KR20100116855A - 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상 - Google Patents

일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 상측에 전면이 개구된 가스배출구(211)와, 배면에 돌설되어 냉각수가 유입되는 냉각수공급관(212)과, 내부에 마련되어 일단이 냉각수공급관(212)과 상호 연통되는 유로라인(213)과, 유로라인(213)의 타단과 상호 연통되어 냉각수가 배출되는 냉각수배출관(214)을 구비한 냉각부(210)와; 냉각부(210)의 상측 배면에 일체로 형성되어 가스배출구(211)와 상호 연통되고, 외면에는 보호가스가 주입될 수 있도록 가스주입관(221)이 마련된 가스포켓(220)으로 이루어진 일렉트로 가스용접용 동담금에 있어서,
상기 가스배출구(211)의 내부 상면에는 경사부(222)를 형성하여 보호가스가 하향경사지게 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 것으로서, 가스배출구에 경사부를 형성하여 가스배출구를 통해 배출되는 보호가스가 용접부쪽으로 집중될 수 있어 아크안전성 확보 및 용융슬래그의 유동이 양호하게 되므로 청정한 용강을 확보할 수 있고, 허공으로 분산되는 보호가스의 량을 줄일 수 있어 가스비용을 절감할 수 있다.
모재. 이면백킹재. 동담금. 냉각부. 가스포켓. 경사부.

Description

일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상{Gas Outlets Shaped Of Copper Shoe For Electro Gas Welding}
본 발명은, 동담금의 가스배출구에 불활성가스가 집중되며 배출될 수 있도록 경사부를 형성하여 일렉트로 가스용접시 안정된 아크를 유지할 수 있도록 함으로서, 양질의 비드를 형성할 수 있도록 하는 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상에 관한 것이다.
일반적으로 선박과 같이 용접을 필요로 하는 대형구조물의 경우 작은 판재를 이어 붙여 제작한 블록을 상호 연결하는 조립작업을 거치게 된다.
이때 필수적으로 각각의 블록을 모재로 하여 아래에서 위로 용접하는 상진법을 이용해 용접을 시행하게 되며, 이러한 대형구조물의 수직용접작업으로는 플럭스코어드아크용접(FCAW)과, 일렉트로가스용접(EGW)이 주로 사용된다.
최근 들어 주류를 이루고 있는 일렉트로가스용접(EGW)은, 수직전용용접이라는 점에서 일렉트로슬러그용접(ESW)과 같지만, 사용되는 열원이 아크라는 점에서 그 차이가 있다.
상기 용접의 원리를 간략하게 전술하면, 수냉 동판으로 용접부위를 둘러싸고 그 안으로 CO₂를 집어넣어 보호가스 분위기를 만든 이후에 와이어 가이드 노즐을 통하여 복합와이어를 송급하여, 복합와이어 끝과 모재 간에 발생하는 아크에 의해 복합와이어와 모재를 용융하여 용접을 진행한다.
이때 상기 보호가스는 모재의 재질에 따라 다르게 사용되며, 통상의 강(剛)의 경우 CO₂가 이용되지만, 강(剛)의 재질적인 특징에 따라 CO₂- Ar, Ar - O₂등의 혼합가스가 사용될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상의 사시도와 측단면도 및 사용상태도이다.
상기 종래의 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상를 도 1a 및 도 1b를 참조하여 간략하게 설명하면, 상측에 전면이 개구된 가스배출구(211)와, 배면에 냉각수가 유입되는 냉각수공급관(212)과, 내부에 마련되어 일단이 냉각수공급관(212)과 상호 연통되는 유로라인(213)과, 유로라인(213)의 타단과 상호 연통되어 냉각수가 배출되는 냉각수배출관(214)을 구비한 냉각부(210)와; 냉각부(210)의 상측 배면에 일체로 형성되어 가스배출구(211)와 상호 연통되고, 외면에 불활성가스가 주입될 수 있도록 가스주입관(221)이 마련된 가스포켓(220)으로 이루어진다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 서로 나란하게 배치된 모재(100,100')의 전면으로 세라믹재질의 이면백킹재(110)가 연접되고, 모재(100,100')의 배면에는 동담금(200)이 설치된다.
상기 동담금(200)은 모재(100,100')에 형성된“V”형의 용접부를 따라 아래 에서 위로 상진하면서 이산화탄소(CO₂)를 보호가스로 이용하여 아크를 발생시키고, 이 아크열로 모재(100,100')를 용융시켜 각각의 모재(100,100')를 접합하게 되며, 특히 동담금(200)의 후방에 설치된 냉각수공급관(212)으로 냉각수를 유입하고 냉각수배출관(214)를 통해 냉각수를 순환시켜 용접시에 발생되는 용접열을 냉각하여 용융금속이 아래로 흘러내리는 것을 방지하는 역할을 한다.
하지만, 동담금(200)의 가스배출구(211)가 용접부에서 높은 쪽에 위치되어 있기 때문에 용접부로 분사되어 용접부를 보호해야할 보호가스가 허공으로 분산되어 용접부를 보호해 주지 못하고, 보호가스가 용접부를 보호해 주지 못하기 때문에 아크가 불안정하고, 용융슬래그가 제대로 배출되지 않아 용강 내에 점진적으로 쌓이면서 용접 팁에 들러붙어 용접와이어의 송급을 저해하여 아크의 끊김현상을 유발할 수 있으며, 뿐만 아니라, 허공으로 분산되는 보호가스로 인해 더 많은 량의 보호가스가 주입되어야만 함으로, 용접에 따른 가스비용이 증가하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해소하기 위하여 안출된 것으로, 보호가스가 용접부쪽으로 집중될 수 있도록 하여 아크안전성 확보 및 용융슬래그의 유동이 양호하게 되므로 청정한 용강을 확보할 수 있고, 허공으로 분산되는 보호가스의 량을 줄일 수 있어 가스비용을 절감할 수 있는 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상을 제공하려는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
상측에 전면이 개구된 가스배출구와, 배면에 돌설되어 냉각수가 유입되는 냉각수공급관과, 내부에 마련되어 일단이 냉각수공급관과 상호 연통되는 유로라인과, 유로라인의 타단과 상호 연통되어 냉각수가 배출되는 냉각수배출관을 구비한 냉각부와; 냉각부의 상측 배면에 일체로 형성되어 가스배출구와 상호 연통되고, 외면에는 보호가스가 주입될 수 있도록 가스주입관이 마련된 가스포켓으로 이루어진 일렉트로 가스용접용 동담금에 있어서,
상기 가스배출구의 내부 상면에는 경사부를 형성하여 보호가스가 하향경사지게 배출되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은, 가스배출구에 경사부를 형성하여 가스배출구를 통해 배출되는 보호가스가 용접부쪽으로 집중될 수 있어 아크안전성 확보 및 용융슬래그의 유동이 양호하게 되므로 청정한 용강을 확보할 수 있고, 허공으로 분산되는 보호가스의 량을 줄일 수 있어 가스비용을 절감할 수 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상의 사시도와 배면도 및 측단면도이다.
본 발명에 따른 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상은,“V”자형의 모재(100,100')에 설치되어, 아래에서 위로 상진하면서 용접전극(120)의 복합와이어 끝과 모재(100,100') 간에 용접중 발생하는 열을 냉각시켜 주는 냉각부(210)와; 냉각부(110)의 배면에 일체로 형성되어 용접전극(12)의 복합와이어 끝과 모재(100,100') 간에 용접이 진행될 때 보호가스를 제공하는 가스포켓(220)으로 이루어지며, 이를 도 2a 내지 도 2b와 같이 도시하였다.
상기 모재(100,100')에 설치되어 용접중 발생하는 열을 냉각시켜 주는 냉각부(210)는, 상측에 전면이 개구된 가스배출구(211)와, 배면에 돌설되어 냉각수가 유입되는 냉각수공급관(212)과, 내부에 마련되어 일단이 냉각수공급관(212)과 상호 연통되는 유로라인(213)과, 유로라인(213)의 타단과 상호 연통되어 냉각수가 배출되는 냉각수배출관(214)로 구성되며, 이를 도 2b 내지 도 2c와 같이 도시하였다.
상기 유로라인(213)은, 냉각부(210)의 내부에 일체로 형성되어 일단이 냉각수공급관(212)과 연통되고, 타단이 냉각수배출관(214)과 연통된다.
본 실시 예의 경우 상기 냉각수공급관(212)으로 냉각수가 유입되어 유로라인(213)을 따라 이동되면서 냉각수배출관(214)을 통해 배출되는 과정을 반복하게 되며, 따라서, 냉각부(210)의 전면이 모재(100,100')의“V”자홈에 설치되어 용접중 발생하는 열이 냉각부(210)로 전도되어 과열되는 것을 냉각수의 순환을 통해 신속하게 냉각시켜 냉각부(210)가 적정온도를 유지할 수 있도록 함과 동시에 냉각된 냉각부(210)를 통해 용접중 발생하는 용융금속이 아래로 흘러내리는 것을 방지함으로써,“V”자홈과 냉각부(210) 사이에 형성되는 이면비드가 완곡면형태를 이루며 올바르게 형성될 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 냉각부(210)의 전면에는 오목한 형상의 완곡면(215)이 형성되고, 배면에는 십자형요홈(구체적으로 도시하지 아니함)을 형성하되, 십자형요홈(구체적으로 도시하지 아니함)에는 상하로 왕복이송되는 용접장치(구체적으로 도시하지 아니함)의 암부재(구체적으로 도시하지 아니함)가 삽입된다.
뿐만 아니라, 상기 냉각부(210)의 가스배출구(211) 내부 상면에는 보호가스가 하향 경사지게 배출될 수 있도록 경사부(222)가 형성된다.
본 실시 예의 경우 상기 경사부(222)는, 내측에서 외측으로 갈수록 점진적으로 하향경사지는 직선 또는 라운드형상 중 어느 하나로 형성하여 가스배출구(211)를 통해 배출되는 보호가스가 경사부(222)에 의해 용접부방향으로 경사지게 분사되므로, 용접부에 용이하게 보호가스를 집중분사할 수 있어 효과적으로 용접부를 보 호할 수 있게 되는 것이다.
상기 용접이 진행될 때 보호가스를 제공하는 가스포켓(220)는, 전체적인 형상이 직사각형상으로, 냉각부(210)의 상측 배면에 일체로 형성되어 가스배출구(211)와 상호 연통되고, 외면에는 보호가스가 주입될 수 있도록 가스주입관(221)이 설치된다.
특히, 상기 가스주입관(221)의 경우 일단이 가스포켓(220)의 내부에 설치되고, 타단이 외부로 돌출되어 호스(구체적으로 도시하지 아니함)가 외면으로 끼워지며, 내부에 설치되는 가스주입관(221)에는 다수개의 분사공(211-1)이 일렬로 배치되되, 분사공(211-1)의 방향은 가스포켓(220)의 내부 벽면과 대향되게 배치된다.
따라서, 본 실시 예의 경우 가스주입관(221)을 통해 유입된 보호가스는 다수개의 분사공(211-1)을 통해 배출되고, 고속으로 분사된 보호가스는 가스포켓(220)의 내부 벽면에 부딛쳐 사방으로 퍼지면서 가스배출구(211)을 통해 외부로 배출될 때에 경사부(222)에 의해 하향경사지게 배출된다.
위와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상의 사용상태도이다.
우선, 설치과정을 살펴보면, 서로 나란하게 배치된 모재(100,100')의 전면으로 세라믹재질의 이면백킹재(110)가 연접되어 별도의 고정수단(구체적으로 도시하지 아니함)에 의해 설치고정되고,“V”형의 모재(100,100')의 배면에는 동담 금(200)이 상호 연접되게 배치되되, 동담금(200)의 냉각부(210)의 배면에 형성된 십자형요홈(구체적으로 도시하지 아니함)으로 상하로 왕복이동되는 용접장치(구체적으로 도시하지 아니함)의 암부재(구체적으로 도시하지 아니함)가 삽입되어 설치되게 된다.
상기와 같이 설치과정이 완료되면 모재(100,100')를 용접하게 되는데, 용접과정을 살펴보면, 상기 모재(100,100')의 배면에 연접되어 있던 동담금(200)은 용접장치(구체적으로 도시하지 아니함)의 암부재(구체적으로 도시하지 아니함)에 의해 수직하게 점진적으로 승강되면서 가스배출구(211)를 통해 이산화탄소(CO₂)를 용접부로 분사하여 보호가스로 분위기를 만들고, 용접전극(120)의 복합와이어(구체적으로 도시하지 아니함)를 모재(100,100')의 상면에 인접하게 송급하여, 복합와이어(구체적으로 도시하지 아니함) 끝과 모재(100,100') 간에 발생하는 아크에 의해 복합와이어(구체적으로 도시하지 아니함)와 모재(100,100')를 서로 용융하여 용접을 진행한다.
이때, 상기 동담금(200)의 냉각부(210) 배면에 형성된 냉각수공급관(212)으로 냉각수를 공급하여 냉각수가 유로라인(213)과 냉각수배출관(214)를 통해 지속적으로 순환되도록 하여 용접시 발생하는 열을 냉각수에 의해 차가워진 냉각부(210)를 통해 적정온도가 유지되도록 식혀주어 용융금속이 아래로 흘러내리는 것을 방지토록 하였다.
상기 가스포켓(220)를 통해 보호가스를 분사시켜 주는 과정을 좀 더 상세히 설명하면, 가스포켓(220)의 외면에 형성된 가스주입관(221)으로 호스(구체적으로 도시하지 아니함)를 연결하여 보호가스를 주입하고, 가스주입관(221)으로 주입된 보호가스는 임의 간격으로 배치된 분사공(221-1)을 통해 고속으로 분사되어 가스포켓(220)의 벽면에 충돌됨과 동시에 사방으로 분산되며, 분산된 보호가스는 가스배출구(211)를 통해 외부로 배출되되, 가스배출구(211)의 상면에 형성된 경사부(222)에 의해 하향 경사지게 배출되어 용접부방향으로 집중적으로 분사되게 된다.
이와 같이, 가스배출구(211)의 상면에 경사부(222)를 형성하여 줌으로서, 보호가스를 용접부에 집중적으로 공급할 수 있어 아크의 안정성을 확보할 수 있고, 아크가 안정적으로 발생할 수 있는 여건이 자연스럽게 조성되므로 용융금속의 유동성이 향상되어 청정의 용강을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 용강 내에 슬래그가 침적되지 않아 비드의 처짐 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 종래의 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상의 사시도와 측단면도 및 사용상태도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상의 사시도와 배면도 및 측단면도.
도 3은 본 발명에 따른 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상의 사용상태도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
100.100': 모재 110: 이면백킹재 120: 용접전극
200: 동담금 210: 냉각부 211: 가스배출구
212: 냉각수공급관 213: 유로라인 214: 냉각수배출관
220: 가스포켓 221: 가스주입관 222: 경사부

Claims (1)

  1. 상측에 전면이 개구된 가스배출구(211)와, 배면에 돌설되어 냉각수가 유입되는 냉각수공급관(212)과, 내부에 마련되어 일단이 냉각수공급관(212)과 상호 연통되는 유로라인(213)과, 유로라인(213)의 타단과 상호 연통되어 냉각수가 배출되는 냉각수배출관(214)을 구비한 냉각부(210)와; 냉각부(210)의 상측 배면에 일체로 형성되어 가스배출구(211)와 상호 연통되고, 외면에는 보호가스가 주입될 수 있도록 가스주입관(221)이 마련된 가스포켓(220)으로 이루어진 일렉트로 가스용접용 동담금에 있어서,
    상기 가스배출구(211)의 내부 상면에는 경사부(222)를 형성하여 보호가스가 하향경사지게 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상.
KR1020090035493A 2009-04-23 2009-04-23 일렉트로 가스용접용 수냉식 동담금 가스출구형상 KR20100116855A (ko)

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