KR20110052178A - 선박용 디젤엔진의 실린더커버 고온 부식 방지를 위한 인코넬 열용사 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 표면처리의 적층 두께와 상관없이 요구 화학조성의 만족이 용이하고 작업공정 시간이 짧으며, 보수공정이 불필요한 열용사 코팅방법을 이용하여 내부식성이 우서호나 인코넬 내열재료를 코팅할 수 있도록 선박용 실린더커버 인코넬 용사코팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열용사 장비를 이용하여 실린더 커버를 용사코팅 함에 있어서, 실린더 커버의 열용사코팅할 부위에 대해 표면 이물질 제거 및 모재와 코팅 간의 양호한 접착성을 얻기 위한 목적으로 그릿 블라스팅 전처리를 실시하여 표면 거칠기를 가지는 깨끗한 표면을 형성시키는 전처리 단계와, 실리더 커버의 연료주입밸브홀의 원호를 따라 시계 방향으로 회전하면서 용사코팅하되, 용사건과 실린더 커버와의 각도와 용사 거리는 일정하게 유지하면서 용사하는 홀 코팅 단계와, 상기 홀 코팅 단계가 끝난 후 일정한 곡률을 가지고 있는 실린더 커버에 용사건과의 각도 및 거리가 일정하도록 용사코팅을 하도록 하는 전면코팅단계로 이루어져 모재의 전처리, 최적 용사변수 선정 등의 공정을 통해 내부식성이 우수한 인코넬 후막을 제공함으로써 실린더 커버 연료주입밸브구 주변의 고온 부식을 방지하도록 하는 선박용 디젤엔진의 실린더커버 고온 부식 방지를 위한 인코넬 열용사 코팅 방법을 제공하는 것을 그 기술적 요지로 한다.

디젤엔진, 실린더 커버, 인코넬, 열용사, 코팅, 용접

Description

선박용 디젤엔진의 실린더커버 고온 부식 방지를 위한 인코넬 열용사 코팅 방법{Inconel thermal spray coating method of the high temperature corrosion resistance for the cylinder cover of marine diesel engine}

본 발명은 선박용 디젤엔진용 실린더 커버의 고온 연소가스 노출부에 인코넬 후막을 형성시켜 내부식성을 향상시킬 수 있는 코팅방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열용사코팅을 채용하여 모재의 전처리, 최적 용사변수 선정 등의 공정을 통해 내부식성이 우수한 인코넬 후막을 제공함으로써 실린더 커버 연료주입밸브구 주변의 고온 부식을 획기적으로 방지할 수 있는 선박용 디젤엔진용 실린더 커버의 고온 부식 방지를 위한 열용사코팅 방법에 관한 것이다.

종래 선박용 디젤엔진의 실린더 커버에는 표면처리가 사용되지 않았지만 최근 들어 선박용 디젤엔진의 설계 조건이 가혹해짐에 따라 연소실의 압력과 온도가 크게 사승하여 연소실 부품에 사용되는 재질의 고온 부식 문제가 증대되었다. 특히 실린더 커버의 연료주입밸브구 주변은 타 연소실 부품에 비해 고온 고압의 연소가 스에 항상 노출됨에 따라 상대적으로 연소가스에 의한 부식 발생이 빈번하게 발생하여 표면처리의 필요성이 대두되어 내부식성이 우수한 인코넬 내열재료를 이용하여 육성용접을 실시하여 사용하고 있다.

그러나 실린더 커버의 육성용접은 모재를 예열상태에서 경사진 곡선 형상에 실시함에 따라 용접작업의 난이성에 의해 용접불량의 발생 빈도가 높아 수정작업이 필요하고 예열 및 용접 후가공에 의한 제작시간이 장시간 소요될 뿐만 아니라, 고온 부식성 확보를 위해 육성용접부 표면의 Fe 함유량(10 wt.% 이하)규정을 준수하기 위한 다층 용접으로 두껍게 형성시킴에 따라 자재 소모량이 많고, 제작비가 많이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 표면처리의 적층 두께와 상관없이 요구 화학조성의 만족이 용이하고 작업공정 시간이 짧으며, 보수공정이 불필요한 열용사 코팅방법을 이용하여 내부식성이 우서호나 인코넬 내열재료를 코팅할 수 있도록 선박용 실린더커버 인코넬 용사코팅 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열용사 장비를 이용하여 실린더 커버를 용사코팅 함에 있어서, 실린더 커버의 열용사코팅할 부위에 대해 표면 이물질 제거 및 모재와 코팅 간의 양호한 접착성을 얻기 위한 목적으로 그릿 블라스팅 전처리를 실시하여 표면 거칠기를 가지는 깨끗한 표면을 형성시키는 전처리 단계; 실리더 커버의 연료주입밸브홀의 원호를 따라 시계 방향으로 회전하면서 용사코팅하되, 용사건과 실린더 커버와의 각도와 용사 거리는 일정하게 유지하면서 용사하는 홀 코팅 단계; 상기 홀 코팅 단계가 끝난 후 일정한 곡률을 가지고 있는 실린더 커버에 용사건과의 각도 및 거리가 일정하도록 용사코팅을 하도록 하는 전면코팅단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 전면코팅단계는 실린더 커버와 곡률을 따라 용사건은 실린더 커버와의 곡률 및 거리를 일정하게 유지하도록 하여 용사코팅을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 선박용 디젤엔진용 실린더 커버의 고온 연소가스 노출부에 인코넬 후막을 형성시켜 내부식성을 향상시킬 수 있는 열용사 코팅을 채용하여 모재의 전처리, 최적 용사변수 선정 등의 공정을 통해 내부식성이 우수한 인코넬 후막을 제공함으로써 실린더 커버 연료주입밸브구 주변의 고온 부식을 방지하는 효과가 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

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

도 1 은 실린더 커버의 인코넬 코팅부의 연료주입밸브홀 위치도를 나타낸 정면도 및 좌측면도, 도 2 는 연료주입밸브홀 원호에 대한 인코넬 열용사 코팅 작업시 용사코팅 선상에서의 용사건 위치 및 각도를 나타낸 단면도, 도 3 은 인코넬 열용사 코팅 작업시 용사코팅 상하방향 선상에서의 용사건 위치 및 각도를 나타낸 단면도, 도 4 는 인코넬 열용사 코팅 작업시 용사코팅 원주방향 선상에서의 용사건 위치 및 각도를 나타낸 단면도이다.

이에 따르면 본 발명은 열용사 장비를 이용하여 실린더 커버를 용사코팅 함에 있어서, 실린더 커버(1)의 열용사코팅할 부위의 표면을 코팅이 양호하도록 전처리 하는 전처리단계와, 실린더 커버(1)의 연료주입밸브홀(2)을 먼저 코팅시키는 홀 코팅 단계와, 실린더 커버 전면의 코팅을 하는 전면코팅단계로 이루어진다.

상기 전처리단계는 실린더 커버(1)의 열용사코팅할 부위에 대해 표면 이물질 제거 및 모재와 코팅 간의 양호한 접착성을 얻기 위한 목적으로 그릿 블라스팅 전처리를 실시하여 표면 거칠기를 가지는 깨끗한 표면을 형성시키도록 하는 것이다.

코팅을 실시하지 않는 인접한 부위는 얇은 시트 재질로 보호처리를 하여야 하며 연료주입밸브 홀의 안쪽으로 코팅이 실시되지 않도록 적절한 보호처리를 한다.

홀 코팅 단계는 실리더 커버(1)의 연료주입밸브홀(2)의 원호를 따라 시계 방 향으로 회전하면서 용사코팅하되, 용사건(3)과 실린더 커버와의 각도와 용사 거리는 일정하게 유지하면서 용사하는 것이다.

이때, 도 2 에서 보는 바와 같이 용사건과 실린더 커버와의 거리(L1)을 일정하게 유지하여야 하며, 이에 따라 실린더 커버와 용사건과의 각도(D1)도 일정하게 유지할 수 있도록 하면서 코팅을 한다.

상기 전면코팅단계는 홀 코팅 단계가 끝난 후 일정한 곡률을 가지고 있는 실린더 커버(1)와 용사건(3)과의 각도 및 거리가 일정하도록 용사코팅을 하도록 하는 것이다. 상기 전면코팅단계는 실린더 커버와 곡률을 따라 용사건은 실린더 커버와의 곡률 및 거리를 일정하게 유지하도록 하여 용사코팅을 하도록 한다.

도 3 에서 보는 바와 같이 코팅을 할 실린더 커버를 기준으로 상하 왕복운동을 하면서 좌우로 이동하여 코팅을 한다. 이때, 용사건과 실린터 커버와의 거리(L1)와 각도(D1)l은 일정하게 유지되어야 한다.

한편, 도 4 에서 보는 바와 같이 코팅을 할 실린더 커버를 기준으로 좌우 왕복운동을 하면서 코팅을 한다. 이때에는 실린더 커버에 곡률이 생기기 때문에 용사건의 각도 및 거리를 조절하도록 하여 실린더 커버의 양 끝으로 이동 하는 경우의 각도 D2는 중심에서의 각도 D1과 일치하도록 유지하며, 각도가 변경되어도 실린더 커버와 용사건까지의 거리는 L1으로 동일하도록 유지하면서 코팅을 실시한다.

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 1 은 실린더 커버의 인코넬 코팅부의 연료주입밸브홀 위치도를 나타낸 정면도 및 좌측면도,

도 2 는 연료주입밸브홀 원호에 대한 인코넬 열용사 코팅 작업시 용사코팅 선상에서의 용사건 위치 및 각도를 나타낸 단면도,

도 3 은 인코넬 열용사 코팅 작업시 용사코팅 상하방향 선상에서의 용사건 위치 및 각도를 나타낸 단면도,

도 4 는 인코넬 열용사 코팅 작업시 용사코팅 원주방향 선상에서의 용사건 위치 및 각도를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 실린더 커버 2 : 연료주입밸브홀

3 : 용사건 L1 : 실린더 커버와 용사건 까지의 거리

D1 : 실린더 커버와 용사건의 각도

D2, D3 : 실린더 커버의 끝단과 용사건의 각도

Claims (2)

1. 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은

   열용사 장비를 이용하여 실린더 커버를 용사코팅 함에 있어서,

   실린더 커버의 열용사코팅할 부위에 대해 표면 이물질 제거 및 모재와 코팅 간의 양호한 접착성을 얻기 위한 목적으로 그릿 블라스팅 전처리를 실시하여 표면 거칠기를 가지는 깨끗한 표면을 형성시키는 전처리 단계;

   실리더 커버의 연료주입밸브홀의 원호를 따라 시계 방향으로 회전하면서 용사코팅하되, 용사건과 실린더 커버와의 각도와 용사 거리는 일정하게 유지하면서 용사하는 홀 코팅 단계;

   상기 홀 코팅 단계가 끝난 후 일정한 곡률을 가지고 있는 실린더 커버에 용사건과의 각도 및 거리가 일정하도록 용사코팅을 하도록 하는 전면코팅단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 전면코팅단계는 실린더 커버와 곡률을 따라 용사건은 실린더 커버와의 곡률 및 거리를 일정하게 유지하도록 하여 용사코팅을 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

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