KR20120028156A - 튜브 용접 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 튜브 용접 장치에 관한 것으로, 그 구성은, 튜브의 접촉부를 용접하는 용접부와, 상기 용접부에서 상기 튜브에 불활성기체를 분사하는 제 1보호부와, 상기 용접이 완료된 상기 튜브의 용접면에 상기 불활성기체를 분사하는 제 2보호부를 포함하고, 상기 제 2보호부는, 상기 튜브가 이동할 수 있는 공간이 마련되는 관부와, 상기 관부 내부에서 상기 튜브의 용접면이 이동하는 경로상에 공간이 마련되고 상기 관부의 길이방향으로 형성되는 분배부와, 상기 분배부의 상기 불활성기체가 투입되는 가스투입구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

튜브 용접 장치{A Tube Welding Apparatus}
본 발명은 튜브 용접 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고반응성, 산화성 소재인 타이타늄 및 지로코늄 합금의 용접시 외부의 공기와 접촉을 차단하는 튜브 용접 장치에 관한 것이다.
두 금속을 연결하는 용접방법 중에서 불활성가스를 분사시키면서 아크(ARC)를 일으키는 전극봉으로 텅스텐을 사용하는 티그(TIG)용접이 있다. 상기 티그 용접에서 상기 불활성 가스를 분출시키는 이유는 용접 전에는 도관이나 토치에 있는 공기를 배출시키기 위해서이고, 용접 후에는 가열된 상태의 용접부가 산화 또는 질화되는 것을 방지하는 역할을 한다.
타이타늄 등의 고반응성 금속은 426℃ 이상의 온도에서는 산화 및 취화되기 때문에 용융부는 315℃ 이하까지는 대기로부터 즉 산소와 접촉되는 것을 차단되어야 한다. 이에 따라 종래에는 타이타늄의 용접시 용접면에 산소의 접근을 차단하도록 1차보호, 용접후 용접부의 산화를 방지하기 위한 2차보호, 그리고 토치의 반대쪽을 보호하기 위한 후면보호가 요구된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.
타이타늄의 용접 후 산소의 접근을 차단하도록 하는 2차보호 장치가 큰 박스의 형상으로 대형으로 제조되어 보호가스 즉 불활성기체를 과도화게 소비하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소량의 불활성기체로 타이타늄의 용접면에 산소가 접근하는 것을 차단하는 튜브 용접 장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명인 튜브 용접 장치는, 튜브의 접촉부를 용접하는 용접부와, 상기 용접부에서 상기 튜브에 불활성기체를 분사하는 제 1보호부와, 상기 용접이 완료된 상기 튜브의 용접면에 상기 불활성기체를 분사하는 제 2보호부를 포함하고, 상기 제 2보호부는, 상기 튜브가 이동할 수 있는 공간이 마련되는 관부와, 상기 관부 내부에서 상기 튜브의 용접면이 이동하는 경로상에 공간이 마련되고 상기 관부의 길이방향으로 형성되는 분배부; 그리고, 상기 분배부의 상기 불활성기체가 투입되는 가스투입구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 튜브 용접 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
타이타늄 등의 고반응성 금속를 튜브로 제작할 때, 상기 용접이 완료된 튜브가 관부 내부로 이동하도록 하고, 상기 용접면에 집중적으로 불활성기체를 분사하여 불활성기체를 소량만 사용하더라도 용접면의 산화를 방지할 수 있어, 제작비용의 감소와 뛰어난 대기 차폐효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 튜브 용접 장치의 구성을 보인 구성도.
도 2는 본 발명인 튜브 용접 장치를 구성하는 용접부와 제 1보호부의 구성을 보인 사시도.
도 3은 본 발명인 튜브 용접 장치를 구성하는 제 2보호부의 구성을 보인 사시도.
이하, 본 발명에 의한 튜브 용접 장치의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 의한 튜브 용접 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 튜브(T)의 접촉부를 용접하는 용접부(10)와, 상기 용접부(10)에서 상기 튜브(T)의 불활성기체를 분사하는 제 1보호부(20)와, 상기 용접이 완료된 상기 튜브(T)의 용접면(W)에 상기 불활성기체를 분사하는 제 2보호부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명인 튜브 용접 장치에는 용접되는 튜브(T)를 이동시키는 롤러부(2)가 마련된다. 상기 롤러부(2)는 판상의 튜브 재료를 관 형상으로 가공시키면서, 이동시키는 역할을 한다.
상기 롤러부(2)의 일측에는 용접부(10)가 마련된다. 상기 용접부(10)는 판상의 금속재료가 관 형상으로 절곡될 때, 접촉부(S)를 용접시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 판상의 금속재료는 타이타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr)과 같은 고반응성 금속재료로 구성될 수 있다.
상기 용접부(10)에는 제 1보호부(20)가 마련된다. 상기 제 1보호부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상부보호부(22)와 하부보호부(24)로 구분될 수 있다.
상기 상부보호부(22)는 상기 용접부(10)가 상기 튜브(T)의 접촉면(S)을 용접할 때, 상기 튜브(T)의 용접부위(W)에 불활성기체를 분사하여 상기 튜브(T)의 용접부위(W)가 산화되는 것을 방지시키는 역할을 한다.
또한, 상기 하부보호부(24)는 상기 튜브(T)를 중심으로 상기 용접부(10)의 타측에 마련된다. 상기 튜브(T)의 용접부위(W)의 반대쪽에서 불활성기체를 분사하여 상기 튜브(T)의 용접부위(W)가 산화되는 것을 방지시키는 역할을 한다.
그리고, 제 2보호부(30)가 마련된다. 상기 제 2보호부(30)는, 상기 용접이 완료된 상기 튜브(T)의 용접부위(W)가 산화되는 것을 방지시키는 역할을 한다.
상기 제 2보호부(30)는 용접이 완료된 상기 튜브(T)의 전체를 냉각시키면서 외부의 산소와 접촉하지 않도록 차단시키는데, 그 기능을 위해 여러가지로 구성될 수 있으며, 예를 들면 다음과 같이 구성될 수 있다.
상기 제 2보호부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 튜브(T)가 이동할 수 있는 공간(32s)이 마련되는 관부(32)와, 상기 관부(32) 내부에서 상기 튜브(T)의 용접부위(W)가 이동하는 경로상에 공간(34s)이 마련되고 상기 관부(32)의 길이방향으로 형성되는 분배부(34)와, 상기 분배부(34)로 외부의 불활성기체가 투입되는 가스투입구(39)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제 2보호부(30)에는 관부(32)가 마련된다. 상기 관부(32)는 내부에 공간(32s)이 형성되어, 상기 튜브(T)가 상기 관부(32) 내부를 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 관부(32) 내부의 공간(32s)은 상기 튜브(T)의 형상에 대응되도록 형성된다.
상기 관부(32)의 일측에는 길이방향으로 분배부(34)가 마련된다. 상기 분배부(34)는, 도3 에 도시된 바와 같이, 내부에 마련되는 공간(34s)이 상기 관부(32)의 공간(32s)과 연통되고, 상기 튜브(T)의 용접부위(W)가 상기 분배부(34)를 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 이는, 상기 분배부(34)를 통하여 상기 불활성기체가 상기 튜브(T)의 용접부위(W)에 분사되도록 하기 위함이다.
한편, 상기 분배부(34) 내부에는 상기 튜브(T)의 용접부위(W)로 상기 불활성기체가 고르게 분포되도록 망상구조체(36)가 마련된다. 상기 망상구조체(36)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분배부(34)의 공간(34s)과 상기 관부(32)의 공간(32s) 사이에 마련되어, 상기 분배부(34)로 유입된 불활성기체가 상기 관부(32) 내부로 고르게 분사되도록 망 형상으로 형성된다. 물론, 상기 망상구조체(36)는 다공체로 구성될 수도 있다.
그리고, 상기 분배부(34) 내부에는 상기 불활성기체가 더욱 고르게 분포되도록 다수개의 금속칩(38)들이 실장될 수 있다. 상기 금속칩(38)들은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 분배부(34) 내부에 실장되어, 아래에서 설명될 가스투입구(39)를 통하여 유입되는 불활성기체를 더욱 고르게 분산시킨다.
또한, 상기 망상구조체(36)와 상기 금속칩(38)은 여러가지 금속재질로 구성될 수 있으며, 예를 들면 타이타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr) 재질로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제 2보호부(30) 내부로 불활성기체를 주입시키는 가스투입구(39)가 마련된다.
또한, 상기 제 2보호부(30)에는 유입구(40)와 유출구(42)가 마련된다. 상기 유입구(40)와 유출구(42)는 상기 제 2보호부(30) 내부에 마련되는 유로(미도시)와 연통되어, 상기 유입구(40)와 유출구(42)를 통하여 냉각물질이 이동할 수 있도록 하여, 상기 용접된 튜브(T)가 냉각되도록 한다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 튜브 용접 장치를 이용한 튜브제조과정을 상세하게 설명한다.
먼저, 판상의 타이타늄(Ti) 또는 지르코늄(Zr) 재질의 금속판이 본 발명인 튜브 용접 장치 내부로 유입된다. 상기 금속판은 도 1에 도시된 바와 같이, 롤러부(2)를 따라 이동하면서, 튜브 형상으로 절곡된다.
상기 튜브 형상으로 절곡된 상기 금속판의 접촉부(S)는 용접부(10)에서 용접이 이루어진다. 이때, 제 1보호부(20)는 상기 튜브(T)의 용접부위(W)의 상하방에서 불활성기체를 분사하여, 상기 튜브(T)의 용접부위(W)가 산화되는 것을 방지한다.
그리고, 상기 용접이 완료된 상기 튜브(T)는 바로 제 2보호부(30)로 이송된다. 상기 제 2보호부(30)의 관부(32) 내부의 공간(32s)을 따라 상기 튜브(T)는 삽입되면서, 상기 튜브(T)의 용접부위(W)가 상기 분배부(32)에 위치된다.
이때, 상기 가스투입구(39)를 통하여 불활성기체가 분배부(34) 내부로 유입된다. 상기 불활성기체는 분배부(34) 내부의 금속칩(38)과 망상구조체(36)에 의해 상기 분배부(34)의 공간(34s) 전반에 고르게 분포되어, 상기 튜브(T)의 용접부위(W) 전체를 길이방향을 따라 고르게 분사하게 된다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
2: 롤러부 10: 용접부
20: 제 1보호부 22: 상부보호부
24: 하부보호부 30: 제 2보호부
32: 관부 34: 분배부
36: 망상구조체 38: 금속칩
T: 튜브 S: 접촉부
W: 용접부위

Claims (5)

  1. 튜브의 접촉부를 용접하는 용접부;
    상기 용접부에서 상기 튜브에 불활성기체를 분사하는 제 1보호부;
    상기 용접이 완료된 상기 튜브의 용접면에 상기 불활성기체를 분사하는 제 2보호부;를 포함하고
    상기 제 2보호부는,
    상기 튜브가 이동할 수 있는 공간이 마련되는 관부;
    상기 관부 내부에서 상기 튜브의 용접면이 이동하는 경로상에 공간이 마련되고 상기 관부의 길이방향으로 형성되는 분배부; 그리고,
    상기 분배부의 상기 불활성기체가 투입되는 가스투입구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브 용접 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 분배부에는,
    상기 튜브에 상기 불활성기체가 고르게 분사되도록 망상구조체가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 튜브 용접 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 분배부의 공간에는,
    다수개의 금속칩이 더 마련되는 것을 특징으로 하는 튜브 용접 장치.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 망상구조체 및 상기 금속칩은 타이타늄으로 구성되는 것을 특징으로 하는 튜브 용접 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2보호부 내부에는 유로가 마련되고, 상기 유로의 일측에 유입구가, 상기 유로의 타측에는 유출구가 마련되어 냉각물질이 유동할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 튜브 용접 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180055605A (ko) * 2016-11-17 2018-05-25 (주)인터팩 튜브바디 성형장치용 용착홀더

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