KR20100129435A

KR20100129435A - 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치

Info

Publication number: KR20100129435A
Application number: KR1020090047998A
Authority: KR
Inventors: 성희준; 배범찬; 김대순; 김경주
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2009-06-01
Filing date: 2009-06-01
Publication date: 2010-12-09
Also published as: KR101092774B1

Abstract

본 발명은 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치에 관한 것으로 특히, 공지된 가스 텅스텐 아크 용접용 토치에 있어서, 가스 노즐 캡은 원형 파이프를 납작하게 눌러 종단면이 장방형을 갖도록 성형하고, 상기 전극봉은 구리로 성형하되, 상기 구리 전극봉의 단부에는 일정 각도의 경사각(28-32도)과 비틀림 각(20도 또는 30도 중 어느 한 각)을 갖는 경사구멍을 천공하여 텅스텐 전극봉이 정해진 경사각과 비틀림 각을 갖게 고정 설치하되, 상기 구리 전극봉의 외주면 중 장방형으로 납작한 가스 노즐 캡과 근접된 부위에는 평면부를 형성하여 가스 노즐 캡과 구리 전극봉 사이에 가스가 통과될 수 있는 틈이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

따라서, 후판의 협 개선 용접이 가능하여 용접시간을 크게 단축할 수 있고, 용접하여야 할 면적 및 비드의 면적을 크게 줄일 수 있으며, 용접봉의 사용량을 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 줄일 수 있고, 용접에 따른 모재의 변형을 크게 줄일 수 있는 것이다.

협 개선, 텅스텐 아크 용접, 토치, 가스 노즐 캡, 구리 및 텅스텐 전극봉

Description

협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치{Manual gas tungsten Arc welding torch structure for narrow gap joint}

본 발명은 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW; Gas Tungsten Arc Welding)용 토치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보호가스로 불활성 가스인 Ar 또는 He 등을 사용하면서 텅스텐 전극을 사용하여 발생한 아크 열로 모재를 용융하여 모재를 접합하는 가스 텅스텐 아크 용접(이하 "GTAW"라 약칭 함)용 토치의 가스 노즐 캡의 구조를 원형에서 납작한 형태로 변경하고 텅스텐 전극봉을 일정각도로 경사 및 비틀어지게 설치하여 후판의 협 개선 용접이 가능하도록 하는 방식을 통해 용접시간을 크게 단축할 수 있도록 함과 동시에 용접에 따른 변형 및 용접부 크기를 크게 줄일 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 용접이라 함은 접합하고자 하는 2개 이상의 물체나 재료의 접합부분을 용융 또는 반용융 상태로 만들어 여기에 용가재(용접봉)을 넣어 접합하거나(융접: Fusion Welding), 접합 부분을 적당한 온도로 가열 또는 냉간 상태에서 압력을 주어 접합시키는 방법(압접: Pressure Welding), 또는 모재 전체를 녹이지 않고 모재 보다 용융점이 낮은 금속을 녹여 접합부의 사이에 표면장력에 의한 흡인력으로 접합시키는 방법(납땜: Brazing & Soldering)을 통틀어 말한다.

한편, GTAW(gas Tungsten Arc Welding)는 텅스텐 전극을 사용하여 발생한 아크 열로 모재를 용융하여 접합하며, 용가재를 사용하기도 한다.

이때, 보호가스로는 불활성 가스인 Ar 또는 He 등을 사용하므로 TIG(Tungsten Inert Gas)용접으로 부르기도 하며, 생산성은 떨어지나 아크가 안정되고 용접부 품질이 우수하므로 산화나 질화에 민감한 재질의 용접과 SMAW를 적용하기 곤란한 경우에 사용된다.

이와 같은 GTAW의 경우 조선분야에서는 주로 파이프 용접에 적용하며, LNG선의 맴브레인(membrane)용접 또는 일부 버트 조인트(Butt Joint)의 이면 비드 형성용으로 사용되기도 한다. 용접 후 가공이 필요치 않는 박판 용접, 구조물의 보수 특히 다이 캐스팅(die casting)의 보수 용접, 비철금속의 보수 용접에 사용한다.

이와 같은 GTAW 용접기는 정전류 특성의 정극성(DCSP)를 사용하며, Al과 그 합금의 용접 시 교류전압(AC)을 사용해야 한다. 아크의 발생은 비접촉식 고주파 발생기법을 사용하며 접촉발생방법도 있다. 특수한 용도의 목적으로 피크 전류(Peak Current) 와 베이스 전류(Base Current)를 조정할 수 있는 펄스 용접기도 있으며 주로 자동 TIG용접에 적용되고 있다. 펄스 전류는 입열량을 적게 할 수 있어 변형을 최소화할 수 있고, 안정된 아크를 가지며, 보다 안정된 이면 비드의 형성이 가능하고, 전자세 용접에 보다 적합하며, 용융풀의 형상이 보기 좋은 이점이 있다.

또한, TIG 용접에 사용되는 전극봉은 고융점(tungsten의 melting point: 3410℃), 낮은 전기 저항, 우수한 열전도도, 전자 방출 용이 및 피크 전류와 베이스 전류를 조정하는 펄스도 가능하여야 하는 조건을 갖추어야 하는데, 여기에 적합한 재질이 텅스텐이다.

상기 텅스텐 전극봉의 종류 및 특성은 다음과 같다.

순수한 텅스텐 전극봉은 녹색으로 표기되며 가격이 저렴하고 교류용접시 안정된 아크를 발생시키고, 0.9 - 1.0 ThO₂ 함유한 텅스텐 전극봉은 노랑색으로 산화토륨에 의해 효과적으로 아크가 발생됨은 물론 산화토륨에서 전자방출이 먼저 되어 순수 텅스텐에 비해 전극봉의 온도를 낮게 유지할 수 있다. 또 1.8 - 2.0 ThO₂ 함유된 텅스텐 전극봉은 빨간색으로 표기되고 주로 사용되는 용접봉이고, 0.3 - 0.5 ZrO₂ 함유된 텅스텐 전극봉은 브라운으로 표기되고 산화토륨에 비해 아크 발생이 저조하지만 모재의 융탕을 가장 청결히 유지하며, 또한 전극봉 그라인딩 시 산화토륨은 유해하므로 마스크를 반드시 착용해야 한다.

한편, 보호가스로는 기본적으로 불활성 가스를 사용해야 하며 가스종류별 특성은 다음과 같다.

Ar 가스는 He보다 비중이 크다. 즉, 가스가 가라 않으므로 적은 유량(flow Rate) 로도 실링(shielding) 효과를 볼 수 있으며 위 보기 용접시는 gas flow rate를 올리든지 He 가스를 사용해야 하고, 아크 발생이 보다 양호하며 He보다 낮은 전압을 사용하여 용접해야 한다. He 가스는 비중이 작으므로 gas flow rate를 높여야 하고, Ar 보다 높은 전압을 사용해야 하므로 용접 속도 증가가 가능하지만, 고가이 다. 수소 가스 첨가시 전압 상승으로 용접속도의 증가가 가능하며 열전도가 높은 금속에 유리하고, Ni 합금과 스테인레스 용접시 효과적이며 Al,Cu, Mg 등의 수소취성 모재에는 사용해서는 안 된다. Ar에 1% 산소첨가시 아크를 견고하게 하는 효과를 갖게 되고, 질소 첨가시 구리 용접 시 고열의 아크를 발생시켜 구리의 높은 열전도성에서 생기는 용접의 어려움을 극복할 수 있다.

상기한 GTAW 용접은 생산성이 낮은 반면 대부분의 금속, 비금속합금에 대해 고품질의 용접 작업이 가능하고, 용접 후 슬래그 제거 등의 특별한 청결작업이 필요 없으며, 용접 중 아크와 용탕 관찰이 용이하고, 스패터가 극히 적으며, 전자세 용접이 가능하고, 용접 입열의 조정이 용이하기 때문에 박판 용접에 좋으며, 플럭스가 불필요하여 비철금속의 용접이 용이하고, 용접부의 변형이 적음은 물론 전자세 용접이 가능하며, 용접 상태의 관찰이 용이하여 작업성이 양호하다.

이와 같은 GTAW 토치는 도 1에 도시된 바와 같이, 보호가스가 그 내부로 유입되도록 형성된 몸체(1)의 내부 중앙에 텅스텐 전극봉(2)이 수직방향으로 돌출되게 설치되고, 상기 몸체(1)의 저부에는 텅스텐 전극봉(2)을 감싸는 형태에서 보호가스를 용접부로 전달하는 원통형의 가스 노즐 캡(3)이 설치된 구성으로 되어 있다.

그런데 이와 같은 구성을 갖는 가스 노즐 캡(3) 자체가 지름이 비교적 큰 원통형으로 되어 있어 도 2와 같이 두 모재(5) 사이의 용접부 각도가 60도 정도는 되어야 적용이 가능하고, 또한 텅스텐 전극봉(2)이 수직방향에 대해 일직선을 갖고 있어 특히 비틀림 각이 있을 경우 전극봉(2)이 모재의 얇은 부분에 직접 접촉되어 아크로 인한 과열로 모재의 얇은 부분이 말려 올라가는 문제점이 있으며, 또 모재의 두께가 두꺼울 경우 위빙 거리가 길뿐만 아니라 전체 용접의 완료까지는 용접하여야 할 면적 및 비드의 면적이 넓어 용접봉이 많이 소모됨은 물론 용접시간이 많이 소요되어 생산원가가 상승하게 되는 등의 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 보호가스로 불활성 가스인 Ar 또는 He 등을 사용하면서 텅스텐 전극봉을 사용하여 발생한 아크 열로 모재를 용융하여 모재를 접합하는 GTAW용 토치의 가스 노즐 캡을 원형에서 납작한 형태로 변경하고, 전극은 구리봉으로 설치하되, 상기 구리봉의 단부에는 텅스텐 전극봉을 일정각도로 경사 및 비틀어지게 설치하여 줌으로써 후판의 협 개선 용접이 가능하여 용접시간을 크게 단축할 수 있음은 물론 용접하여야 할 면적 및 비드의 면적을 크게 줄일 수 있고 용접봉의 사용량을 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 용접에 따른 모재의 변형을 크게 줄일 수 있는 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 보호가스가 그 내부로 유입되도록 형성된 몸체의 내부 중앙에 전극봉이 수직방향으로 돌출되게 설치되고, 상기 몸체의 저부에는 전극봉을 감싸는 형태에서 보호가스를 용접부로 전달하는 가스 노즐 캡이 설치된 구성을 갖는 가스 텅스텐 아크 용접용 토치에 있어서, 상기 가스 노즐 캡은 원형 파이프를 납작하게 눌러 종단면이 장방형을 갖도록 성형하고, 상기 전극봉은 구리로 성형하되, 상기 구리 전극봉의 단부에는 일정 각도의 경사각과 비틀림 각을 갖는 경사구멍을 천공하여 텅스텐 전극봉이 정해진 경사각과 비틀림 각을 갖 게 고정 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구리 전극봉의 외주면 중 장방형으로 납작한 가스 노즐 캡과 근접된 부위에는 절삭을 통해 평면부를 형성하여 가스 노즐 캡과 구리 전극봉 사이에 가스가 통과될 수 있는 틈이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 텅스텐 전극봉이 결합되는 구리 전극봉의 단부에 형성된 경사구멍의 경사각은 구리 전극봉의 중심선 대비 28-32도이고, 비틀림 각은 20도 또는 30도 중 어느 한 각도인 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, GTAW용 토치의 가스 노즐 캡을 원형에서 납작한 형태로 변경하고, 전극은 구리봉으로 설치하되, 상기 구리봉의 단부에는 텅스텐 전극봉을 일정각도로 경사 및 비틀어지게 설치하여 줌으로써 첫째 후판의 협 개선 용접이 가능하여 용접시간을 크게 단축할 수 있고, 둘째 용접하여야 할 면적 및 비드의 면적을 크게 줄일 수 있으며, 셋째 용접봉의 사용량을 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 줄일 수 있고, 넷째 용접에 따른 모재의 변형을 크게 줄일 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명이 적용된 GTAW 토치의 정 단면도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명이 적용된 GTAW 토치의 측 단면도를 나타낸 것이며, 도 4의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 GTAW 토치들의 저면도를 나타낸 것이고, 도 5은 본 발명이 적용된 GTAW 토치를 이용하여 모재를 용접하는 상태를 보인 측 단면도를 나타낸 것이며, 도 6의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 GTAW 토치를 이용하여 모재를 용접할 때 가스 노즐 캡과 20도 또는 30도의 비틀림 각을 갖도록 설치된 텅스텐 전극봉의 회전상태를 보인 평 단면도를 나타낸 것이고, 도 7의 (a)(b)는 본 발명 중 구리 및 텅스텐 전극봉의 설치 상태 예시도를 나타낸 정면 및 저면도를 나타낸 것이며, 도 8은 본 발명이 적용된 GTAW 토치를 이용하여 비틀림 각이 있는 모재를 용접하는 상태를 보인 측 단면도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명은, 보호가스가 그 내부로 유입되도록 형성된 몸체(1)의 내부 중앙에 전극봉(4)이 수직방향으로 돌출되게 설치되고, 상기 몸체(1)의 저부에는 전극봉(4)을 감싸는 형태에서 보호가스를 용접부로 전달하는 가스 노즐 캡(3)이 설치된 구성을 갖는 가스 텅스텐 아크 용접용 토치에 있어서,

상기 가스 노즐 캡(3)은 원형 파이프를 납작하게 눌러 종단면이 장방형을 갖도록 성형하고, 상기 전극봉(4)은 구리로 성형하되, 상기 구리 전극봉(41)의 단부에는 일정 각도의 경사각(θ1)과 비틀림 각(θ2)을 갖는 경사구멍(411)을 천공하여 이에 텅스텐 전극봉(42)을 고정 설치한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 구리 전극봉(41)의 외주면 중 장방형으로 납작한 가스 노즐 캡(3)과 근접된 부위에는 절삭을 통해 평면부(412)를 형성하여 가스 노즐 캡(3)과 구리 전극봉(41) 사이에 가스가 통과될 수 있는 틈(6)이 형성되도록 한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 텅스텐 전극봉(42)이 결합되는 구리 전극봉(41)의 단부에 형성된 경사구멍(411)의 경사각(θ1)은 구리 전극봉(41)의 중심선 대비 28-32도이고, 비틀림 각(θ2)은 20도 또는 30도인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명은 보호가스가 내부로 유입되도록 형성된 몸체(1) 상에 전극봉(4)과 가스 노즐 캡(3)이 설치된 공지의 가스 텅스텐 아크 용접용 토치에 있어서, 상기 가스 노즐 캡(3)은 원형 파이프를 납작하게 눌러 종단면이 장방형을 갖도록 성형하고, 상기 전극봉(4)은 구리로 성형하되, 상기 구리 전극봉(41)의 텅스텐 전극봉(42)을 일정각도로 경사 및 비틀어지게 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이때, 상기 가스 노즐 캡(3)은 원형 파이프 형태가 아닌 장방형으로 눌러 성형하게 되면 구리 전극봉(41)의 외주면 일부가 가스 노즐 캡(3)의 내주면과 맞닿아 전기적으로 단락될 우려가 있음은 물론 보호가스의 공급이 이들의 접촉부를 통해서는 공급되지 않을 우려가 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 구리 전극봉(41)의 외주면 중 장방형으로 납작하게 성형한 가스 노즐 캡(3)의 평면부와 근접된 부위의 일부를 수직방향으로 절삭하여 평면부(412)를 형성하여 줌으로써 상기 가스 노즐 캡(3)과 구리 전극봉(41) 사이에 도 3과 같이 틈새가 형성되어 가스 노즐 캡(3)과 구리 전극봉(41) 사이의 전기적인 절연을 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라 몸체(1)의 내부로 유입되어 용접부로 공급되는 보호가스가 이들 틈(6)를 통해서도 원활히 통과되어 용접부로 공급될 수 있게 된다.

또한, 본 발명에서는 상기 텅스텐 전극봉(42)을 일정각도로 경사 및 비틀어지게 설치하기 위하여 구리 전극봉(41)의 단부에 일정 각도의 경사각(θ1)과 비틀림 각(θ2)을 갖는 경사구멍(411)을 천공하였다.

이와 같이 일정각도로 경사각(θ1)을 가짐과 동시에 비틀림 각(θ2)을 갖는 구리 전극봉(41)의 경사구멍(411)에 텅스텐 전극봉(42)을 설치할 때에는 상기 경사구멍(411)의 내경이 텅스텐 전극봉(42)의 외경과 거의 동일하게 천공하여 텅스텐 전극봉(42)이 억지로 끼워져 고정되도록 할 수도 있으나, 이 경우 소모품인 텅스텐 전극봉(42)의 설치 및 분해 작업이 힘들고 그 고정상태가 장기간 동안 완벽하게 유지하지 않을 우려가 있으므로 상기 경사구멍(411)에 텅스텐 전극봉(42)을 끼우고 구리 전극봉(41)의 외주면에서 중심선을 향해 천공시킨 나사공에 스크류 등과 같은 고정구(43)를 결합시켜 텅스텐 전극봉(42)이 구리 전극봉(41)의 단부에 완벽한 고정상태를 갖도록 하는 것이 좋다.

한편, 상기 텅스텐 전극봉(42)이 결합되는 경사구멍(411)을 형성할 때 도 2와 같이 경사각(θ1)은 구리 전극봉(41)의 세로 중심선 대비 28-32도를 갖도록 형성하고, 비틀림 각(θ2)은 도 4의 (a)(b) 및 도 7의 (a)(b)와 같이 중심점 대비 원주방향으로 20도 또는 30도 중 어느 한 각도를 갖도록 형성하였다.

상기에 있어서 상기 텅스텐 전극봉(42)의 경사각(θ1)을 구리 전극봉(41)의 세로 중심선 대비 28-32도를 갖도록 설치한 이유는 본 발명이 적용된 GTAW용 토치를 이용하여 두 모재를 용접할 때 용접부위의 불꽃을 육안으로 식별하기 쉽도록 하기 위한 것으로, GTAW용 토치 몸체를 약 28-32도 기울인 상태로 용접을 실시하게 되면 텅스텐 전극봉(42)은 모재와 직각을 이루게 되어 용접 자체는 정확히 이루어지면서 GTAW용 토치 몸체가 28-32도 기울어진 상태를 유지하므로 용접을 실시하는 작업자가 바라볼 수 있는 용접 부위에 대한 시야가 확보되어 용접에 따른 품질을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 텅스텐 전극봉(42)의 바람직한 경사각(θ1)을 실험한 결과 30도 이었는데, 구리 전극봉(41)의 일단부에 경사구멍(411)을 천공할 때 제작상의 오차 등에 의해 그 각도가 변화될 수 있어 텅스텐 전극봉(42)의 경사각(θ1)을 28-32도로 설정한 것이다.

또한, 상기 텅스텐 전극봉(42)을 구리 전극봉(41)의 중심점 대비 원주방향(실제로 구리 전극봉(41)의 평면부(412) 각도와 동일 방향)으로 20도 또는 30도 중 어느 한 비틀림 각(θ2)을 갖게 설치한 이유는, 작업자가 두 모재의 사이의 협 개선 용접부 사이에 토치의 노즐 단부를 끼우고 위빙시키며 용접을 실시할 때 위빙 각도를 최소로 하면서 두 모재 간에 용접이 원활히 이루어지도록 함과 동시에 용접의 시작점이 도 6의 (a)(b)의 실선과 같이 항상 두 모재 중 어느 일측의 모재의 용접면으로부터 시작하여 위빙시 가상선과 같은 궤적을 그리며 텅스텐 전극봉(42)의 단부가 타측의 모재 용접면에 이르도록 하기 위함이다.

이때, 상기 텅스텐 전극봉(42)의 비틀림 각(θ2)을 각각 구리 전극봉(41)의 중심점 대비 원주방향으로 20도 또는 30도로 구분하여 제작한 이유는, 두 모재 사이의 용접부 폭에 대응하여 선택적으로 사용할 수 있도록 한 것으로, 두 모재 간 용접부 폭이 좁은 경우는 텅스텐 전극봉(42)의 비틀림 각(θ2)이 20도로 설치된 구리 전극봉(41)을 토치 몸체(1)에 결합하여 사용하면 되고, 이와 반대로 두 모재 간 용접부 폭이 비교적 넓은 경우에는 텅스텐 전극봉(42)의 비틀림 각(θ2)이 30도로 설치된 구리 전극봉(41)을 토치 몸체(1)에 결합하여 사용하면 된다.

한편, 본 발명이 적용된 GTAW 토치를 이용하여 두 모재 간을 용접하고자 할 때에는 장방형으로 납작하게 형성된 가스 노즐 캡(3)의 단부를 도 6과 같이 두 모재(5) 사이의 용접부위에 깊숙이 끼우고, 상기 가스 노즐 캡(3)의 일측 평면이 도 6의 (a)(b)의 실선과 같이 두 모재(5) 중 일측 모재(5)의 용접면에 접촉되도록 한 상태에서 토치를 시계 및 반 시계방향으로 반복해서 회전시키는 위빙을 실시하며 용접을 실시함과 동시에 해당 모재의 용접면을 따라 토치를 이동시키면 된다.

뿐만 아니라, 모재(5)에 도 8과 같이 비틀림 각이 형성된 경우 상기 구리 전극봉(41)의 단부에서 일정 각도의 경사각(θ1)과 비틀림 각(θ2)을 갖는 형태로 설치된 텅스텐 전극봉(42)의 끝 부분이 모재의 얇은 부분에 직접 접촉되지 않고 평면 형상을 갖는 모재 측으로 위치하게 되므로 아크 열이 평면 형상을 갖는 모재 측으로 집중하게 되므로 모재의 얇은 부분이 과열에 의해 말려 올라가는 것을 방지할 수 있다.

따라서, 후판의 협 개선 용접이 가능하게 됨은 물론 용접시간을 크게 단축할 수 있고, 또 용접하여야 할 면적 및 비드의 면적을 크게 줄일 수 있으며, 용접봉의 사용량도 줄일 수 있어 제품의 생산원가를 줄일 수 있고, 용접에 따른 모재의 변형을 크게 줄일 수 있는 것이다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

도 1은 종래 GTAW 토치의 사용 상태 측 단면도.

도 2는 본 발명이 적용된 GTAW 토치의 정 단면도.

도 3은 본 발명이 적용된 GTAW 토치의 측 단면도.

도 4의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 GTAW 토치들의 저면도.

도 5은 본 발명이 적용된 GTAW 토치를 이용하여 모재를 용접하는 상태를 보인 측 단면도.

도 6의 (a)(b)는 본 발명이 적용된 GTAW 토치를 이용하여 모재를 용접할 때 가스 노즐 캡과 20도 또는 30도의 비틀림 각을 갖도록 설치된 텅스텐 전극봉의 회전상태를 보인 평 단면도.

도 7의 (a)(b)는 본 발명 중 구리 및 텅스텐 전극봉의 설치 상태 예시도를 나타낸 정면 및 저면도.

도 8은 본 발명이 적용된 GTAW 토치를 이용하여 비틀림 각이 있는 모재를 용접하는 상태를 보인 측 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 몸체 3 : 가스 노즐 캡

4 : 전극봉 5 : 모재

6 : 틈 41 : 구리 전극봉

42 : 텅스텐 전극봉 43 : 고정구

411 : 경사구멍 412 : 평면부

θ1 : 경사각 θ2 : 비틀림 각

Claims

보호가스가 그 내부로 유입되도록 형성된 몸체의 내부 중앙에 전극봉이 수직방향으로 돌출되게 설치되고, 상기 몸체의 저부에는 전극봉을 감싸는 형태에서 보호가스를 용접부로 전달하는 가스 노즐 캡이 설치된 구성을 갖는 가스 텅스텐 아크 용접용 토치에 있어서,

상기 가스 노즐 캡은 원형 파이프를 납작하게 눌러 종단면이 장방형을 갖도록 성형하고, 상기 전극봉은 구리로 성형하되, 상기 구리 전극봉의 단부에는 정해진 경사각과 비틀림 각을 갖는 경사구멍을 천공하여 텅스텐 전극봉을 정해진 경사각과 비틀림 각을 갖게 고정 설치한 것을 특징으로 하는 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치.
청구항 1에 있어서,

상기 구리 전극봉의 외주면 중 장방형으로 납작한 가스 노즐 캡과 근접된 부위에는 절삭을 통해 평면부를 형성하여 가스 노즐 캡과 구리 전극봉 사이에 가스가 통과될 수 있는 틈이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치.
청구항 1에 있어서,

상기 텅스텐 전극봉의 경사각은 구리 전극봉의 중심선 대비 28-32도인 것을 특징으로 하는 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치.
청구항 1에 있어서,

상기 텅스텐 전극봉의 비틀림 각은 구리 전극봉의 중심점 대비 원주방향으로 20도 또는 30도 중 어느 한 각도인 것을 특징으로 하는 협 개선 수동 가스 텅스텐 아크 용접용 토치.