KR20090059634A - Cladding machine for inner surface of small nozzle, cladding method using the same and bonding structure of small nozzle - Google Patents

Cladding machine for inner surface of small nozzle, cladding method using the same and bonding structure of small nozzle Download PDF

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Abstract

A device and method for cladding an inner surface of a small nozzle and a connecting structure of the small nozzle are provided to minimize the welding between the small nozzle and a pressure vessel. A device for cladding an inner surface of a small nozzle comprises: a saddle plate(32); a base plate(30) fixed to the saddle plate; a column(28) horizontally controlled to the base plate; a table(50) installed on a top surface of the column to be rotatable; a sliding unit including X, Y and Z sliders(21,22 and 23); a welding head(24) installed at the Z slider to be transferred to the third axis direction by sliding; and a welding torch(25) possible to rotate, installed at the welding head.

Description

소형 노즐의 내표면 클래딩 장치, 그것을 이용한 내표면 클래딩 방법 및 소형 노즐의 접합 구조 {Cladding machine for Inner Surface of Small Nozzle, Cladding Method Using The Same And Bonding Structure of Small Nozzle}Cladding machine for inner surface of small nozzle, cladding method using the same and bonding structure of small nozzle

본 발명은 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치, 그것을 이용한 클래딩 방법 및 소형 노즐의 접합 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압력 용기에 소형 노즐을 용접하는 공정에서 압력 용기의 내표면과 소형 노즐의 내표면에 동시에 클래딩을 수행할 수 있는 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치, 그것을 이용한 클래딩 방법 및 소형 노즐의 접합 구조에 관한 것이다. The present invention relates to an inner surface cladding device of a small nozzle, a cladding method using the same, and a joining structure of a small nozzle, and more particularly, an inner surface of a pressure vessel and an inner surface of the small nozzle in a process of welding the small nozzle to a pressure vessel. The present invention relates to an inner surface cladding device of a small nozzle capable of performing cladding at the same time, a cladding method using the same, and a joining structure of the small nozzle.

압력 용기의 제작 공정에서는 압력 용기의 표면에 수직 방향으로 소형 노즐을 용접하는 공정이 포함될 수 있다. 소형 노즐이 용접되는 경우에는 내부식성을 향상시키기 위하여 소형 노즐에 형성된 구멍(hole)의 내표면과 압력 용기에 형성된 구멍의 내표면에 동시에 클래딩 용접을 수행할 필요가 있다. The manufacturing process of the pressure vessel may include a process of welding the small nozzle in the direction perpendicular to the surface of the pressure vessel. When the small nozzle is welded, it is necessary to simultaneously perform cladding welding on the inner surface of the hole formed in the small nozzle and the inner surface of the hole formed in the pressure vessel in order to improve corrosion resistance.

종래 기술에서는 압력 용기와 소형 노즐의 내표면 클래딩 작업을 소위 세트-인(set-in) 방식으로 수행하였다. 세트-인 방식의 클래딩 용접은, 압력 용기에 소형 노즐(small-sized nozzle)을 용접하기 이전에 소형 노즐의 내표면에 클래딩을 우선 형성하고, 소형 노즐과 압력 용기를 상호 용접하는 방식이다. 이러한 종래 기술의 방법에서는 압력 용기의 두께를 관통하는 구멍을 천공하되, 상기 압력 용기의 관통 구멍에 소형 노즐의 외측 직경보다 큰 직경을 가지는 원형 개선 각을 만들게 되며, 압력 용기의 두께 전체를 통해 소형 노즐을 삽입하여 압력 용기의 구멍과 소형 노즐의 외표면 사이에서 용접 작업을 수행하는 것이다. In the prior art, the inner surface cladding operation of the pressure vessel and the small nozzle was performed in a so-called set-in manner. The set-in cladding welding is a method of first forming a cladding on the inner surface of the small nozzle before welding the small-sized nozzle to the pressure vessel, and welding the small nozzle and the pressure vessel to each other. In this prior art method, a hole penetrating the thickness of the pressure vessel is drilled, and a circular improvement angle having a diameter larger than the outer diameter of the small nozzle is made in the through hole of the pressure vessel, The nozzle is inserted to perform a welding operation between the hole in the pressure vessel and the outer surface of the small nozzle.

도 1 은 종래 기술에서 이용되는 세트-인 방식의 소형 노즐 용접 방식을 나타내는 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a set-in compact nozzle welding method used in the prior art.

도면을 참조하면, 압력 용기(11)의 두께를 관통하여 구멍이 형성되어 있고, 그러한 구멍에 소형 노즐(12)이 삽입되어 용접된 것이 도시되어 있다. 소형 노즐(12)을 수용하기 위하여 압력 용기(11)에 형성된 구멍은 소형 노즐(12)의 외경보다 크게 형성되며, 소정의 각도를 가지고 형성된다. 압력 용기(11)와 소형 노즐(12) 사이에 용접 부위(13)이 형성되어 있다. 노즐(12)의 내표면에 형성된 클래딩(14)은 압력 용기(11)에 소형 노즐(12)을 삽입하기 이전에 미리 형성된 것이다. Referring to the drawings, a hole is formed penetrating through the thickness of the pressure vessel 11, and the small nozzle 12 is inserted and welded to the hole. The hole formed in the pressure vessel 11 to accommodate the small nozzle 12 is formed larger than the outer diameter of the small nozzle 12, and is formed at a predetermined angle. The welding site 13 is formed between the pressure vessel 11 and the small nozzle 12. The cladding 14 formed on the inner surface of the nozzle 12 is preformed before inserting the small nozzle 12 into the pressure vessel 11.

위에 설명된 바와 같은 종래 기술의 세트-인 방식은 압력 용기가 후판(厚板)으로 제작되어 압력 용기의 두께가 두꺼운 경우에는 용접 작업량이 많다는 문제점이 있으며, 또한 압력 용기의 내부에서 용접을 수행할 때 안전상의 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 용접시에 배출되는 가스에 의해 작업자가 중독될 가능성이 있고, 압력 용기 내부의 잔존 가스에 의하여 폭발 사고가 발생할 수 있다. The set-in method of the prior art as described above has a problem that a large amount of welding work is required when the pressure vessel is made of a thick plate and the pressure vessel is thick, and welding can be performed inside the pressure vessel. Safety problems can occur when That is, the worker may be poisoned by the gas discharged during welding, and an explosion accident may occur due to the remaining gas inside the pressure vessel.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 압력 용기와 소형 노즐의 내표면에 대한 클래딩을 수행할 수 있는 개선된 클래딩 장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an improved cladding device capable of performing cladding on the inner surface of a pressure vessel and a small nozzle.

본 발명의 다른 목적은 압력 용기와 소형 노즐의 내표면에 대하여 효율적이고 안전한 클래딩을 수행할 수 있는 클래딩 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a cladding device capable of performing an efficient and safe cladding on the inner surface of a pressure vessel and a small nozzle.

본 발명의 다른 목적은 본 발명의 개선된 클래딩 장치를 이용하여 압력 용기와 소형 노즐의 내표면에 클래딩을 수행하는 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a method of performing cladding on the inner surface of a pressure vessel and a small nozzle using the improved cladding device of the present invention.

본 발명의 다른 목적은 개선된 소형 노즐과 압력 용기의 접합 구조를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an improved compact nozzle and pressure vessel joint structure.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 새들 플레이트(saddle plate); 상기 새들 플레이트에 고정된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트에 대하여 수평 조절 가능하게 설치된 칼럼; 상기 칼럼의 상부 표면에 회전 가능하게 설치된 테이블; 상기 테이블 상에 구비된 것으로서, X 슬라이더, Y 슬라이더 및 Z 슬라이더를 포함하는 슬라이딩 장치; 상기 슬라이딩 장치에 의해 3 축 방향으로 이송 가능하도록 상기 Z 슬라이더에 설치된 용접 헤드; 상기 용접 헤드에 회전 가능하게 설치된 용접 토치;를 구비하는, 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, a saddle plate (saddle plate); A base plate fixed to the saddle plate; A column installed to be horizontally adjustable with respect to the base plate; A table rotatably mounted on an upper surface of the column; A sliding device provided on the table, the sliding device including an X slider, a Y slider, and a Z slider; A welding head installed on the Z slider to be able to be transferred in three axial directions by the sliding device; Provided is an inner surface cladding device for a small nozzle, comprising: a welding torch rotatably installed at the welding head.

본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 새들 플레이트는 압력 용기의 표면에 용 접된 소형 노즐에 근접한 위치에서 상기 압력 용기에 고정된다. According to one feature of the invention, the saddle plate is fixed to the pressure vessel in a position proximate to a compact nozzle welded to the surface of the pressure vessel.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 칼럼에는 상기 테이블을 회전시키기 위한 제 1 회전 구동 모터가 구비되고, 상기 용접 헤드에는 상기 용접 토치를 회전시키기 위한 제 2 회전 구동 모터가 구비된다. According to another feature of the invention, the column is provided with a first rotary drive motor for rotating the table, the welding head is provided with a second rotary drive motor for rotating the welding torch.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 테이블의 상부에는 용접 토치에 일정한 전압을 제공할 수 있도록 전압을 자동 조절하는 자동 전압 제어 장치(automatic voltage controller)가 더 제공된다. According to another feature of the invention, there is further provided at the top of the table an automatic voltage controller which automatically adjusts the voltage to provide a constant voltage to the welding torch.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 칼럼과 상기 베이스 플레이트는 수평 조절 볼트를 통해 체결됨으로써 상기 수평 조절 볼트를 회전시켜서 상기 칼럼의 수평 상태가 조절될 수 있다. According to another feature of the invention, the column and the base plate is fastened through a horizontal adjustment bolt to rotate the horizontal adjustment bolt can be adjusted the horizontal state of the column.

또한 본 발명에 따르면, 소형 노즐이 용접되어 있는 압력 용기의 표면에서 상기 소형 노즐에 근접하게 새들 플레이트를 용접시키는 단계; 상기 새들 플레이트의 상부에 베이스 플레이트를 고정하고, 상기 베이스 플레이트의 상부에서 수평 조절 가능하게 칼럼을 설치하며, 상기 칼럼에 회전 가능하게 설치된 테이블 상에 슬라이딩 장치를 설치하는 단계; 상기 슬라이딩 장치에 의해 3 축 방향으로 용접 헤드를 이송시킴으로써 상기 용접 헤드에 회전 가능하게 설치된 용접 토치를 상기 소형 노즐의 내부로 상기 압력 용기에 형성된 구멍의 가장 아랫 부분에 도달하기까지 삽입시키는 단계; 상기 용접 토치를 회전시키면서 클래딩을 형성하는 단계; 상기 용접 토치를 상승시키는 단계; 상기 클래딩을 형성하는 단계와 용접 토치를 상승시키는 단계를 반복하는 단계;를 구비하는, 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치를 이용 한 클래딩 방법이 제공된다. According to the present invention there is also provided a method, comprising: welding a saddle plate proximate to the small nozzle at the surface of the pressure vessel to which the small nozzle is welded; Fixing a base plate to the top of the saddle plate, installing a column to be horizontally adjustable at the top of the base plate, and installing a sliding device on a table rotatably mounted to the column; Inserting a welding torch rotatably installed in the welding head by conveying the welding head in three axial directions by the sliding device until reaching the bottom of the hole formed in the pressure vessel in the small nozzle; Forming a cladding while rotating the welding torch; Raising the welding torch; There is provided a cladding method using an inner surface cladding device of a small nozzle, comprising the steps of forming the cladding and raising the welding torch.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 압력 용기에는 상기 소형 노즐의 내측 직경에 대응하는 직경을 가진 구멍이 형성되며, 상기 압력 용기의 구멍과 상기 소형 노즐의 구멍이 서로 정렬된 상태에서 상기 압력 용기의 표면에 상기 소형 노즐이 용접된다. According to another feature of the invention, the pressure vessel is formed with a hole having a diameter corresponding to the inner diameter of the small nozzle, the hole of the pressure vessel and the hole of the small nozzle is aligned with each other of the pressure vessel The small nozzle is welded to the surface.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 압력 용기에 형성된 구멍의 내표면과 상기 소형 노즐의 구멍의 내표면에는 연속적인 클래딩이 형성된다. According to another feature of the invention, a continuous cladding is formed on the inner surface of the hole formed in the pressure vessel and the inner surface of the hole of the small nozzle.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 용접 토치를 회전시키면서 클래딩을 형성하고, 다음에 용접 토치를 소정 간격으로 상승시키는 것을 반복하는 단계를 수행하는 동안에, 내시경 카메라를 이용하여 상기 압력 용기와 상기 소형 노즐의 내부의 클래딩 상태를 모니터한다. According to another feature of the invention, during the step of forming the cladding while rotating the welding torch, and then repeating the step of raising the welding torch at a predetermined interval, using the endoscope camera using the pressure vessel and the compact nozzle Monitor the internal cladding status.

또한 본 발명에 따르면, 압력 용기의 구멍과 정렬된 내표면을 가지며, 상기 압력 용기 표면에 용접된 소형 노즐; 및 상기 압력 용기의 구멍과 상기 소형 노즐의 내표면에 연속적으로 형성된 클래딩;을 포함하는 소형 노즐의 접합 구조가 제공된다. According to the present invention there is also provided a compact nozzle having an inner surface aligned with a hole in a pressure vessel and welded to the pressure vessel surface; And a cladding formed continuously in the hole of the pressure vessel and the inner surface of the small nozzle.

본 발명에 따른 소형 노즐의 클래딩 장치는 압력 용기에 용접된 소형 노즐의 내표면과 압력 용기에 형성된 구멍 내표면에 대하여 동시에 효율적으로 클래딩 작업을 수행할 수 있다는 장점을 가진다. The cladding apparatus of the small nozzle according to the present invention has the advantage that the cladding operation can be efficiently performed simultaneously on the inner surface of the small nozzle welded to the pressure vessel and the inner surface of the hole formed in the pressure vessel.

또한 본 발명에 따른 클래딩 장치를 이용함으로써, 소형 노즐을 수용하기 위 한 구멍을 압력 용기에 필요 이상으로 크게 형성할 필요가 없고, 압력 용기와 소형 노즐 사이의 용접량을 최소화시킬 수 있으며, 안전상의 문제도 발생하지 않는다는 장점을 가진다. In addition, by using the cladding device according to the present invention, it is not necessary to form a hole in the pressure vessel larger than necessary to accommodate the small nozzle, it is possible to minimize the amount of welding between the pressure vessel and the small nozzle, It has the advantage that no problem occurs.

이하, 본 발명을 도면에 도시된 일 실시예를 참조로 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view schematically showing the inner surface cladding device of the small nozzle according to the present invention.

도면을 참조하면, 압력 용기(36)의 표면 일측에는 소형 노즐(35)이 용접되어 있으며, 압력 용기(36)에 용접된 상기 소형 노즐(35)에 대한 작업이 가능하도록 클래딩 장치가 배치되어 있다. 클래딩 장치는 압력 용기(36)의 표면에 배치되는 새들 플레이트(saddle plate, 32)와, 상기 새들 플레이트(32)에 볼트(31)로 고정된 베이스 플레이트(30)와, 상기 베이스 플레이트(30)에 대하여 수평 조절 가능하게 설치된 칼럼(28)과, 상기 칼럼(28)의 상부 표면에 회전 가능하게 설치된 테이블(50)과, 상기 테이블(50) 상에 구비된 것으로서 X 슬라이더(21), Y 슬라이더(23), Z 슬라이더(22)를 포함하는 슬라이딩 장치와, 상기 Y 슬라이더(23)상에 수평 이송 가능하게 설치된 용접 헤드(24)와, 상기 용접 헤드(24)에 회전 가능하게 설치된 용접 토치(25)를 구비한다. 상기 테이블(50)의 상부에는 용접 토치(25)에 일정한 전압을 제공할 수 있도록 전압을 자동 조절하는 자동 전압 제어 장치(automatic voltage controller, 26)가 설치된다. 또한, 테이블(50)이 지지하는 슬라이딩 장치 및 자동 전압 제어 장치(26)와의 무게 균형을 맞추기 위하여 웨이트 밸런스(27)가 테이블(50) 위에 제공된다.Referring to the drawings, a small nozzle 35 is welded to one side of the surface of the pressure vessel 36, and a cladding device is arranged to enable the operation of the small nozzle 35 welded to the pressure vessel 36. . The cladding device includes a saddle plate 32 disposed on the surface of the pressure vessel 36, a base plate 30 fixed to the saddle plate 32 with a bolt 31, and the base plate 30. A column 28 provided to be horizontally adjustable relative to the table, a table 50 rotatably installed on an upper surface of the column 28, and an X slider 21 and a Y slider provided on the table 50. (23), a sliding device including a Z slider 22, a welding head 24 provided on the Y slider 23 so as to be horizontally transportable, and a welding torch rotatably installed on the welding head 24 ( 25). An upper part of the table 50 is provided with an automatic voltage controller 26 that automatically adjusts the voltage to provide a constant voltage to the welding torch 25. In addition, a weight balance 27 is provided on the table 50 to balance the weight with the sliding device supported by the table 50 and the automatic voltage control device 26.

새들 플레이트(32)는 압력 용기(36)의 표면에 용접된다. 도면에 도시된 바와 같이, 새들 플레이트(32)의 수직으로 연장된 부분(32a)의 저면과 압력 용기(36)의 외표면은 용접으로 상호 고정된다. 새들 플레이트(32)의 상부 표면에는 베이스 플레이트(30)가 볼트로 체결되며, 베이스 플레이트(30)의 상부에 칼럼(28)이 설치된다. 칼럼(28)은 수평 조절 볼트(29)를 통해 베이스 플레이트(30)에 설치된다. 수평 조절 볼트(29)는 도시되지 않은 공구에 의해서 회전될 수 있으며, 수평 조절 볼트(29)의 회전에 의하여 테이블(50)의 수평 상태가 조절될 수 있다. 즉, 수평 조절 볼트(29)는 칼럼(28)의 하부 플랜지와 베이스 플레이트(30) 사이에 3 개 이상 제공되며, 도면에 도시된 예에서는 4 개의 수평 조절 볼트(29)가 제공됨으로써 4 개 위치에서 수평 상태가 조절될 수 있도록 하는 것이 바람직스럽다.The saddle plate 32 is welded to the surface of the pressure vessel 36. As shown in the figure, the bottom of the vertically extending portion 32a of the saddle plate 32 and the outer surface of the pressure vessel 36 are fixed to each other by welding. The base plate 30 is bolted to the top surface of the saddle plate 32, and a column 28 is installed on the top of the base plate 30. The column 28 is installed in the base plate 30 via the horizontal adjustment bolt 29. The horizontal adjustment bolt 29 may be rotated by a tool not shown, and the horizontal state of the table 50 may be adjusted by the rotation of the horizontal adjustment bolt 29. That is, three or more leveling bolts 29 are provided between the bottom flange of the column 28 and the base plate 30, and in the example shown in the figure, four leveling bolts 29 are provided to provide four positions. It is desirable to allow the horizontal state to be adjusted at.

칼럼(28)의 내부에는 제 1 회전 구동 모터(28a)가 설치될 수 있으며, 제 1 회전 구동 모터(28a)의 회전축은 수직 상방향으로 연장된다. 상기 제 1 회전 구동 모터(28a)의 구동에 의해서 테이블(50)이 칼럼(28)의 상부에서 회전할 수 있다. 테이블(50)이 회전함으로써 용접 토치(25)가 소형 노즐(35)에 대한 상대적인 위치를 변화시키는 것이 용이하게 이루어질 수 있다.The first rotational drive motor 28a may be installed in the column 28, and the rotational axis of the first rotational drive motor 28a extends vertically upward. The table 50 may rotate at the top of the column 28 by driving the first rotational drive motor 28a. The rotation of the table 50 makes it easy for the welding torch 25 to change its position relative to the miniature nozzle 35.

테이블(50)의 상부에 구비된 슬라이딩 장치는 통상적인 X-Y-Z 슬라이딩 장치로서 구현될 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, Z 슬라이더(22)를 따라서 X 슬라이더(21)가 상하로 승강될 수 있고, X 슬라이더(21)를 따라서 Y 슬라이더(23)가 수 평 이동할 수 있다. 상기 Y 슬라이더(23)의 수평 이동 방향에 대하여 직각인 수평 방향으로, Y 슬라이더(23)를 따라서 용접 헤드(24)가 수평 이동할 수 있다. 공지된 바와 같이, 각각의 슬라이더(21,22,23)에는 구동 모터(21a, 22a, 23a)와 볼 스크류(22a, 22b, 23b)등에 의해서 구성되는 이송부가 구비됨으로써, 승강 운동 및 수평 이송 운동이 구현될 수 있다. The sliding device provided at the top of the table 50 may be implemented as a conventional X-Y-Z sliding device. As shown in the figure, the X slider 21 can be moved up and down along the Z slider 22, and the Y slider 23 can be moved horizontally along the X slider 21. The welding head 24 may be horizontally moved along the Y slider 23 in a horizontal direction perpendicular to the horizontal movement direction of the Y slider 23. As is known, each slider 21, 22, 23 is provided with a transfer part constituted by drive motors 21a, 22a, 23a, ball screws 22a, 22b, 23b, and the like, thereby raising and lowering the horizontal motion. This can be implemented.

용접 헤드(24)에는 제 2 회전 구동 모터(28b)가 설치되며, 제 2 회전 구동 모터(28b)의 수직 하방향으로 연장된 회전축은 용접 토치(25)와 결합된다. 상기 용접 헤드(24)에 설치된 제 2 회전 구동 모터(28b)에 의해 용접 토치(25)는 회전될 수 있다. 따라서 용접 토치(25)는 승강 운동과 회전 운동을 수행할 수 있다. 이후에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이, 용접 토치(25)는 소형 노즐(35)의 내부 및 압력 용기(36)에 형성된 구멍에 삽입된 상태에서 회전 운동 및 승강 운동을 함으로써 소형 노즐(35)의 내표면과 압력 용기(36)의 구멍 내표면에 대한 클래딩 용접 작업을 수행할 수 있다.The welding head 24 is provided with a second rotation drive motor 28b, and a rotation axis extending in the vertical direction downward of the second rotation drive motor 28b is coupled with the welding torch 25. The welding torch 25 may be rotated by the second rotational drive motor 28b installed at the welding head 24. Therefore, the welding torch 25 may perform a lifting movement and a rotating movement. As will be explained in more detail later, the welding torch 25 is rotated and lifted in the state of being inserted into the inside of the small nozzle 35 and in the hole formed in the pressure vessel 36 to move the small nozzle 35. The cladding welding operation may be performed on the inner surface and the inner surface of the hole in the pressure vessel 36.

자동 전압 제어 장치(26)는 용접 토치(25)로 클래딩 용접을 수행하는 동안 용접 전압을 제어하는 역할을 하는 것으로서, 용접면과 용접 토치(25)간의 일정한 간격을 유지할 수 있게 한다. The automatic voltage control device 26 serves to control the welding voltage during the cladding welding with the welding torch 25, thereby maintaining a constant distance between the welding surface and the welding torch 25.

웨이트 밸런스(27)는 테이블(50)상에 배치된 슬라이딩 장치 및 자동 전압 제어 장치(26)의 무게를 평형화시키는 역할을 한다.The weight balance 27 serves to balance the weights of the sliding device and the automatic voltage control device 26 disposed on the table 50.

이하, 본 발명에 따른 소형 노즐의 클래딩 장치를 이용하여 소형 노즐의 내표면에 클래딩 용접을 수행하는 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of performing cladding welding on the inner surface of the small nozzle by using the cladding device of the small nozzle according to the present invention will be described.

도 3 에 도시된 것은 압력 용기의 표면에 소형 노즐이 용접된 것을 도시하는 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 압력 용기(36)에는 소형 노즐(35)의 내측 직경에 대응하는 직경을 가진 구멍이 압력 용기(36)의 두께를 관통해서 형성되며, 소형 노즐(35)의 구멍과 압력 용기(36)의 구멍이 상호 정렬된 상태로 배치된다. 소형 노즐(35)은 압력 용기(36)의 표면에 용접부(37)를 통해 용접된다. 본 발명에서는 소형 노즐(35)을 압력 용기(36)에 용접하기 위해서 소형 노즐(35)의 외측 직경보다 큰 구멍을 압력 용기(36)에 형성할 필요가 없으며, 마찬가지로 소형 노즐(35)이 압력 용기(36)에 형성된 구멍에 삽입될 필요는 없다. 이는 압력 용기(36)와 소형 노즐(35) 사이의 용접량을 감소시킬 수 있게 한다. 또한 소형 노즐(35)의 내표면에 미리 클래딩을 형성할 필요도 없다. 3 is a cross-sectional view showing the small nozzle welded to the surface of the pressure vessel. As shown in the figure, the pressure vessel 36 has a hole having a diameter corresponding to the inner diameter of the small nozzle 35 penetrating the thickness of the pressure vessel 36, and The holes of the pressure vessel 36 are arranged in a mutually aligned state. The small nozzle 35 is welded to the surface of the pressure vessel 36 through a weld 37. In the present invention, in order to weld the small nozzle 35 to the pressure vessel 36, a hole larger than the outer diameter of the small nozzle 35 need not be formed in the pressure vessel 36, and the small nozzle 35 is likewise pressured. It does not need to be inserted into a hole formed in the container 36. This makes it possible to reduce the amount of welding between the pressure vessel 36 and the miniature nozzle 35. In addition, it is not necessary to form the cladding in advance on the inner surface of the small nozzle 35.

도 4 에 도시된 것은 압력 용기(36)의 표면에 새들 플레이트(32)를 용접시킨 것을 도시한 것이다. 새들 플레이트(32)는 압력 용기(36)의 표면에서 소형 노즐(35)에 근접하여 배치되며, 용접에 의해 고정된다. 새들 플레이트(32)의 상부에는 클래딩 장치가 아직 설치되어 있지 않다.4 shows the welding of the saddle plate 32 to the surface of the pressure vessel 36. The saddle plate 32 is disposed close to the miniature nozzle 35 at the surface of the pressure vessel 36 and is fixed by welding. The cladding device is not yet installed on top of the saddle plate 32.

도 5a 는 새들 플레이트(32)에 클래딩 장치의 나머지 부분을 설치한 상태를 나타낸다. 도 2를 참조하여 설명된 장치들을 새들 플레이트(32)상에 조립함으로써 용접 토치(25)는 소형 노즐(35)의 상부에서 소형 노즐(35)의 내부로 진입할 수 있게 된다. 용접 토치(25)는 용접 토치(25)를 유지하고 있는 용접 헤드(24, 도 2)를 Z 슬라이더(22)를 이용하여 상승시키고, X 슬라이더(21) 및 Y 슬라이더(23)를 이용하여 수평 운동시킴으로써 소형 노즐(35)의 상부 위치에 도달할 수 있다. 5A shows a state where the rest of the cladding device is installed on the saddle plate 32. By assembling the devices described with reference to FIG. 2 on the saddle plate 32, the welding torch 25 can enter the interior of the miniature nozzle 35 from the top of the miniature nozzle 35. The welding torch 25 raises the welding head 24 (FIG. 2) holding the welding torch 25 by using the Z slider 22 and horizontally by using the X slider 21 and the Y slider 23. By moving, the upper position of the compact nozzle 35 can be reached.

한편, 도 5b 는 도 5a에서 A 로 표시된 부분을 확대시켜서 나타낸 것으로서, 수평 조절 볼트(29)가 베이스 플레이트(30)와 칼럼(28)의 플랜지를 상호 체결하고 있는 것을 나타낸다. 위에 설명된 바와 같이 작업자는 수평 조절 볼트(29)를 공구를 이용하여 회전시킴으로써 칼럼(28)의 수평 상태를 조절할 수 있다. 5B is an enlarged view of the portion indicated by A in FIG. 5A, and shows that the horizontal adjustment bolt 29 fastens the flanges of the base plate 30 and the column 28 to each other. As described above, the operator can adjust the horizontal state of the column 28 by rotating the leveling bolt 29 with a tool.

도 6a 에 도시된 것은 Z 슬라이더(22)를 이용하여 X 슬라이더(21)를 하강시킴으로써 용접 토치(25)가 소형 노즐(35)의 내부로 진입한 것을 도시한다. 용접 토치(25)는 소형 노즐(35)의 전체 높이를 지나서 압력 용기(36)의 두께를 관통하는 구멍의 내부로 진입한다. 도 6b 는 도 6a 의 B 로 표시된 부분을 확대하여 도시한 것으로서, 용접 토치(25)가 압력 용기(36)에 형성된 구멍의 가장 아래 부분까지 도달한 것을 나타낸다.6A shows that the welding torch 25 enters the inside of the small nozzle 35 by lowering the X slider 21 using the Z slider 22. The welding torch 25 enters the interior of the hole through the thickness of the pressure vessel 36 past the entire height of the miniature nozzle 35. FIG. 6B is an enlarged view of the portion marked B in FIG. 6A, showing that the welding torch 25 has reached the bottom of the hole formed in the pressure vessel 36.

도 7a 에 도시된 것은 용접 토치(25)가 회전하면서 압력 용기(36)와 소형 노즐(35)의 내표면에 클래딩을 형성하는 것을 도시한다. 용접 토치(25)는 용접 헤드(24, 도 2)에 구비된 회전 구동 모터(미도시)에 의해 회전하게 되며, 용접 토치(25)에 공급되는 전압은 자동 전압 제어 장치(26)에 의해서 조절됨으로써 용접면과 토치 사이의 일정한 간격이 유지된다. 용접 토치(25)의 회전에 의해 클래딩이 소정의 높이 범위에 걸쳐서 고리의 형상으로 형성될 것이다. 용접 토치(25)의 1 회전이 이루어진 이후에, Z 슬라이더(22)의 작용에 의해 용접 토치(25)가 소정 간격으로 상승하게 되며, 다시 용접 토치(25)가 회전하면서 용접이 이루어진다. 즉, 용접 토치(25)는 회전 용접 및 상승을 반복함으로써 압력 용기(36)와 소형 노즐(35)의 내표면 전체에 걸쳐서 클래딩을 형성할 수 있다. 7A shows that the welding torch 25 rotates to form a cladding on the inner surface of the pressure vessel 36 and the miniature nozzle 35. The welding torch 25 is rotated by a rotation drive motor (not shown) provided in the welding head 24 (FIG. 2), and the voltage supplied to the welding torch 25 is adjusted by the automatic voltage control device 26. This maintains a constant gap between the weld face and the torch. The rotation of the welding torch 25 will form the cladding in the shape of a ring over a predetermined height range. After one rotation of the welding torch 25 is made, the welding torch 25 is raised at a predetermined interval by the action of the Z slider 22, and welding is performed while the welding torch 25 is rotated again. That is, the welding torch 25 can form a cladding over the entire inner surface of the pressure vessel 36 and the small nozzle 35 by repeating rotation welding and raising.

도 7b 에 도시된 것은 도 7a에서 C 로 표시된 부분을 확대하여 나타낸 것으로서, 용접 토치(25)가 회전하면서 클래딩이 형성된 것을 나타내며, 클래딩이 압력 용기(36)에 형성된 구멍의 내표면과 소형 노즐(35)의 내표면 전체에 걸쳐서 연속적으로 형성되는 것을 나타낸다. 한편, 클래딩 작업을 수행하는 동안 용접 토치(25)를 반드시 상승시키면서 클래딩이 형성될 필요는 없으며, 반대로 용접 토치(25)를 하강시키면서 수행해도 클래딩 작업이 가능할 것이다. 7B is an enlarged view of the portion indicated by C in FIG. 7A, which shows that the welding torch 25 is rotated to form a cladding, the inner surface of the hole in which the cladding is formed in the pressure vessel 36 and the small nozzle ( It forms continuously over the whole inner surface of 35). Meanwhile, the cladding need not be formed while the welding torch 25 is raised while performing the cladding operation, and the cladding operation may be performed even while the welding torch 25 is lowered.

도 8 에 도시된 것은 압력 용기(36)와 소형 노즐(35)의 내부에 내시경 카메라(82)를 삽입한 것을 도시하는 단면도이다. 클래딩 작업을 수행하는 동안, 클래딩이 정확하게 형성되었는지의 여부를 검사하기 위해서 내시경 카메라(82)를 소형 노즐(35)의 내부에 삽입할 수 있으며, 모니터(81)를 통하여 클래딩의 상태를 육안으로 확인할 수 있다. 8 is a cross-sectional view showing the insertion of the endoscope camera 82 into the pressure vessel 36 and the small nozzle 35. During the cladding operation, the endoscope camera 82 may be inserted into the small nozzle 35 to check whether the cladding is formed correctly, and the monitor 81 visually checks the state of the cladding. Can be.

도 9 에 도시된 것은 본 발명에 따른 방법에 의해서 형성된 클래딩을 구비하는 압력 용기와 소형 노즐의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.9 schematically shows a cross section of a pressure vessel with a cladding formed by a method according to the invention and a small nozzle.

도면을 참조하면, 소형 노즐(35)의 저부는 압력 용기(36)의 표면상에 접한 상태로 배치되어 용접이 이루어지고, 소형 노즐(35) 자체가 압력 용기(36)에 형성된 구멍 안으로 삽입되어 있지 않다는 점을 이해할 수 있다. 이러한 방식의 용접은 소위 세트-온(set-on) 방식으로 지칭되는 것이다. 따라서 소형 노즐(35)의 내측 직경과, 압력 용기(36)에 형성된 구멍의 직경은 실질적으로 동일하다. 소형 노즐(35)의 내표면과 압력 용기(36)의 두께를 관통시켜서 형성한 구멍의 내표면에는 클래딩 (39)이 형성되어 있다. 상기 클래딩(39)은 압력 용기(36)의 구멍의 내표면으로부터 소형 노즐(35)의 내표면으로 연속적으로 형성되어 있다. Referring to the drawings, the bottom of the small nozzle 35 is placed in contact with the surface of the pressure vessel 36 to perform welding, and the small nozzle 35 itself is inserted into a hole formed in the pressure vessel 36. I can understand that it is not. Welding in this manner is what is called a set-on manner. Therefore, the inside diameter of the small nozzle 35 and the diameter of the hole formed in the pressure vessel 36 are substantially the same. A cladding 39 is formed on the inner surface of the small nozzle 35 and the inner surface of the hole formed by penetrating the thickness of the pressure vessel 36. The cladding 39 is continuously formed from the inner surface of the hole of the pressure vessel 36 to the inner surface of the small nozzle 35.

도 1 은 종래 기술에 따라서 용접된 압력 용기 및 소형 노즐을 단면도로 도시한 것이다.1 is a cross-sectional view of a pressure vessel and a small nozzle welded according to the prior art.

도 2 는 본 발명에 따른 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.Figure 2 is a perspective view schematically showing the inner surface cladding device of the small nozzle according to the present invention.

도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형 노즐의 내표면 클래딩 방법에서 소형 노즐과 압력 용기가 상호 용접된 상태를 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a state in which the small nozzle and the pressure vessel are welded to each other in the inner surface cladding method of the small nozzle according to the embodiment of the present invention.

도 4 는 본 발명에 따른 소형 노즐의 내표면 클래딩 방법에서 새들 플레이트가 소형 노즐에 근접하여 용접된 상태를 도시하는 것이다.Figure 4 shows a state in which the saddle plate is welded close to the small nozzle in the inner surface cladding method of the small nozzle according to the present invention.

도 5a 는 본 발명에 따른 소형 노즐의 내표면 클래딩 방법에서 소형 노즐의 상부에 용접 토치가 도달하여 위치된 것을 도시한다.FIG. 5A shows the welding torch reaching and positioned on top of the small nozzle in the inner surface cladding method of the small nozzle according to the present invention.

도 5b 는 도 5a 의 A 로 표시된 부분을 확대하여 도시한 것이다. FIG. 5B is an enlarged view of a portion denoted by A of FIG. 5A.

도 6a 는 본 발명에 따른 소형 노즐의 내표면 클래딩 방법에서 소형 노즐의 내부로 용접 토치가 삽입된 상태를 도시한다.6A shows a state where the welding torch is inserted into the small nozzle in the inner surface cladding method of the small nozzle according to the present invention.

도 6b 는 도 6a 의 B 로 표시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.FIG. 6B is an enlarged view of a portion indicated by B in FIG. 6A.

도 7a 는 본 발명에 따른 소형 노즐의 내표면 클래딩 방법에서 용접 토치가 소형 노즐의 내부에서 회전하면서 클래딩을 형성하는 것을 나타낸다.FIG. 7A shows that the welding torch rotates inside the small nozzle to form the cladding in the inner surface cladding method of the small nozzle according to the present invention.

도 7b 는 도 7a 의 C 로 표시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.FIG. 7B is an enlarged view of a portion indicated by C of FIG. 7A.

도 8 은 소형 노즐의 내부로 내시경 카메라를 삽입하여 모니터로 소형 노즐의 클래딩 상태를 확인하는 것을 나타낸 것이다. 8 illustrates inserting an endoscope camera into the small nozzle to check the cladding state of the small nozzle with a monitor.

도 9 는 본 발명에 따라서 형성된 클래딩이 구비된 압력 용기와 소형 노즐의 단면도이다. 9 is a cross-sectional view of a pressure vessel with a cladding formed in accordance with the present invention and a small nozzle.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명 ><Brief description of the major symbols in the drawings>

21. X 슬라이더 22. Z 슬라이더 21.X Slider 22.Z Slider

23. Y 슬라이더 24. 용접 헤드 23. Y slider 24. Welding head

25. 용접 토치 26. 자동 전압 제어 장치25. Welding Torch 26. Automatic Voltage Control Device

28. 칼럼 30. 베이스 플레이트 28. Column 30. Base Plate

32. 새들 플레이트 50. 테이블32. Saddle plate 50. Table

Claims (10)

새들 플레이트(saddle plate);Saddle plate; 상기 새들 플레이트에 고정된 베이스 플레이트;A base plate fixed to the saddle plate; 상기 베이스 플레이트에 대하여 수평 조절 가능하게 설치된 칼럼;A column installed to be horizontally adjustable with respect to the base plate; 상기 칼럼의 상부 표면에 회전 가능하게 설치된 테이블;A table rotatably mounted on an upper surface of the column; 상기 테이블 상에 구비된 것으로서, X 슬라이더, Y 슬라이더 및 Z 슬라이더를 포함하는 슬라이딩 장치;A sliding device provided on the table, the sliding device including an X slider, a Y slider, and a Z slider; 상기 슬라이딩 장치에 의해 3 축 방향으로 이송 가능하도록 상기 Z 슬라이더에 설치된 용접 헤드;A welding head installed on the Z slider to be able to be transferred in three axial directions by the sliding device; 상기 용접 헤드에 회전될 수 있도록 구비된 용접 토치;를 포함하는 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치. The inner surface cladding device of the small nozzle comprising a; welding torch provided to be rotated in the welding head. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 새들 플레이트는 압력 용기의 표면에 용접된 소형 노즐에 근접한 위치에서 상기 압력 용기에 고정되는 것을 특징으로 하는 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치.And the saddle plate is fixed to the pressure vessel at a position proximate to the small nozzle welded to the surface of the pressure vessel. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 칼럼에는 상기 테이블을 회전시키기 위한 제 1 회전 구동 모터가 구비 되고, 상기 용접 헤드에는 상기 용접 토치를 회전시키기 위한 제 2 회전 구동 모터가 구비되는 것을 특징으로 하는, 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치.The column is provided with a first rotation drive motor for rotating the table, the welding head is provided with a second rotation drive motor for rotating the welding torch, the inner surface cladding device of the small nozzle. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 테이블의 상부에 제공되고, 용접 토치에 일정한 전압을 제공할 수 있도록 전압을 자동 조절하는 자동 전압 제어 장치(automatic voltage controller)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치. And an automatic voltage controller provided at the top of the table and automatically adjusting the voltage to provide a constant voltage to the welding torch. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 칼럼과 상기 베이스 플레이트는 수평 조절 볼트를 통해 체결됨으로써 상기 수평 조절 볼트를 회전시켜서 상기 칼럼의 수평 상태가 조절될 수 있는 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치. And the column and the base plate are fastened through horizontal adjustment bolts to rotate the horizontal adjustment bolts so that the horizontal state of the column can be adjusted. 소형 노즐이 용접되어 있는 압력 용기의 표면에서 상기 소형 노즐에 근접하게 새들 플레이트를 용접시키는 단계;Welding a saddle plate proximate said small nozzle at the surface of the pressure vessel to which said small nozzle is welded; 상기 새들 플레이트의 상부에 베이스 플레이트를 고정하고, 상기 베이스 플레이트의 상부에서 수평 조절 가능하게 칼럼을 설치하며, 상기 칼럼에 회전 가능하게 설치된 테이블 상에 슬라이딩 장치를 설치하는 단계;Fixing a base plate to the top of the saddle plate, installing a column to be horizontally adjustable at the top of the base plate, and installing a sliding device on a table rotatably mounted to the column; 상기 슬라이딩 장치에 의해 3 축 방향으로 용접 헤드를 이송시킴으로써 상기 용접 헤드에 회전 가능하게 설치된 용접 토치를 상기 소형 노즐의 내부로 상기 압 력 용기에 형성된 구멍의 가장 아랫 부분에 도달하기까지 삽입시키는 단계; Inserting a welding torch rotatably installed in the welding head by conveying the welding head in three axial directions by the sliding device until reaching the bottom portion of the hole formed in the pressure vessel; 상기 용접 토치를 회전시키면서 클래딩을 형성하는 단계;Forming a cladding while rotating the welding torch; 상기 용접 토치를 상승시키는 단계;Raising the welding torch; 상기 클래딩을 형성하는 단계와 용접 토치를 상승시키는 단계를 반복하는 단계;를 구비하는, 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치를 이용한 클래딩 방법. Repeating the step of forming the cladding and raising the welding torch; and a cladding method using an inner surface cladding device of a small nozzle. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 압력 용기에는 상기 소형 노즐의 내측 직경에 대응하는 직경을 가진 구멍이 형성되며, 상기 압력 용기의 구멍과 상기 소형 노즐의 구멍이 서로 정렬된 상태에서 상기 압력 용기의 표면에 상기 소형 노즐이 용접되는 것을 특징으로 하는, 소형 노즐의 내표면 클래딩 장치를 이용한 클래딩 방법. The pressure vessel is formed with a hole having a diameter corresponding to the inner diameter of the small nozzle, the small nozzle is welded to the surface of the pressure vessel in the state that the hole of the pressure vessel and the hole of the small nozzle are aligned with each other. A cladding method using an inner surface cladding device of a small nozzle. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 압력 용기에 형성된 구멍의 내표면과 상기 소형 노즐의 구멍 내표면에는 연속적인 클래딩이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 노즐의 클래딩 장치를 이용한 클래딩 방법. A cladding method using a cladding device of a small nozzle, characterized in that a continuous cladding is formed on the inner surface of the hole formed in the pressure vessel and the inner surface of the hole of the small nozzle. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 클래딩을 형성하는 단계와 용접 토치를 상승시키는 단계를 반복하는 단계 동안에, 내시경 카메라를 이용하여 상기 압력 용기와 상기 소형 노즐의 내부의 클래딩 상태를 모니터하는 것을 특징으로 하는 소형 노즐의 클래딩 장치를 이용한 클래딩 방법.During the steps of forming the cladding and raising the welding torch, using the endoscope camera to monitor the cladding of the interior of the pressure vessel and the small nozzle, using the cladding device of the small nozzle. Cladding method. 압력 용기의 구멍과 정렬된 내표면을 가지며 상기 압력 용기 표면에 용접된 소형 노즐; 및A miniature nozzle having an inner surface aligned with the aperture of the pressure vessel and welded to the pressure vessel surface; And 상기 압력 용기의 구멍과 상기 소형 노즐의 내표면에 연속적으로 형성된 클래딩;을 포함하는 소형 노즐의 접합 구조.And a cladding formed continuously in the hole of the pressure vessel and the inner surface of the small nozzle.
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