KR200466571Y1 - 용접 탭 피스 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용접 탭 피스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모재와의 용접 면적을 최소화하기 위하여 모재의 단부에 대하여 수직한 방향으로 용접하고, 제작 단계에서부터 세라믹 재질의 백킹재를 결합하여 제공함으로써, 모재와의 용접 및 분리 작업에 대한 작업 편의성을 향상시킨 개선된 구조의 용접 탭 피스에 관한 것이다.
이를 위해, 모재의 맞대기 용접을 수행하기 위해 사용되는 용접 탭 피스에 있어서, 상기 용접 탭 피스는, 일단부로부터 타단부를 향해 개구홈이 형성된 바닥면;상기 바닥면의 양측으로부터 상방을 향해 45도 각도로 각각 경사지게 형성되어 용융홈을 형성하는 한 쌍의 대향면;상기 개구홈에 일체로 결합된 세라믹 재질의 백킹재:를 포함하여 구성된 용접 탭 피스를 제공한다.

Description

용접 탭 피스{Tab piece for welding}

본 고안은 용접 탭 피스에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일체화하여 모재에 대한 용접 및 분리 작업에 대한 작업 편의성을 향상하고, 모재와의 용접 면적을 최소화하여 작업 편의성을 향상한 용접 탭 피스에 관한 것이다.

용접이란 같은 종류 또는 다른 종류의 금속재료를 접합하는 것으로, 접합부에 금속재료를 가열 및 용융시켜 서로 다른 두 재료의 원자 결합을 재배열하여 결합시키는 방법이다.

특히, 용접은 선박 등의 건조시에 철판과 철판을 연결하기 위한 것으로서, 서로 분리된 철판에 열·압력 또는 열과 압력을 동시에 가해서 접합하며, 항공기, 유조선, 발전시설 등에 이르기까지 1차 가공 상태의 재료로부터 높은 부가가치를 창출하는 제품의 제조·수리·보수에까지 필수적으로 요구되는 기술이다.

상기 용접은 아크용접, 가스용접, 저항용접, 특수용접 등이 있으며, 이 중에서도 아크용접과 가스용접이 가장 널리 이용된다.

아크용접은 용접하고자 하는 것, 즉 모재(母材)와 용접봉 사이에 전압을 걸어서 발생하는 아크의 열로 용접하는 가장 일반적인 용접법이다.

용접봉은 녹아서 모재의 녹은 것과 섞여 모재와 모재의 접합부의 틈을 메워 굳어서 용착금속이 된다.

첨부된 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 아크 용접에 대하여 설명하도록 한다.

철판(10a)과 철판(10b)을 용접 결합하고자 할 때, 용접 탭 피스(11)는 모재 철판의 일부를 절개하여 사용된다.

선박 건조시 사용되는 모재 철판의 두께는 보통 15mm이므로, 종래의 용접 탭 피스(11)도 모재 철판의 일부를 잘라서 사용하기 때문에 약 15mm의 두께를 가지고 그 크기 또한 다소 크기 때문에 중량이 많이 나가 사용하기에 불편하였다.

종래의 용접 탭 피스(11)를 사용하여 용접하고자 할 때, 용접 탭 피스(11)를 모재(10)에 가용접으로 부착시키면, 용접 탭 피스(11)의 중앙 부분에 도 1에 도시된 바와 같이 틈(12)이 형성된다.

용접용 탭 피스(11)에 틈(12)을 형성하는 이유는 용접의 시작 부분에서 슬래그가 발생되기 쉽기 때문에 틈(12)의 내측 끝단에서 용접을 시작하여 모재(10a)와 모재(10b)의 용접이 슬래그 없이 고르게 이루어지도록 하기 위해서이다.

만약 용접 탭 피스(11)를 사용하지 않고 모재(10)의 용접이 이루어진다면, 용접 시작부분에 슬래그가 발생되어 용접 상태는 불량하게 된다.

한편, 용접 탭 피스(11)가 모재(10)에 용접된 후에는, 모재(10)에 대한 용접이 이루어지며, 용접이 이루어진 후에는 모재(10)로부터 상기 용접 탭 피스(11)를 절단시킨다.

이후, 용접 탭 피스(11)가 절단된 모재(10)의 절단면을 연마함으로써, 용접 작업이 완료된다.

하지만 상기한 종래의 용접 탭 피스는 다음과 같은 문제가 발생하였다.

첫째, 용접 탭 피스(11)의 일면이 모재(10)에 대하여 수평하게 용접되므로, 용접 탭 피스(11)의 일면 전체가 모재에 용접된다.

즉, 모재(10)에 대한 용접 탭 피스(11)의 용접 면적이 크게 되므로, 모재(10)로부터 용접 탭 피스(11)가 절단되어 분리된 후에는 용접 탭 피스(11)와 용접되었던 모재(10)의 용접 부위에 대한 결함이 커지는 문제가 있었다.

이에 따라, 연마 등의 추가 작업 시간이 많이 소요되어 작업 편의성이 떨어지는 문제가 있었다.

둘째, 용접 작업을 위해서는 백킹재가 제공되어야 하는데, 종래에는 일률적으로 제공된 백킹재를 일일이 잘라 용접 탭 피스(11)에 고정한 후 작업을 수행하였다.

이에 따라, 작업 시간이 증가되고 작업 편의성이 떨어지는 문제가 있었다.

셋째, 한 쌍의 모재에 각각 대응되도록 두 개로 분리되어 제공되었던 종래의 용접 탭 피스(11)는, 하나씩 모재(10)에 용접시켜야 하므로 작업이 번거로워 작업 편의성이 떨어지는 문제가 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 일체화하고 백킹재를 결합하여 제공함으로써 작업 편의성을 향상하고, 모재와의 용접 면적을 최소화하여 모재의 용접 부위에 대한 결함을 최소화한 용접 탭 피스를 제공하고자 한 것이다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 모재의 맞대기 용접을 수행하기 위해 사용되는 용접 탭 피스에 있어서, 상기 용접 탭 피스는, 일단부로부터 타단부를 향해 개구홈이 형성된 바닥면;상기 바닥면의 양측으로부터 상방을 향해 45도 각도로 각각 경사지게 형성되어 용융홈을 형성하는 한 쌍의 대향면;상기 개구홈에 일체로 결합된 세라믹 재질의 백킹재:를 포함하여 구성된 용접 탭 피스를 제공한다.

본 고안에 따른 용접 탭 피스는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 일체로 제공되고, 제작단계서부터 백킹재가 결합된 상태로 제공됨으로써, 한번에 한 쌍의 모재에 용접하거나 분리시킬 수 있으며 백킹재를 결합시키기 위한 별도의 작업이 생략됨으로써 작업성이 향상되는 효과가 있다.

둘째, 모재의 단부에 대하여 수직한 방향으로 용접되는 대향면이 형성됨으로써, 모재와의 용접 면적이 최소화되어 모재에 대한 용접 및 분리작업이 간소화될 수 있는 효과가 있다.

나아가, 모재의 용접 부위에 대한 결함이 최소화되며, 잔류 응력이 최소화되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 용접 탭 피스를 이용하여 모재를 용접하는 상태를 나타낸 사시도
도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 용접 탭 피스를 나타낸 사시도
도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 용접 탭 피스를 나타낸 정면도
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 용접 탭 피스를 모재에 고정시킨 상태를 나타낸 사시도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 용접 탭 피스에 대하여 설명하도록 한다.

용접 탭 피스는 용접하고자 하는 모재(10)의 단부를 고정하며, 용접에 대한 품질을 높일 수 있도록 하는 역할을 한다.

즉, 용접의 시작과 끝 부분에서는 용접 부분이 대기 중의 산소나 질소와 접촉되어 용접 불량이 초래되는 것을 막기 위한 것으로서, 용접의 시작 부위에 슬래그가 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.

용접 탭 피스는 바닥면(100)과, 바닥면(100)의 양단부로부터 형성된 대향면(200)과, 이 바닥면(100)에 설치된 백킹재(300)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙에 용융홈(G)이 형성된 'V'자 형태로 이루어짐을 알 수 있다.

상기 바닥면(100)은 용접 개시를 위한 아크가 발생되는 부위이며, 이 바닥면(100)에는 일측의 단부로부터 바닥면(100)의 대략 중간 부위를 향해 개구된 개구홈(110)이 형성된다.

상기 개구홈(110)은 백킹재(300)가 결합되는 부위이며, 개구홈(110)의 길이는 바닥면(110) 대비 대략 2/3정도임이 바람직하다.

다음으로, 대향면(200)은 바닥면(100)의 양단부로부터 상방을 향해 형성되며, 서로 대향된다.

이때, 한 쌍의 대향면(200) 사이에는 용융홈(G)이 형성되며, 상기 용융홈(G)에는 용접봉이 수용됨으로써 용접이 이루어질 수 있다.

또한, 상기 대향면(200)은 모재(10)의 단부에 용접되는 부위이며, 종래처럼 모재(10)의 단부에 대하여 수평하게 용접되는 것이 아니라, 모재(10)의 단부에 대하여 수직하게 용접됨으로써, 모재(10)와의 용접면적이 최소화될 수 있다.

모재(10)와 용접 탭 피스 간에 용접 면적이 최소화되면, 모재(10)에 대한 용접 탭 피스의 용접 작업 및 용접 작업 완료 후, 용접 탭 피스를 제거하는 작업이 간단하게 이루어질 수 있다.

이때, 모재(10)로부터 용접 탭 피스가 제거된 부위 역시, 작기 때문에 연마작업에 대한 속도 및 편의성이 향상될 수 있다.

또한, 모재(10)의 단부에 대하여 수직한 방향으로 용접됨으로써, 모재(10)의 두께에 제약을 받지 않게 된다.

즉, 종래에는 모재에 대하여 수평하게 용접됨으로써 모재의 두께와 용접 탭 피스의 두께가 동일하게 제공되어야 했으므로, 용접 탭 피스에 대한 재활용 및 사용에 대한 제약이 있었으나, 본 고안에서는 용접 탭 피스의 대향면(200) 높이가 모재(10)의 두께에 비해 크게 형성되어 있기 때문에, 대향면(200)의 높이 범위 내에서 용접될 수 있는 모재(10)에 대한 선택의 폭이 커질 수 있는 것이다.

한편, 한 쌍의 대향면(200)이 서로 이루는 각도는 도 3에 도시된 바와 같이 45도 정도임이 바람직하다.

이는, 대향면(200)이 이루는 용융홈(G) 사이가 너무 벌어져 용융물에 대한 용락 현상이 발생하기 때문에, 용융홈(G)에 대한 최적의 각도는 45도임이 바람직한 것이다.

다음으로, 백킹재(300)는 바닥면(100)으로부터 용융물이 낙하되지 않도록 용착면을 형성하는 역할을 하며, 상기 개구홈(110)에 설치된다.

이때, 백킹재(300)는 개구홈(110)에 대응된 형태로 이루어지며, 그의 재질은 세라믹으로 제공된다.

종래에도 용착면을 형성하기 위하여 백킹재가 제공되었으나, 일률적인 크기로 제공된 백킹재를 작업 환경에 맞게 작업자가 일일이 절단하여 사용해왔었다.

하지만, 본 고안에서는 용접 탭 피스의 제작 단계부터,세라믹 재질의 백킹재(300)를 용접 탭 피스에 결합하여 제공함으로써, 용접 작업시 작업 속도를 향상하고 작업 편의성을 높일 수 있게 되었다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 용접 탭 피스의 결합 및 작용에 대하여 설명하도록 한다.

바닥면(100)에 세라믹 백킹재(300)가 결합된 'V' 형태의 용접 탭 피스가 제공된다.

그리고, 서로 마주하는 모재(10)를 앵들 등의 취부 수단을 이용하여 취부시킨다.

다음으로, 상기와 같이 취부된 한 쌍의 모재(10) 양 단부에 용접 탭 피스를 각각 용접시킨다.

이때, 용접 탭 피스의 대향면(200) 단부는 도 4에 도시된 바와 같이, 모재의 단부에 대하여 수직한 방향으로 용접이 되되, 세라믹 백킹재(300)는, 용접을 위해 모재(10) 사이에 형성된 간격에 대응된다.

이후, 모재(10) 사이에 형성된 간격에도 백킹재를 배치시켜 용착면을 형성시킨 후, 용접기를 이용하여 한 쌍의 모재(10)를 용접시키는 용접 작업을 수행한다.

용접 작업이 완료된 후에는, 절단 장치를 이용하여 모재(10)로부터 용접 탭 피스를 분리시킨다.

이로써, 본 고안에 따른 용접 탭 피스를 이용한 모재의 용접 작업이 완료된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 용접 탭 피스는 자체에 용융홈이 형성되도록 한 쌍의 대향면을 상방을 향해 형성하고, 이 대향면의 단부가 모재의 단부에 대하여 수직한 방향으로 용접되도록 한 일체형인 것을 기술적 특징으로 한다.

이에 따라, 한 쌍의 모재를 고정시키기 위한 기본적인 특징 이외에도, 모재와의 용접 면적을 최소화하여 용접 및 모재로부터 분리시키는 작업에 대한 편의성을 높일 수 있다.

나아가, 모재에 대한 용접 탭 피스가 용접되었던 부위가 작아, 모재의 용접 부위에 대한 결함을 최소화할 수 있으며, 모재와 용접 탭 피스 간에 용접 부위에 대한 잔류 응력을 최소화할 수 있다.

또한, 용접 탭 피스의 제작 단계부터 세라믹 재질의 백킹재를 결합하여 제공함으로써, 용접 작업시 일일이 백킹재를 절단하여 추가해야하는 일련의 별도 작업이 생략되므로 작업 편의성이 높아져 작업자의 만족도를 높일 수 있는 기술적 특징이 있다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 바닥면 110 : 개구홈
200 : 대향면 300 : 백킹재
G : 용융홈

Claims (1)

1. 모재의 맞대기 용접을 수행하기 위해 사용되는 용접 탭 피스에 있어서,
   상기 용접 탭 피스는,
   일단부로부터 타단부를 향해 개구홈이 형성된 바닥면;
   상기 바닥면의 양측으로부터 상방을 향해 45도 각도로 각각 경사지게 형성되어 용융홈을 형성하는 한 쌍의 대향면;
   상기 개구홈에 일체로 결합된 세라믹 재질의 백킹재:를 포함하여 구성된 용접 탭 피스.
   
   

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