KR200439914Y1 - 용접용 이당재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 평면용접뿐만 아니라 작은 곡률을 가지는 곡선형 피용접물의 용접시에도 작은 곡률에 대응하여 그 휘어짐이 유연하도록 그 구조를 개선함으로써 작은 곡률을 가지는 파이프 등의 용접도 가능할 뿐만 아니라 비드형성이 양호하게 하여 용접 품질을 향상시킬 수 있는 용접용 이당재에 관한 것이다.

본 고안에 의한 용접용 이당재는 일측 및 타측이 각각 피용접 파이프에 부착되며 일측 및 타측의 길이방향에 직각으로 형성된 다수의 절개부를 구비한 테이프와; 각각 테이프의 중앙부에 일측면이 부착되고 타측면에 요홈형상의 비드접촉부와 한쌍의 모재 접촉부를 구비하며, 일측부에 호형상 돌기를 구비하고 타측부에 호형상 돌기에 대응하는 호형상 요홈을 구비하고, 인접하는 돌기와 요홈의 상측은 서로 면접촉을 이루고 있고, 인접하는 돌기와 요홈의 각각의 하측은 일정간격을 두고 경사각을 이루면서 타측면과 연결되는 다수의 세라믹모재; 로 이루어져 있다.

용접, 이당재, 곡률, 비드

Description

용접용 이당재{Backing Material for Welding}

도 1은 본 고안의 용접용 이당재를 나타낸 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 용접용 이당재의 연결구조를 보여주는 측면도,

도 3은 도 2에 도시된 용접용 이당재가 휘어졌을 때를 나타낸 측면도,

도 4는 도 2에 도시된 용접용 이당재의 다른 실시예를 보여주는 측면도,

도 5는 도 1에 도시된 용접용 이당재의 사용예를 보여주는 사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1, 2... 피용접 파이프 10... 타측면

20... 일측면 30... 일측부

31... 돌기 32,42... 상측

33,43... 하측 40... 타측부

41.. 요홈 50... 세라믹 모재

51... 비드접촉부 52a, 52b... 모재접촉부

53... 중심선 60... 테이프

61... 절개부 62... 이면지

100... 용접용 이당재

본 고안은 용접용 이당재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 평면용접 또는 곡선형의 피용접물을 맞대기 용접할 때에 용접면의 후면에 부착되는 용접용 이당재에 관한 것이다.

일반적으로 용접용 이당재(Backing materials)는 철판과 같은 피용접물을 서로 연결하는 용접을 할 때 생산성 향상 및 원가절감을 위하여 이용되며, 이러한 용접용 이당재는 용접시 피용접물들 간의 틈새에 생성되는 비드의 형성 후면에서 마감해 주기 위하여 후면 방향으로 오목하게 형성된 비드 접촉부와 용접 모재에 접촉되는 모재 접촉부를 포함하며, 알루미늄 테이프와 같은 접착수단을 통해 용접되는 모재들 간의 후면에 부착된다.

이때, 용접시 형성되는 비드의 후면은 이당재의 비드접촉부에 의하여 그 형상이 제한되는데, 용접용 이당재를 사용하여 용접을 하게 되면 용접에 따른 용융물이 이당재의 비드접촉부를 따라 비드가 균일하게 형성되어 용접 품질을 향상시키고 또한 용접 효율의 상승에 따른 생산성이 향상되어 원가절감을 할 수 있으며, 작업자가 접근이 불가능한 개소의 편면용접(One side welding)에 매우 유용하다.

한편, 종래의 이당재는 용접 대상물의 형태에 따라 다르지만 범용적으로 이용되는 형태로써, 직선형과 곡선형으로 이루어진다.

이에, 상기 직선형과 곡선형의 피용접물에 대하여 모두 사용할 수 있는 용접용 이당재가 개발되었는데, 그 예로 본 출원인이 출원한 실용등록 제370377호에는 다수개가 일렬로 배열되는 세라믹 모재의 볼록형 둥근면과 오목형 둥근면으로 연결되는 상부단이 평면용접이 가능하도록 하고, 하부단의 사이간격이 벌어지도록 형성시켜 상향으로 만곡지게 휘었을때 휘임이 유연하도록 하여 곡면용접도 가능하도록 하여 평면용접과 곡면용접이 가능한 용접지지구를 개시하였다.

그런데, 상기 종래의 용접지지구는 하부단이 각각 수직으로 형성되어 각 세라믹모재의 휘어지는 정도가 형태상 그 곡률 정도가 한계가 있었다. 이 때문에, 곡률이 작은 파이프 등을 용접하기에는 어려운 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 종래의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 평면용접뿐만 아니라 작은 곡률을 가지는 곡선형 피용접물의 용접시에도 작은 곡률에 대응하여 휘어짐을 유연하도록 그 구조를 개선함으로써 작은 곡률을 가지는 파이프용접도 가능할 뿐만 아니라 비드형성이 양호하게 하여 용접 품질을 향상시킬 수 있는 용접용 이당재를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 용접용 이당재는, 일측 및 타측이 각각 피용접 파이프에 부착되는 테이프와; 각각 상기 테이프의 중앙부에 일측면이 부착되고, 일측부에 호형상의 돌기를 구비하고 타측부에 상기 돌기에 대응하는 요홈을 구비하고, 인접하는 상기 돌기와 상기 요홈의 상측은 서로 면접촉을 이루고 있고, 인접하는 상기 돌기와 상기 요홈의 각각의 하측은 일정간격을 두고 경사각(θ)을 이루면서 상기 일측면과 연결되는 다수의 세라믹모재;를 포함한다.

여기서, 상기 테이프의 일측 및 타측에는 길이방향에 대해 수직으로 형성된 다수의 절개부를 구비할 수 있다.

이때, 상기 테이프는 일면에 접착성이 있고 내열성이 좋은 알루미늄 테이프로 하는 것이 좋다.

그리고, 상기 테이프의 일측 및 타측에는 상기 피용접 파이프에 부착하기 전에 보관이 용이하게 일체형의 이면지가 부착될 수 있다.

여기서, 상기 이면지에는 길이방향에 대해 수직으로 일부분이 절개된 다수의 이면지절개부가 구비할 수 있다.

한편, 상기 경사각은 상기 세라믹 모재의 서로 인접하는 각각의 하측에서 일측이 길이방향의 수직선에 대하여 5°내지 40°(θ)로 경사지게 형성되고 타측은 길이방향에 수직으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 경사각은 상기 세라믹 모재의 서로 인접하는 각각의 하측에서 일측과 타측이 각각 경사지게 형성되며, 상기 일측과 타측사이의 경사는 서로 55°내지 60°(θ₁+θ₂)로 형성될 수 있다.

또한, 상기 세라믹모재는 일측면이 상기 테이프의 중앙부에 부착되고, 타측면은 비드의 후면이 접촉되는 비드접촉부와 상기 비드접촉부의 양측에 형성되어 상기 피용접물의 후면에 접촉되는 한 쌍의 모재 접촉부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 세라믹모재는 일측면이 상기 테이프의 중앙부에 부착되고, 타측면은 요홈형상으로 비드의 후면이 접촉되는 비드접촉부와 상기 비드접촉부의 양측 에 형성되어 상기 피용접물의 후면에 접촉되는 한 쌍의 모재 접촉부가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 세라믹 모재는 내열성이 우수한 카오린(Kaolin), 탈크(Talc), 알루미나(Alumina), 마그네시아(Magnesia) 등을 배합하여 1,150~1,400℃의 고온에서 소성시킨 것으로 하는 것이 좋다.

(실시예)

이하 첨부된 도면을 참조로 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 용접용 이당재를 나타낸 사시도로서, 도면을 참조하면, 본 고안은 피용접물이 직선형일때와 곡선형일 때 모두 선택적으로 사용가능한 것으로서, 특히 곡률이 작은 곡선형의 피용접물에 대해서도 그 휘어짐이 유연하기 때문에 용접할 때에 용접면의 후면에 비드 형성이 양호한 용접용 이당재(100)에 관한 것으로, 일면이 접착할 수 있는 테이프(60)와, 이 테이프(60)의 일면 중앙부에 각각 부착되고 인접하는 단부끼리 접촉하여 일렬로 서로 연결된 다수의 세라믹 모재(50)를 포함한다.

여기서, 상기 테이프(60)는 일면이 접착성이 있고 내열성이 좋은 알루미늄 테이프로 하는 것이 바람직하며, 상기 세라믹 모재(50)가 접착되지 않은 일측 및 타측은 각각 피용접물에 부착되는 것으로(도 4참조) 보관이 용이하게 이면지(62)가 부착되어 있다.

이때, 상기 테이프(60)의 일측 및 타측에는 작은 곡률을 가지는 피용접물의 표면에 부착할 때 피용접물과의 긴밀한 접착을 할 수 있도록 길이방향에 수직으로 다수의 절개부(61)가 형성되어 있다.

이와 더불어, 상기 이면지(62)에도 도시된 바와 같이 상기 테이프(60)에 형성된 절개부(61)와 대응하여 다수의 이면지절개부(61b)가 형성될 수 있는데, 이때 이면지절개부(61b)는 상기 테이프(60)에서 이면지(62)를 떼어내는 것을 용이하게 하기 위하여 세라믹 모재(50)방향인 일측으로는 전체적으로 연결되어있지만 바깥쪽인 타측으로는 다수가 형성되어 있으며, 경우에 따라서는 상기 이면지(62)는 일체로 형성될 수 있다.

상기 세라믹모재(50)는 일측면(20; 도 2참조)이 상기 테이프(60)의 중앙부에 부착되고, 타측면(10)은 비드의 후면이 접촉되는 비드접촉부(51)와 이 비드접촉부(51)의 양측에 형성되어 피용접물의 후면에 접촉되는 한쌍의 모재 접촉부(52a,52b)를 구비하고 있으며, 상기 비드접촉부(51)의 중앙에는 서로 다른 용접용 이당재들간의 중심을 용이하게 맞추기 위한 중심선(53)이 형성되어 있다.

이때, 상기 비드접촉부(51)는 도시된 바와 같이 오목한 홈(groove)을 가진 즉, 요홈형상으로 형성될 수 있으며, 경우에 따라서는 상기 일측면(20)과 평행하게 형성될 수도 있다.

부가하여, 상기와 같이 이용되는 용접용 이당재(100)는 주로 세라믹 또는 모재와 같은 재질의 판을 사용하는 것이 일반적이며, 세라믹으로 이루어진 이당재 즉, CBM(Ceramic Backing Material)은 카오린(Kaolin), 탈크(Talc), 알루미나(Alumina), 마그네시아(Magnesia) 등을 배합하여 1,150~1,400℃의 고온에서 소성 시킨 것으로 내열성이 우수하여 많이 사용한다.

도 2는 도 1에 도시된 용접용 이당재의 연결구조를 보여주는 측면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 용접용 이당재가 휘어졌을 때를 나타낸 측면도이다.

먼저, 도 2를 참조하면 본 고안에 따른 용접용 이당재(100)는 테이프(60)의 일면에 각각 부착되고 인접하는 단부끼리 접촉하여 일렬로 서로 연결된 다수의 세라믹 모재(50)로 이루어져 있으며, 각각의 세라믹 모재(50)의 일측부(30)에는 호형상의 돌기(31)를 구비하고 타측부(40)에는 상기 호형상 돌기(31)에 대응하는 호형상 요홈(41)이 형성되어 있다.

이때, 인접하는 상기 돌기(31)와 상기 요홈(41)의 상측(32,42)은 서로 면접촉이 이루어져 상기 타측면(10)과 직각을 이루고 있으며, 반면 인접하는 상기 호형상 돌기(31)와 상기 호형상 요홈(41)의 각각의 하측(33,43)은 서로 일정간격(ℓ)을 두고 경사각(θ)을 이루면서 일측면(20)과 연결되어 있다.

여기서, 상기 경사각(θ)은 양호한 비드형성을 위해 길이방향의 수직선에 대하여 5°내지 40°로 형성될 수 있는데, 구체적으로 상기 경사각은 상기 세라믹 모재(50)의 서로 인접하는 각각의 하측(33,43)에서 일측(33)이 길이방향의 수직선에 대하여 5°내지 40°로 형성되고 타측(43)은 길이방향에 수직으로 형성되어 있다.

또한, 상기 돌기(31)와 요홈(41)의 상측(32, 42)은 두께를 얇게 함으로써 각각의 세라믹 모재(50)의 휘어짐시 타측면(10)간의 사이 간격의 벌어짐을 최소화하여 비드의 돌출형성을 더욱 방지할 수 있으며, 하측(33,43)은 그 두께를 보다 두껍게 하여 휘어짐의 정도를 더 좋게 할 수 있다.

한편, 상기한 구조의 용접용 이당재(100)는 곡률이 작은 원호형상의 피용접물에 대하여 용접을 하는 경우, 도 3에 나타난 바와 같이 경사각을 이루면서 연결된 하측(33,43) 방향으로 휘어지도록 하여 피용접물에 부착 사용할 수 있는데, 이때 상기 호형상 돌기(31)와 요홈(41)의 하측(33,43)은 종래의 일정간격을 두고 직각을 이루면서 일측면과 연결된 이당재에 비해 본 고안의 용접용 이당재(100)는 경사각(θ)을 이루면서 형성되어 있기 때문에 그 경사각(θ)만큼 그 휘어짐의 여유도 확대되어 이에 따라 더욱 유연하게 휘어짐으로써 곡률이 작은 피용접물에 대해서도 그에 맞는 곡률로 용이하게 부착하여 용접할 수 있으며, 그에 따라 곡률이 적은 파이프 등의 용접에서도 양호한 비드를 형성시킬 수 있다.

도 4는 도 2에 도시된 용접용 이당재의 다른 실시예를 보여주는 측면도이다.

도면을 참조하면, 세라믹 모재(50a)는 서로 인접하는 각각의 하측(33a,43a)에서 일측(33a)과 타측(43a)이 θ₁과 θ₂로 각각 경사지게 형성되며, 이때의 일측(33a)과 타측(43a)사이의 사잇각(θ₁+θ₂)은 55°내지 60°(θ₁+θ₂)로 형성되는 것이 좋은데, 이는 사잇각이 너무 작으면 그 휘어짐이 작기 때문이며, 그 각이 너무 크면 비드형성이 양호하지 않기 때문이다.

도 5는 도 1에 도시된 용접용 이당재의 사용예를 보여주는 사시도로서, 특히 곡률이 작은 피용접 파이프(1,2)를 각각 용접할 경우의 사용예를 나타낸 도면으로, 그 사용법은 먼저 테이프(60)의 이면지(62)를 제거한 후에 용접용 이당재(100)가 피용접 파이프(1,2) 사이의 간격의 이면에 접촉되도록 휘어지게 하여 각각에 부착 시키며, 여기서 용접용 이당재(100)의 한 쌍의 모재접촉부(52a,52b)는 각각의 피용접 파이프(1,2)의 이면에 접촉시키고, 비드접촉부(51)는 용접시의 비드형성부분에 위치하도록 접촉시켜 용접을 하며, 이렇게 하면 작은 곡률을 가지는 피용접 파이프(1,2)간의 용접도 용이하게 할 수 있다.

따라서, 본 고안은 세라믹 모재(50)의 하측(33)이 경사각(θ)을 두고 형성되었기 때문에, 종래의 이당재에 비교하여 그 휘어짐을 크게 할 수 있어 곡률이 작은 피용접물을 용접하는 경우에도 그에 대응한 휘어짐이 가능하여 작은 곡률을 가지는 파이프 등의 용접도 가능하며, 이와 아울러 비드형성이 양호한 용접을 할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 고안의 용접용 이당재는 평면용접 뿐만 아니라, 각 세라믹 모재사이에 경사각을 두어 일렬로 연결하였기 때문에 그 경사각만큼 종래에 비하여 휘어짐이 커서 작은 곡률을 가지는 호형상의 피용접물의 용접시에도 그 곡률에 맞추어 비드형성이 양호한 용접을 할 수 있다.

이상과 같이, 본 고안은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 고안은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술사상과 아래에 기재될 실용신안등록범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

Claims (10)

1. 일측 및 타측이 각각 피용접 파이프에 부착되는 테이프와;

   각각 상기 테이프의 중앙부에 일측면이 부착되고, 일측부에 호형상의 돌기를 구비하고 타측부에 상기 돌기에 대응하는 요홈을 구비하고, 인접하는 상기 돌기와 상기 요홈의 상측은 서로 면접촉을 이루고 있고, 인접하는 상기 돌기와 상기 요홈의 각각의 하측은 서로 일정간격을 두고 경사각을 이루면서 상기 일측면과 연결되는 다수의 세라믹모재;를 포함하는 용접용 이당재.
2. 제1항에 있어서, 상기 테이프의 일측 및 타측에는 길이방향에 대해 수직으로 형성된 다수의 절개부를 구비한 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 테이프는 일면에 접착성이 있고 내열성이 좋은 알루미늄 테이프인 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 테이프의 일측 및 타측에는 상기 피용접 파이프에 부착하기 전에 보관이 용이하게 일체형의 이면지가 부착된 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
5. 제 4항에 있어서, 상기 이면지에는 길이방향에 대해 수직으로 일부분이 절개 된 다수의 이면지절개부가 구비된 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
6. 제1항에 있어서, 상기 경사각은 상기 세라믹 모재의 서로 인접하는 각각의 하측에서 일측이 길이방향의 수직선에 대하여 5°내지 40°(θ)로 경사지게 형성되고 타측은 길이방향에 수직으로 형성된 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
7. 제1항에 있어서, 상기 경사각은 상기 세라믹 모재의 서로 인접하는 각각의 하측에서 일측과 타측이 각각 경사지게 형성되며, 상기 일측과 타측의 사잇각(θ₁+θ₂)은 서로 55°내지 60°로 형성된 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
8. 제1항에 있어서, 상기 세라믹모재는 일측면이 상기 테이프의 중앙부에 부착되고, 타측면은 비드의 후면이 접촉되는 비드접촉부와 상기 비드접촉부의 양측에 형성되어 상기 피용접물의 후면에 접촉되는 한 쌍의 모재 접촉부가 형성된 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
9. 제 1항에 있어서, 상기 세라믹모재는 일측면이 상기 테이프의 중앙부에 부착되고, 타측면은 요홈형상으로 비드의 후면이 접촉되는 비드접촉부와 상기 비드접촉부의 양측에 형성되어 상기 피용접물의 후면에 접촉되는 한 쌍의 모재 접촉부가 형성된 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.
10. 제1항에 있어서, 상기 세라믹 모재는 내열성이 우수한 카오린(Kaolin), 탈크(Talc), 알루미나(Alumina), 마그네시아(Magnesia) 등을 배합하여 1,150~1,400℃의 고온에서 소성시킨 것으로 하는 것을 특징으로 하는 용접용 이당재.

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