KR20110084607A - 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조에 관한 것으로 특히, 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖는 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주거나, 또는 고정식 백킹재의 길이방향으로 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주어 고정식 백업재의 종단면이 "

" 형상을 갖도록 성형한 것을 특징으로 한다.
따라서, 일렉트로 가스 용접 중 발생하는 많은 양의 슬래그를 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에서 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖도록 형성된 슬래그 배출 홈이나, 고정식 백킹재의 종단면이 "

" 형상을 갖도록 길이방향으로 형성시킨 슬래그 배출 홈을 통해 용이하게 배출시킬 수 있어 용접 작업을 용이하게 수행할 수 있고, 팁에 부착되는 스패터 양을 감소시켜 줄 수 있어 용접 결함 및 장비 손상을 미연에 방지할 수 있음은 물론 모재에 양호한 용접 비드가 형성되게 할 수 있어 용접에 따른 질을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

Description

슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조{Ceramic backing material structure of easy slag dischaging for Electro Gas Welding}

본 발명은 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모재의 이면부에 부착 설치되는 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주어 일렉트로 가스 용접(Electro Gas Welding; EGW) 중 발생하는 많은 양의 슬래그를 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에서 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖도록 형성시킨 슬래그 배출 홈이나, 고정식 백킹재의 종단면이 "

" 형상을 갖도록 길이방향으로 형성시킨 슬래그 배출 홈을 통해 용이하게 배출시켜 용접 작업을 용이하게 수행할 수 있고 팁에 부착되는 스패터 양을 감소시켜 용접 결함 및 장비 손상을 미연에 방지할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 알려진 자동용접 기법 중 일렉트로 가스 용접(Electro Gas Welding) 기법은 동담금이라는 별도의 기구가 필요해서 용접에 소요되는 보호가스를 공급하고 용융풀이 작업상태에서의 전면부로 용락되지 않도록 하고 있다.

이와 같은 일렉트로 가스 용접은 수직전용 용접이라는 점에서 일렉트로 슬랙 용접과 같지만, 사용되는 열원이 아크라는 점에서 크게 다르며, 용접의 원리는 수냉동판으로 용접부위를 둘러싸고 그 안으로 CO₂를 집어넣어 보호가스 분위기를 만든 이후에 와이어 가이드 노즐을 통하여 복합(용접) 와이어를 송급하여, 복합 와이어 끝과 모재간에 발생하는 아크에 의해, 복합 와이어와 모재를 용융하여 용접을 진행한다.

이때, 보호가스는 모재의 재질에 따라서 사용되며 강에 대해서는 주로 CO₂가 사용되지만, CO₂-Ar 등의 혼합가스를 사용할 때도 있다

도 1의 (a)(b)는 종래의 일렉트로 가스 용접장치의 사용 상태를 나타낸 평면 및 측면도를 나타낸 것이다,

종래의 일렉트로 가스 용접은 나란히 세워진 모재(1)의 용접부를 대향하며 모재에 형성된 "V"형의 용접부를 따라 아래에서 상방으로 상진하며, 이산화 탄소를 보호가스로 이용하여 아크를 발생시키며, 이 아크열로 모재(1)를 용융시켜 각각의

모재(1)를 접합하는 방식으로, 통상 세워진 상태로 설치된 모재(1)의 전면에는 동담금(3)과 용접용 토치(4)를 설치하고, 후면에는 고정식 세라믹 백킹재(2)를 이용하여 용접 비드를 형성하며 특히 동담금(3)은 용접시에 발생되는 용접열을 냉각하여 용융금속이 아래로 흘러내리는 것을 방지하고 있다.

즉, 일렉트로 가스 용접장치를 이용한 용접시 용융물의 형태를 유지하기 위하여 비드 외관에 적절한 형태의 동담금을 사용하게 되는데, 이때 동담금은 고온의 용융물에 의한 손상을 방지하기 위하여 냉각수로서 냉각을 시킨다.

이와 같은 일렉트로 가스 용접장치의 사용처는 주로 입향 전용 용접인 EGW(Electro Gas Welding, 또는 SEGARC)의 표면 또는 이면에 부착되어 사용되고 있다.

한편, 선박 건조시 적용되는 일렉트로 가스 용접은, 일반적으로 모재의 'V' 자 형상의 개선 내 용접에 의해 발생한 슬래그는 동 담금이나 모재의 후면에 설치되는 백킹재를 통해 배출하게 하여 양호한 용접 비드를 형성하도록 하고 있다.

그런데 종래의 고정식 세라믹 백킹재(2)는, 도 2와 같이 백업재간 연결부위에는 어떠한 홈도 구비되지 않은 채 종단면이 단순히 "∪"형상을 갖고 있는 사각판체 형상을 가지고 있어 후판인 경우, 이면에 부착 설치되는 백킹재는 고온의 용접 열로 인해 그 일부가 모재에 녹은 상태로 남게 되고, 용접 중 발생하는 슬래그와 혼합되어 슬래그 양을 증가시키는 결과를 낳게 되므로 용접작업을 수행함에 있어 많은 스패터가 발생하여 용접 작업을 불량하게 하고, 용접부의 기계적 특성을 저하시키게 되는 문제점이 있었으며, 또한 전극 팁에 붙어 모재와의 간섭으로 용접부의 결함을 유발하거나, 이로 인하여 장비를 손상시키는 문제점이 발생되는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 모재의 이면부에 부착 설치되는 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖도록 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주거나, 또는 고정식 백킹재의 길이방향으로 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주어 고정식 백업재의 종단면이 "

" 형상을 갖도록 성형하여 줌으로써 일렉트로 가스 용접 중 발생하는 많은 양의 슬래그를 상기 슬래그 배출 홈을 통해 용이하게 배출시킬 수 있어 용접 작업을 용이하게 수행할 수 있고, 팁에 부착되는 스패터 양을 감소시켜 줄 수 있어 용접 결함 및 장비 손상을 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모재에 양호한 용접 비드가 형성되게 할 수 있는 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에 소정 형상을 갖는 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 준 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 슬래그 배출 홈은 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖도록 성형한 것을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예는, 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재의 길이방향으로 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주어 고정식 백업재의 종단면이 "

" 형상을 갖도록 성형한 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖는 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주거나, 또는 고정식 백킹재의 길이방향으로 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주어 고정식 백업재의 종단면이 "

" 형상을 갖도록 성형하여 줌으로써 일렉트로 가스 용접 중 발생하는 많은 양의 슬래그를 상기 슬리그 배출 홈을 통해 용이하게 배출시킬 수 있어 용접 작업을 용이하게 수행할 수 있고, 팁에 부착되는 스패터 양을 감소시켜 줄 수 있어 용접 결함 및 장비 손상을 미연에 방지할 수 있음은 물론 모재에 양호한 용접 비드가 형성되게 할 수 있어 용접에 따른 질을 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1의 (a)(b)는 종래의 일렉트로 가스 용접장치의 사용 상태를 나타낸 평면 및 측면도.
도 2는 종래 일렉트로 가스 용접장치에서 사용되고 있는 고정식 세라믹 백킹재의 사시도.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 세라믹 백킹재의 슬래그 배출 홈의 실시 예 별 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 세라믹 백업재의 사시도.

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

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시 예가 적용된 세라믹 백킹재의 슬래그 배출 홈의 실시 예 별 사시도를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 다른 본 발명의 다른 실시 예가 적용된 세라믹 백업재의 사시도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명의 일 실시 예는, 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재(1)를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재(1)의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재(2)의 연결부위에 소정 형상을 갖는 슬래그 배출 홈(21)을 더 형성시켜 준 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 슬래그 배출 홈(21)은 도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖도록 성형한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 본 발명의 다른 실시 예는, 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재(1)를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재(1)의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재(2)의 길이방향으로 슬래그 배출 홈(21)을 더 형성시켜 주어 고정식 백업재(2)의 종단면 자체가 "

" 형상을 갖도록 성형한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조 중 그 일 실시 예는, 일렉트로 가스 용접시 모재(1)의 이면부에 부착 설치하여 용접 비드를 형성하는 고정식 세라믹 백킹재(2)의 연결부위에 도 3a와 같이 "V" 형상이나 도 3b와 같이 "┗┛" 형상 또는 도 3c와 같이 "∪" 형상을 갖는 슬래그 배출 홈(21)을 더 형성시켜 준 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이와 같이 모재(1)의 이면부에 부착 설치되어 용접 비드를 형성하는 고정식 세라믹 백킹재(2)의 연결부위에 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖는 슬래그 배출 홈(21)을 더 형성시켜 주게 되면 일렉트로 가스 용접 중 발생하는 많은 양의 슬래그가 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상을 갖는 상기 슬래그 배출 홈(21)을 통해 용이하게 배출시킬 수 있어 용접 작업을 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 팁에 부착되는 스패터 양을 감소시켜 줄 수 있어 용접 결함 및 장비 손상을 미연에 방지할 수 있고, 특히 모재(1)에 양호한 용접 비드가 형성되게 할 수 있어 용접의 질을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시 예에서는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재(1)의 이면부에 부착 설치하는 접 비드를 형성하는 고정식 세라믹 백킹재(2) 자체의 길이방향으로 슬래그 배출 홈(21)을 더 형성시켜 양측에 단턱부가 형성되도록 하는 방식, 즉 고정식 백업재(2)의 종단면 자체가 "

" 형상을 갖도록 성형한 것을 주요기술 구성요소로 한다.

이와 같이 모재(1)의 이면부에 부착 설치되어 용접 비드를 형성하는 고정식 세라믹 백킹재(2)의 길이방향으로 슬래그 배출 홈(21)을 더 형성시켜 주어 고정식 백업재(2)의 종단면 자체가 "

" 형상을 갖도록 성형하게 되면, 일렉트로 가스 용접 중 발생하는 많은 양의 슬래그를 세라믹 백킹재(2)의 길이방향으로 형성된 슬래그 배출 홈(21)을 따라 용이하게 배출시킬 수 있어 일 실시 예와 마찬가지로 용접 작업을 용이하게 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 팁에 부착되는 스패터 양을 감소시켜 줄 수 있어 용접 결함 및 장비 손상을 미연에 방지할 수 있고, 특히 모재(1)에 양호한 용접 비드가 형성되게 할 수 있어 용접의 질을 대폭 향상시킬 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.

1 : 모재 2 : 고정식 세라믹 백킹재
3 : 동담금 4 : 용접용 토치
21 : 슬래그 배출 홈

Claims (3)

1. 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재의 연결부위에 소정 형상을 갖는 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 준 것을 특징으로 하는 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 슬래그 배출 홈은 "V" 형상이나 "┗┛" 형상 또는 "∪" 형상 중 어느 한 형상을 갖도록 성형한 것을 특징으로 하는 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조.
   
3. 이산화탄소 분위기 속에서 아크를 발생시키고, 그 아크열로 모재를 용융시켜 접합하는 일렉트로 가스 용접 방식에서 모재의 이면부에 부착 설치하는 고정식 세라믹 백킹재의 길이방향으로 슬래그 배출 홈을 더 형성시켜 주어 고정식 백업재의 종단면이 "

   

   " 형상을 갖도록 성형한 것을 특징으로 슬래그 배출이 용이한 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹구조.
   

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