KR20130076607A - Double peening apparatus and double peening method using it - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A double pinning apparatus and a multi pinning method using the same are provided to improve the fatigue life of a weld zone by generating the plastic deformation and compressive stress as well as a compact microstructure on a toe of weld. CONSTITUTION: A double pinning apparatus (100) comprises a first pinning hammer (20) and a second pinning hammer (30). The first pinning hammer moves together with a welding rod (10) along a weld line (12c) with a space from the welding rod on the back side in the progressive direction of the welding rod, and vertically pressurizes a toe of weld (12b). The second pinning hammer forms an angle from the side of the first pinning hammer, and inclinedly pressurizes the toe of weld.

Description

더블 피닝 장치 및 이를 이용한 멀티 피닝 방법{DOUBLE PEENING APPARATUS AND DOUBLE PEENING METHOD USING IT}DOUBLE PEENING APPARATUS AND DOUBLE PEENING METHOD USING IT}

본 발명은 용접부의 피로 수명의 향상이 가능한 더블 피닝 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a double peening apparatus capable of improving the fatigue life of the welded portion.

일반적으로, 용접 구조물은 용접 모재와 용접 금속으로 이루어진 불연속면이 생성된다. 이러한 불연속면에는 응력이 집중(Notch stress)되어, 통상의 하중이 항복에 이르지 않음에도 반복적인 하중에 의하여 피로 균열이 발생되어 파괴에 이를 수 있다. Generally, a welded structure produces a discontinuous surface consisting of a weld base material and a weld metal. Notch stress is concentrated on the discontinuous surface, and fatigue cracks may occur due to repetitive loads, even though normal loads do not yield.

따라서 피로수명 향상 방법으로, 쇼트 피닝, 핀 피닝, 초음파 피닝, 레이저 피닝 또는 토우 그라인딩 등을 이용하여 피로 균열의 발생을 지연시키도록 압축 응력과 기하학적 형상을 부여하여 응력 집중을 완화시키는 방법들이 사용되고 있다.Therefore, as a method of improving fatigue life, methods for alleviating stress concentration by applying compressive stresses and geometric shapes to delay the occurrence of fatigue cracks by using short peening, pin peening, ultrasonic peening, laser peening or toe grinding are used. .

이중, 피로수명 향상 방법으로 용접부와 용접 모재의 기하학적 불연속면의 끝단(이하, 지단)에 그라인더로 절삭(Toe-Grinding)하는 방법이 사용된다. 그라인더 절삭(Toe-Grinding) 방법은 용접 후 절삭 방법이 복잡하고, 용접부 전체에 적용하기 위해서는 작업시간이 과다하게 소요되는 등의 문제점이 있다. As a fatigue life improvement method, toe-grinding is used at the end of the welded portion and the geometric discontinuous surface of the weld base material (hereinafter referred to as the ground). Grinder cutting (Toe-Grinding) method has a problem that the post-welding cutting method is complicated, the work time is excessive to apply to the entire weld.

한편, 용접부의 피로 수명 향상 방법으로서, 초음파 피닝법이 시도되고 있다. 이 초음파 피닝법은 용접 후, 용접 모재와 용접부의 기하학적인 불연속면에 초음파의 주기를 갖는 핀으로 피닝하는 방법을 말한다. 즉, 초음파 피닝법은 용접부의 기하학적인 불연속면에 응력 집중을 완화시키기 위한 기하 형상과 피닝으로 인한 압축 잔류 응력을 생성시키며 피닝 시의 표면의 금속 조직을 변화시켜 용접부의 균열 발생을 지연시킬 수 있다. On the other hand, the ultrasonic peening method is tried as a fatigue life improvement method of a weld part. This ultrasonic peening method refers to a method of peening with a pin having a period of ultrasonic waves on the geometric discontinuous surface of the weld base material and the weld portion after welding. That is, the ultrasonic peening method generates a geometric shape to mitigate stress concentration on the geometric discontinuous surface of the weld and compressive residual stress due to pinning, and delays crack formation of the weld by changing the metal structure of the surface during peening.

그러나 전술한 초음파 피닝법은 작업자에 따라 압축 잔류 응력의 분포가 일정하지 않고 피닝 품질이 떨어질 수 있는 문제점이 있다. However, the above-described ultrasonic peening method has a problem that the distribution of compressive residual stress is not constant according to the operator and the pinning quality may be degraded.

본 발명의 일 실시예는, 피닝 품질의 향상이 가능한 더블 피닝 장치를 제공하고자 한다. One embodiment of the present invention, to provide a double pinning device capable of improving the pinning quality.

본 발명의 일 실시예 따른 더블 피닝 장치는, 용접 모재들의 가장자리를 맞대고 용접봉을 이용하여 용접 금속을 용융시켜 용접하는 맞대기 용접에서, 용접 금속이 용융된 용접 비드와 용접 모재가 연결되는 지단 부분의 용접 피로 특성을 개선하는 피닝 장치에 있어서, 용접봉의 진행 방향의 후방에서 상기 용접봉과 거리를 두고 용접선을 따라 용접봉과 함께 이동하며 지단을 수직으로 가압하는 제1 피닝 햄머와, 제1 피닝 햄머의 측면에서 각도를 이루면서 지단을 경사지게 가압하는 제2 피닝 햄머를 포함한다.In the double pinning apparatus according to an embodiment of the present invention, in a butt welding in which the edges of the welding base materials are opposed to each other and the weld metal is melted using a welding rod, the welding of the edge portion to which the welding bead and the welding base material are connected is welded. A pinning apparatus for improving fatigue characteristics, comprising: a first pinning hammer that moves together with a welding rod along a welding line at a distance behind the welding rod at a rearward direction of a welding rod, and vertically presses the ground, and at the side of the first pinning hammer; And a second pinning hammer pressurizing the ground end at an angle.

제1 피닝 햄머 및 제2 피닝 햄머는 서로 다른 위상차를 이루면서 지단을 연속적으로 가압할 수 있다.The first pinning hammer and the second pinning hammer may press the ground continuously while forming a different phase difference.

제1 피닝 햄머 및 제2 피닝 햄머는, 용접봉 위치의 지단의 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 낮은 온도 위치에 해당하는 지단을 가압하도록 작동될 수 있다. The first pinning hammer and the second pinning hammer may be operated to press the ground finger corresponding to a temperature position of 400 ° C. to 700 ° C. with respect to the temperature of the edge of the electrode position.

용접봉과 제1 피닝 햄머 및 제2 피닝 햄머의 사이 부분에는 커버부재가 설치될 수 있다.A cover member may be installed at a portion between the electrode and the first pinning hammer and the second pinning hammer.

제1 피닝 햄머 및 제2 피닝 햄머는 지단을 향하는 단부의 곡률 반경이 5mm의 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있다. The first pinning hammer and the second pinning hammer may be formed such that the radius of curvature of the ends facing the ground ends has a radius of curvature of 5 mm.

본 발명의 일 실시예 따른 더블 피닝 방법은, 용접 모재들의 가장자리를 맞대고 용접봉을 이용하여 용접 금속을 용융시켜 용접하는 맞대기 용접에서, 용접 금속이 용융된 용접 비드와 용접 모재가 연결되는 지단 부분의 용접 피로 특성을 개선하는 피닝 방법에 있어서, (a) 상기 용접봉의 진행 방향의 후방에서 용접봉과 거리를 두고 용접선을 따라 용접봉과 함께 이동하며 지단 부분을 제1 피닝 햄머를 이용하여 타격하는 단계와, (b) 단계 (a)에서 지단 부분에 변형이 발생되면, 제1 피닝 햄머의 일 측면 위치에서 지단 부분을 제2 피닝 햄머를 이용하여 타격하는 단계를 포함한다. In the double peening method according to an embodiment of the present invention, in the butt welding in which the edges of the welding base materials are joined and the welding metal is melted and welded using a welding rod, the welding of the edge portion to which the welding bead melted and the welding base material are connected is welded. In the pinning method for improving the fatigue characteristics, (a) moving with the electrode along the welding line at a distance from the electrode in the rear of the traveling direction of the electrode, and hitting the ground portion using the first pinning hammer, ( b) if deformation occurs in the ground portion in step (a), striking the ground portion at one side position of the first pinning hammer with the second pinning hammer.

제1 피닝 햄머는 지단에 수직하게 작동되며, 제2 피닝 햄머는 제1 피닝 햄머의 작동 방향에 대하여 각도를 이루며 지단을 가압하도록 작동될 수 있다. The first pinning hammer is operated perpendicular to the ground finger, and the second pinning hammer can be operated to press the ground finger at an angle with respect to the operating direction of the first pinning hammer.

제1 피닝 햄머와 제2 피닝 햄머는, 용접봉 위치의 지단의 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 낮은 온도 위치의 지단 상에서 작동될 수 있다. The first pinning hammer and the second pinning hammer can be operated on the zone at a temperature location of 400 ° C. to 700 ° C. lower than the temperature of the zone of the electrode position.

제1 피닝 햄머 및 제2 피닝 햄머는 서로 다른 위상차를 이루면서 지단을 연속적으로 가압할 수 있다. The first pinning hammer and the second pinning hammer may press the ground continuously while forming a different phase difference.

용접봉의 용접 작업 위치와 제1 피닝 햄머 및 제2 피닝 햄머의 피닝 작업 위치와의 사이에는 온도 유지를 위한 커버부재가 설치될 수 있다. A cover member for maintaining the temperature may be installed between the welding work position of the electrode and the pinning work position of the first and second pinning hammers.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접봉의 후방에서 2개의 피닝 햄머를 사용하여 피닝 작업을 실시하여 피닝 품질의 향상이 가능하다. According to one embodiment of the present invention, the pinning operation is performed using two pinning hammers at the rear of the welding rod, thereby improving the pinning quality.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 피닝 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 더블 피닝 장치의 작동을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 용접봉과 더블 피닝 장치의 사이에 설치되는 커버부재를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a double pinning apparatus according to an embodiment of the present invention.
2a to 2d schematically show the operation of the double pinning apparatus of FIG.
3 is a view schematically showing a cover member installed between a welding rod and a double pinning apparatus.

이하 본 발명의 실시예들에 따른 더블 피닝 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, a double pinning apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 피닝 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a view schematically showing a double pinning apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 피닝 장치(100)는, 동일면 내에서 용접 모재인 한쪽의 강판(11)의 단부면과 다른 쪽의 강판(13)의 단부면을 대향시켜 서로를 용접하여 이루어지는 맞대기 용접에서 용접 부분의 피로 수명을 증가시키기 위해 사용된다. As shown in FIG. 1, the double pinning apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention has an end face of one steel plate 11 that is a welding base material and an end face of the other steel plate 13 in the same plane. It is used to increase the fatigue life of the welded part in the butt welding made by welding each other by facing each other.

이러한 맞대기 용접에서는 피용접재인 한 쪽의 강판(11)과 다른 쪽의 강판(13)의 용접 단부면에는 미리 개선부가 가공될 수 있으며, 이들 강판(11, 13)의 개선부를 맞대어 용접이 시행된다. 맞대기 용접이 시행되면 이들 강판(11, 13)의 표면보다도 외측으로 융기되어 이루어지는 용접 비드(12)가 형성된다. 이하에서 용접 비드(12)의 용접 금속(12a)과 강판(11, 13)의 가장자리 단부면과 연결되는 경계 부분을 지단(12b)으로 정의한다. 본 실시예에서 더블 피닝 장치(100)는 지단(12b) 부분에서의 용접 피로 특성을 개선하는 피닝 장치에 관한 것이다. In such butt welding, an improved part can be machined in advance on the weld end surface of one steel plate 11 and the other steel plate 13 serving as a welded material, and welding is performed against the improved parts of these steel sheets 11 and 13. . When butt welding is performed, the welding bead 12 which protrudes outward from the surface of these steel plates 11 and 13 is formed. Hereinafter, a boundary portion connected to the weld metal 12a of the weld bead 12 and the edge end surfaces of the steel sheets 11 and 13 is defined as the ground tip 12b. In the present embodiment, the double pinning apparatus 100 relates to a pinning apparatus for improving the welding fatigue property at the portion of the ground end 12b.

더블 피닝 장치(100)는, 용접봉(10)의 진행 방향의 후방에서 지단(12b) 부분을 가압하는 제1 피닝 햄머(20)와, 제1 피닝 햄머(20)의 측면에서 지단(12b) 부분을 가압하는 제2 피닝 햄머(30)를 포함한다. The double pinning apparatus 100 has the 1st pinning hammer 20 which presses the edge part 12b part in the back of the advancing direction of the welding rod 10, and the edge part 12b part in the side surface of the 1st pinning hammer 20. It includes a second pinning hammer 30 for pressing.

이러한 더블 피닝 장치(100)는 용접부의 불연속적인 기하 형상에 응력 집중을 완화시킬 수 있는 형상을 만들기 위한 장치를 말한다. The double pinning device 100 refers to a device for making a shape that can alleviate stress concentration in the discontinuous geometric shape of the weld.

제1 피닝 햄머(20)는 용접봉(10)의 진행 방향의 후방에서 용접봉(10)으로부터 일정 거리 이격된 위치에서 용접봉(10)의 진행 속도와 동일한 속도를 유지하면서 지단(12b)의 길이 방향을 따라 이동될 수 있다. The first pinning hammer 20 maintains the longitudinal direction of the ground tip 12b while maintaining the same speed as the traveling speed of the welding rod 10 at a position spaced apart from the welding rod 10 at a rear of the traveling direction of the welding rod 10. Can be moved accordingly.

제1 피닝 햄머(20)는 지단(12b)을 수직으로 타격하는 부재로서, 지단(12b)에 타격흔을 형성시킨다. 이러한 제1 피닝 햄머(20)는 봉형상으로 형성될 수 있으며, 지단(12b)을 향하는 단부는 직경은 최대 곡률 반경이 대략 5mm의 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있다. 제1 피닝 햄머(20)는 해머 피닝 처리 또는 초음파 충격 처리에 의해 지단(12b)을 국소적으로 타격하여 소성 변형시킨다. 이러한 제1 피닝 햄머(20)는, 통상, 처리 대상물인 강판(11, 13) 보다 강도나 경도가 높은 금속 재료를 사용한다. The first pinning hammer 20 is a member that strikes the ground tip 12b vertically, and forms a striking mark on the ground tip 12b. The first pinning hammer 20 may be formed in a rod shape, and the end portion facing the ground end 12b may be formed such that the maximum radius of curvature has a radius of curvature of approximately 5 mm. The first pinning hammer 20 plastically deforms by hitting the edge 12b locally by a hammer peening treatment or an ultrasonic impact treatment. The first pinning hammer 20 generally uses a metal material having a higher strength and hardness than the steel sheets 11 and 13 that are objects to be treated.

제1 피닝 햄머(20)는 소정의 타격기구(미도시)에 장착되어 지단(12b)의 상측에서 상승 또는 하강 가능하게 설치될 수 있다. 타격기구(미도시)는 강판(11, 13)의 측면에서 용접봉(10)의 진행 속도와 동일한 속도로 강판(11, 13)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들면, 강판(11, 13)의 측면을 따라 레일(미도시)을 설치하고, 이 레일(미도시) 상에 용접봉(10)이 설치된 용접 장치(미도시)와 타격기구(미도시)를 함께 슬라이딩 가능하게 설치할 수 있다. 그러나 타격기구(미도시)의 슬라이딩 가능한 설치는 레일(미도시)을 이용하는 것에 한정되지 않고 다양한 장치를 이용할 수 있다. The first pinning hammer 20 may be mounted to a predetermined hitting mechanism (not shown) so as to be raised or lowered from the upper side of the ground end 12b. The impact mechanism (not shown) may be slidably installed along the longitudinal direction of the steel sheets 11 and 13 at the same speed as the traveling speed of the welding rod 10 on the side surfaces of the steel sheets 11 and 13. For example, a welding device (not shown) and a strike mechanism (not shown) are provided along rails (not shown) along side surfaces of the steel sheets 11 and 13, and a welding rod 10 is provided on the rails (not shown). It can be installed to slide together. However, the slidable installation of the striking mechanism (not shown) is not limited to using a rail (not shown), it is possible to use a variety of devices.

전술한 바와 같이, 용접봉(10)이 용접선(12c)을 따라 이동되면, 용접봉(10)의 후방에서 제1 피닝 햄머(20)가 일정한 간격을 유지한 상태로 함께 이동되는 것이 가능하다.As described above, when the welding rod 10 is moved along the welding line 12c, it is possible to move together with the first pinning hammer 20 at a constant interval behind the welding rod 10.

제1 피닝 햄머(20)와 용접봉(10) 사이의 거리는, 본 실시예에서 용접봉(10) 위치에서 지단(12b)의 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 온도가 낮은 위치의 지단(12b) 위치로 결정될 수 있다. 예를 들면, 용접봉(10) 위치의 지단(12b) 온도를 5000℃로 가정하면, 제1 피닝 햄머(20)의 위치는 용접봉(10)의 후방에서 지단(12b)의 온도 4300℃ 내지 4700℃로 측정되는 위치로 결정될 수 있다. The distance between the first pinning hammer 20 and the electrode 10 is, in this embodiment, from the position of the electrode 10 to the position of the edge 12b of the position where the temperature of 400 ° C. to 700 ° C. is lower than the temperature of the edge 12 b. Can be determined. For example, assuming that the temperature of the tip 12b at the position of the electrode 10 is 5000 ° C., the position of the first pinning hammer 20 is 4300 ° C. to 4700 ° C. at the temperature of the edge 12 b at the rear of the electrode 10. It can be determined by the position measured by.

이와 같이, 제1 피닝 햄머(20)와 용접봉(10)의 사이 거리를 전술한 바와 같이 이격시키는 것은, 지단(12b)에 용접열이 냉각되지 않은 상태에서 응력 집중을 완화시킬 수 있는 성형 작업을 용이하게 실시하기 위한 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 용접봉(10)에 의한 용접이 실시된 후, 지단(12b) 부분의 온도는 급속히 냉각된다. 이때, 지단(12b)의 온도는 용융점의 온도로부터 400℃ 낮은 지점까지는 항복응력이 50MPa의 아주 작은 값을 나타냄으로써, 외부의 힘에 대해서 소성 변형 및 압축 응력을 발생시키기 쉬운 상태가 된다. 한편, 지단(12b) 부분의 냉각이 더욱 진행되어 지단(12b)의 온도는 용융점의 온도로부터 700℃ 낮은 지점에 이르면, 지단(12b)은 상온의 강도를 회복하게 됨으로써, 제1 피닝 햄머(20)를 이용한 성형이 용이하게 이루어지지 않게 된다. 따라서, 전술한 바와 같이, 제1 피닝 햄머(20)를 용접봉(10)의 후방에서 지단(12b)의 용융점의 온도보다 400℃ 내지 700℃ 낮은 지점의 지단(12b) 상에서 작동되도록 함으로써, 지단(12b)의 성형 작업을 용이하게 실시할 수 있다.As described above, the distance between the first pinning hammer 20 and the welding rod 10 as described above is a molding operation capable of alleviating stress concentration in the state where the welding heat is not cooled to the edge 12b. It is for easy implementation. More specifically, after welding by the welding rod 10 is performed, the temperature of the portion of the ground end 12b is rapidly cooled. At this time, since the yield stress shows a very small value of 50 MPa from the temperature of the melting point to the point of 400 DEG C lower than the melting point temperature, plastic deformation and compressive stress are easily generated with respect to the external force. On the other hand, when the cooling of the portion of the ground portion 12b proceeds further and the temperature of the ground portion 12b reaches a point 700 ° C. lower from the temperature of the melting point, the ground portion 12b recovers the strength at room temperature, whereby the first pinning hammer 20 Molding using) is not easily made. Therefore, as described above, the first pinning hammer 20 is operated on the ground end 12b at a point 400 ° C. to 700 ° C. lower than the temperature of the melting point of the ground end 12b at the rear of the welding rod 10. The molding operation of 12b) can be easily performed.

상기에서, 제1 피닝 햄머(20)의 위치를 용접봉(10) 위치에서 지단(12b)의 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 온도가 낮은 위치의 지단(12b) 위치로 결정되는 것을 보다 구체적으로 설명한다. 먼저, 일 실시예로서, 용접봉(10) 위치의 지단(12b)의 온도와 용접봉(10) 후방의 지단(12b)의 온도에 대해 3차원 열전도 해석을 실시하고, 열전도 해석에 의한 결과를 토대로 제1 피닝 햄머(20)의 위치를 결정할 수 있다. 이에 다른 실시예로서, 온도센서(미도시)를 이용하여 제1 피닝 햄머(20)의 위치를 결정하는 것도 가능하다. 즉, 온도센서를 이용하여 용접봉(10) 위치의 지단(12b)의 온도를 측정하고, 용접봉(10) 후방의 지단(12b)의 온도를 측정함으로써, 제1 피닝 햄머(20)의 위치를 용접봉(10) 위치에서 지단(12b)의 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 온도가 낮은 위치로 결정할 수 있다. In the above, it is described in more detail that the position of the first pinning hammer 20 is determined as the position of the edge 12b of the position where the temperature of 400 ° C. to 700 ° C. is lower with respect to the temperature of the edge 12b at the position of the welding rod 10. do. First, as an example, a three-dimensional thermal conductivity analysis is performed on the temperature of the edge 12b at the position of the electrode 10 and the temperature of the edge 12b behind the electrode 10, and based on the result of the thermal conductivity analysis, The position of one pinning hammer 20 can be determined. In another embodiment, it is also possible to determine the position of the first pinning hammer 20 using a temperature sensor (not shown). That is, the temperature of the edge 12b of the position of the welding rod 10 is measured using a temperature sensor, and the position of the first pinning hammer 20 is measured by measuring the temperature of the edge 12b of the back of the welding rod 10. It is possible to determine a position where the temperature of 400 ° C to 700 ° C is low with respect to the temperature of the ground end 12b at the position (10).

한편, 제1 피닝 햄머(20)의 측면에는 제2 피닝 햄머(30)가 설치된다.On the other hand, the second pinning hammer 30 is provided on the side of the first pinning hammer (20).

제2 피닝 햄머(30)는 제1 피닝 햄머(20)가 설치된 타격기구(미도시)에 함께 장착됨으로써, 제1 피닝 햄머(20)의 이동 작동과 함께 지단(12b)의 길이 방향을 따라 이동가능하게 설치될 수 있다. 이러한 제2 피닝 햄머(30)는 제1 피닝 햄머(20)의 설치된 측면에서 지단(12b)을 경사지게 타격 가능하게 설치될 수 있다. 제2 피닝 햄머(30)는 봉형상으로 형성될 수 있으며, 지단(12b)을 향하는 단부의 최대 곡률 반경이 대략 5mm의 곡률 반경을 갖도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 피닝 햄머(30)는 제1 피닝 햄머(20)와 동일한 규격의 동일한 소재로 형성될 수 있다. 이러한 제2 피닝 햄머(30) 및 제1 피닝 햄머(20)는 용접봉(10)으로부터 동일한 거리를 유지하도록 설치될 수 있다. The second pinning hammer 30 is mounted together with the striking mechanism (not shown) in which the first pinning hammer 20 is installed, so that the second pinning hammer 20 moves along the length direction of the ground 12b together with the movement operation of the first pinning hammer 20. It can be installed possibly. The second pinning hammer 30 may be installed so as to strike the ground end 12b at an installed side of the first pinning hammer 20 inclined. The second pinning hammer 30 may be formed in a rod shape, and may be formed such that the maximum radius of curvature of the end portion facing the ground 12b has a radius of curvature of about 5 mm. That is, the second pinning hammer 30 may be formed of the same material having the same specifications as the first pinning hammer 20. The second pinning hammer 30 and the first pinning hammer 20 may be installed to maintain the same distance from the electrode 10.

이와 같이, 제1/제2 피닝 햄머(20, 30)의 단부의 곡률 반경을 5mm로 결정하는 것은, 곡률 반경이 5mm 이상으로 커지게 되면 타격시에 주파수가 동일한 진동기에 대비하여 둔감하게 반응되어, 응력 집중을 완화시켜주는 성형효과 및 압축 응력의 부여 효과가 떨이지게 됨으로써, 5mm를 초과하지 않는 곡률 반경으로 형성된다. As such, determining the radius of curvature of the ends of the first and second pinning hammers 20 and 30 to 5 mm is insensitive to a vibrator having the same frequency at the time of striking when the radius of curvature is increased to 5 mm or more. As a result, the molding effect for alleviating stress concentration and the effect of imparting compressive stress are deteriorated, thereby forming a radius of curvature not exceeding 5 mm.

이러한 제2 피닝 햄머(30)는 제1 피닝 햄머(20)의 작동으로 지단(12b)에 기하학적 형상의 변화가 발생된 부분의 측면에서 작동되는 것으로서, 지단(12b)에 소성 변형과 압축 응력을 발생시킴과 동시에 치밀한 미소조직이 발생되도록 한다. The second pinning hammer 30 is operated at the side of the portion where the geometric shape change is generated at the edge 12b by the operation of the first pinning hammer 20, and the plastic deformation and the compressive stress are applied to the edge 12b. At the same time, dense microstructure is generated.

이하에서는 도 2a 내지 도 2d를 참조하여 제1 피닝 햄머(20) 및 제2 피닝 햄머(30)의 작동을 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the first pinning hammer 20 and the second pinning hammer 30 will be described in more detail with reference to FIGS. 2A to 2D.

먼저, 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 피닝 햄머(20)가 지단(12b)을 수직한 방향으로 타격한다. First, as shown in FIG. 2A, the first pinning hammer 20 strikes the ground end 12b in a vertical direction.

다음, 도 2b에 도시된 바와 같이, 제1 피닝 햄머(20)의 작동에 의해 지단(12b)에 기하학적인 형상의 변화가 발생되면, 이 형상 변화 부분(a)을 제2 피닝 햄머(30)를 이용하여 타격한다. 그러면, 지단(12b)의 타격 지점에서는 소성 변형과 압축 응력이 발생된다. Next, as shown in FIG. 2B, when a change in the geometric shape occurs at the edge 12b by the operation of the first pinning hammer 20, the shape change portion a is replaced by the second pinning hammer 30. Hit with. Then, plastic deformation and compressive stress are generated at the hitting point of the ground end 12b.

이어서, 도 2c에 도시된 바와 같이, 제2 피닝 햄머(30)에 의해 지단(12b)에 발생된 기하적적인 형상 변화 부분(a')을 제1 피닝 햄머(20)를 이용하여 재차 타격을 실시한다. 이에 따라, 지단(12b)에는 제1 피닝 햄머(20) 및 제2 피닝 햄머(30)의 연속적인 타격 작동에 의해 소성 변형과 압축 잔류 응력을 더욱 발생되는 것과 동시에 치밀한 미소 조직이 발생된다. Subsequently, as shown in FIG. 2C, the geometric shape change portion a 'generated at the edge 12b by the second pinning hammer 30 is hit again using the first pinning hammer 20. Conduct. Accordingly, by the continuous strike operation of the first pinning hammer 20 and the second pinning hammer 30, the ground tip 12b further generates plastic deformation and compressive residual stress, and at the same time, fine microstructure is generated.

다음 도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 피닝 햄머(20) 및 제2 피닝 햄머(30)의 서로 다른 위상차를 이루며 연속적인 타격 작동으로 기하 형상과 압축 잔류 응력 및 미소 조직의 변화 발생 작업이 완료된다. Next, as shown in FIG. 2D, the first pinning hammer 20 and the second pinning hammer 30 have different phase shifts, and a continuous blow operation is completed to generate a change in geometry, compressive residual stress, and microstructure. do.

한편, 용접봉(10)과 더블 피닝 장치(100)의 사이에는 지단(12b)의 상측을 덮도록 커버부재(40)가 설치될 수 있다.Meanwhile, the cover member 40 may be installed between the welding rod 10 and the double pinning apparatus 100 to cover the upper side of the ground end 12b.

도 3은 용접봉과 더블 피닝 장치의 사이에 설치되는 커버부재를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a view schematically showing a cover member installed between a welding rod and a double pinning apparatus.

도 3에 도시된 바와 같이, 커버부재(40)는, 강판(11, 13) 상에 형성된 지단(12b) 부분을 덮도록 설치될 수 있다. 이러한 커버부재(40)는 일측은 용접봉(10)이 설치된 용접장치(미도시)에 연결되고 타측은 더블 피닝 장치(100)가 설치된 타격기(미도시)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 커버부재(40)를 용접봉(10)과 더블 피닝 장치(100)의 사이에 설치함으로써, 고온의 본위기 가스가 용접선(12c)의 후방으로 배출되는 것이 가능하여 더블 피닝 장치(100)를 이용한 피닝 작업시에 온도 유지가 가능하여 피닝 품질의 향상이 가능하게 된다. As shown in FIG. 3, the cover member 40 may be installed to cover a portion of the ground end 12b formed on the steel sheets 11 and 13. The cover member 40 may be connected at one side to a welding device (not shown) in which the electrode 10 is installed, and the other side thereof to a blower (not shown) in which the double pinning device 100 is installed. In this way, by providing the cover member 40 between the welding rod 10 and the double pinning apparatus 100, it is possible to discharge the high-temperature atmosphere gas to the rear of the welding line 12c, so that the double pinning apparatus 100 It is possible to maintain the temperature during the peening operation using the to improve the pinning quality.

전술한 커버부재(40)는 용접봉(10)과 더블 피닝 장치(100)의 사이 부분을 라운드 형상으로 덮는 것을 예시적으로 설명한다. 그러나, 본 실시예는 커버부재(40)가 라운드 형상으로 반드시 한정되는 것은 아니고 다각형 또는 타원형을 포함한 다양한 형상으로 형성되는 것도 가능하다. The cover member 40 described above exemplarily covers a portion between the electrode 10 and the double pinning apparatus 100 in a round shape. However, in the present embodiment, the cover member 40 is not necessarily limited to a round shape, but may be formed in various shapes including a polygon or an ellipse.

이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 더블 피닝 방법을 설명한다. 이하에서 도 1 및 도 2와 동일 참조 번호는 동일 기능의 동일 부재를 말하며, 동일 참조 번호에 대해서는 그 자세한 설명을 생략한다. Hereinafter, a double peening method according to an embodiment of the present invention. 1 and 2, the same reference numerals refer to the same members having the same functions, and detailed descriptions of the same reference numerals will be omitted.

이하에서 설명하는 롤러 피닝 방법은 용접 모재들의 가장자리를 맞대고 용접봉을 이용하여 용접 금속을 용융시켜 용접하는 맞대기 용접에서, 용접 금속이 용융된 용접 비드와 용접 모재가 연결되는 지단 부분의 용접 피로 특성을 개선하는 피닝 방법에 관한 것이다.The roller peening method described below improves the welding fatigue property of the edge portion where the weld bead and the weld base material are connected in the butt welding where the edges of the welding base materials are welded together and the weld metal is melted and welded using the electrode. It relates to a pinning method.

먼저, 용접봉(10)의 진행 방향의 후방에서 용접봉(10)과 거리를 두고 용접선(12c)을 따라 용접봉(10)과 함께 이동하며 지단(12b)을 제1 피닝 햄머(20)를 이용하여 타격한다.(S1) 제1 피닝 햄머(21)는 지단(12b)에 수직하는 방향으로 타격할 수 있다. First, the electrode 12 moves along with the welding rod 10 along the welding line 12c at a distance from the traveling rod 10 at the rear of the traveling direction of the welding rod 10 and strikes the ground end 12b using the first pinning hammer 20. (S1) The first pinning hammer 21 may strike in the direction perpendicular to the ground end 12b.

여기서, 용접봉(10)과 제1 피닝 햄머(20) 사이의 이격된 거리는 용접봉(10) 위치에서 지단(12b)의 측정된 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 낮은 온도 위치에서의 지단(12b)으로 결정될 수 있다.Here, the spaced distance between the electrode 10 and the first pinning hammer 20 is to the ground 12b at a temperature lower 400 ° C to 700 ° C relative to the measured temperature of the edge 12b at the position of the electrode 10. Can be determined.

다음, (S1) 단계에서 지단(12b) 부분에 변형이 발생되면, 제1 피닝 햄머(20)의 일 측면 위치에서 지단(12b)을 제2 피닝 햄머(30)를 이용하여 타격한다.(S2) 제2 피닝 햄머(30)는 제1 피닝 햄머(20)의 작동 방향에 대하여 각도를 이루며 상기 지단을 가압하도록 작동될 수 있다. (S2) 단계의 제2 피닝 햄머(30)와 용접봉(10) 사이의 거리는 제1 피닝 햄머(20)와 용접봉(10) 사이의 거리와 동일한 거리로 결정될 수 있다. 이러한 제1 피닝 햄머(20)와 제2 피닝 햄머(30)는 서로 다른 위상차를 형성하면서 지단(12b)을 연속적으로 가압할 수 있다. Next, when deformation occurs in the ground portion 12b at the step S1, the ground portion 12b is hit by using the second pinning hammer 30 at one side position of the first pinning hammer 20. The second pinning hammer 30 may be operated at an angle with respect to the operation direction of the first pinning hammer 20 and pressurizes the ground end. The distance between the second pinning hammer 30 and the welding rod 10 in step S2 may be determined to be the same distance as the distance between the first pinning hammer 20 and the welding rod 10. The first pinning hammer 20 and the second pinning hammer 30 may press the ground end 12b continuously while forming different phase differences.

전술한 바와 같이, 용접봉(10)의 후방 위치의 지단(12b)을 제1/제2 피닝 햄머(20, 30)를 이용하여 연속적으로 타격함으로써, 지단(12b)에 소성 변형과 압축 응력을 발생시킴과 동시에 치밀한 미소조직이 발생되도록 하여 용접부의 피로 수명의 향상이 가능하게 된다.As described above, by continuously hitting the edge 12b at the rear position of the electrode 10 using the first and second pinning hammers 20 and 30, plastic deformation and compressive stress are generated at the edge 12b. At the same time, the dense microstructure is generated, thereby improving the fatigue life of the welded portion.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다.
The present invention has been described above with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications or other embodiments falling within the scope of the present invention are possible by those skilled in the art.

10...용접봉 11, 13...강판
12...용접 비드 12a..용접 금속
12b..지단 12c..용접선
20...제1 피닝 햄머 30...제2 피닝 햄머
40...커버부재10 ... welding rod 11, 13 ... steel plate
12 ... welding beads 12a.welding metal
12b.Zidane 12c.Welding line
20 ... 1st pinning hammer 30 ... 2nd pinning hammer
40 ... cover member

Claims (10)

용접 모재들의 가장자리를 맞대고 용접봉을 이용하여 용접 금속을 용융시켜 용접하는 맞대기 용접에서, 상기 용접 금속이 용융된 용접 비드와 상기 용접 모재가 연결되는 지단 부분의 용접 피로 특성을 개선하는 피닝 장치에 있어서,
상기 용접봉의 진행 방향의 후방에서 상기 용접봉과 거리를 두고 용접선을 따라 상기 용접봉과 함께 이동하며 상기 지단을 수직으로 가압하는 제1 피닝 햄머; 및
상기 제1 피닝 햄머의 측면에서 각도를 이루면서 상기 지단을 경사지게 가압하는 제2 피닝 햄머;
를 포함하는 더블 피닝 장치.In a butt welding in which welding edges are welded by welding the edges of the welding base materials and using a welding rod, a pinning apparatus for improving welding fatigue property of a weld bead in which the welding metal is molten and a ground portion to which the welding base material is connected,
A first pinning hammer that moves together with the electrode along the welding line at a distance from the electrode in the rearward direction of the electrode and presses the ground vertically; And
A second pinning hammer pressurizing the ground inclined while making an angle at a side of the first pinning hammer;
Double pinning device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1 피닝 햄머 및 상기 제2 피닝 햄머는 서로 다른 위상차를 이루면서 상기 지단을 연속적으로 가압하는 더블 피닝 장치.The method of claim 1,
The first pinning hammer and the second pinning hammer is a double pinning device for continuously pressing the ground end while forming a different phase difference. 제1항에 있어서,
상기 제1 피닝 햄머 및 상기 제2 피닝 햄머는, 상기 용접봉 위치의 상기 지단의 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 낮은 온도 위치에 해당하는 상기 지단을 가압하도록 작동되는 더블 피닝 장치.The method of claim 1,
And the first pinning hammer and the second pinning hammer are operated to press the ground corresponding to a temperature position of 400 ° C. to 700 ° C. lower with respect to the temperature of the edge of the electrode position. 제1항에 있어서,
상기 용접봉과 상기 제1 피닝 햄머 및 상기 제2 피닝 햄머의 사이 부분에는 커버부재가 설치되는 더블 피닝 장치.The method of claim 1,
Double pinning device is provided with a cover member between the welding rod, the first pinning hammer and the second pinning hammer. 제1항에 있어서,
상기 제1 피닝 햄머 및 상기 제2 피닝 햄머는 상기 지단을 향하는 단부의 곡률 반경이 5mm의 곡률 반경을 갖도록 형성되는 더블 피닝 장치.The method of claim 1,
The first pinning hammer and the second pinning hammer is formed so that the radius of curvature of the end toward the ground has a radius of curvature of 5mm. 용접 모재들의 가장자리를 맞대고 용접봉을 이용하여 용접 금속을 용융시켜 용접하는 맞대기 용접에서, 상기 용접 금속이 용융된 용접 비드와 상기 용접 모재가 연결되는 지단 부분의 용접 피로 특성을 개선하는 피닝 방법에 있어서,
(a) 상기 용접봉의 진행 방향의 후방에서 상기 용접봉과 거리를 두고 용접선을 따라 상기 용접봉과 함께 이동하며 상기 지단 부분을 제1 피닝 햄머를 이용하여 타격하는 단계; 및
(b) 상기 단계 (a)에서 상기 지단 부분에 변형이 발생되면, 상기 제1 피닝 햄머의 일 측면 위치에서 상기 지단 부분을 제2 피닝 햄머를 이용하여 타격하는 단계;
를 포함하는 더블 피닝 방법.In the butt welding in which the edges of the welding base materials are joined and the welding metal is melted and welded using a welding rod, a peening method for improving the welding fatigue property of a weld bead in which the welding metal is melted and a ground portion at which the welding base material is connected,
(a) moving with the welding rod along the welding line at a distance from the welding rod at the rear of the traveling direction of the welding rod, and striking the edge portion using the first pinning hammer; And
(b) when deformation occurs in the ground portion in the step (a), hitting the ground portion at one side position of the first pinning hammer by using a second pinning hammer;
Double pinning method comprising a. 제6항에 있어서,
상기 제1 피닝 햄머는 상기 지단에 수직하게 작동되며, 상기 제2 피닝 햄머 는 상기 제1 피닝 햄머의 작동 방향에 대하여 각도를 이루며 상기 지단을 가압하도록 작동되는 더블 피닝 방법.The method according to claim 6,
The first pinning hammer is operated perpendicular to the ground end, and the second pinning hammer is operated to press the ground end at an angle with respect to an operating direction of the first pinning hammer. 제6항에 있어서,
상기 제1 피닝 햄머와 상기 제2 피닝 햄머는, 상기 용접봉 위치의 상기 지단의 온도에 대하여 400℃ 내지 700℃ 낮은 온도 위치의 상기 지단 상에서 작동되는 더블 피닝 방법.The method according to claim 6,
And the first pinning hammer and the second pinning hammer are operated on the ground end at a temperature of 400 ° C. to 700 ° C. lower than the temperature of the edge of the electrode position. 제6항에 있어서,
상기 제1 피닝 햄머 및 상기 제2 피닝 햄머는 서로 다른 위상차를 이루면서 상기 지단을 연속적으로 가압하는 더블 피닝 방법.The method according to claim 6,
And the first pinning hammer and the second pinning hammer continuously press the ground end while forming different phase differences. 제6항에 있어서,
상기 용접봉의 용접 작업 위치와 상기 제1 피닝 햄머 및 상기 제2 피닝 햄머의 피닝 작업 위치와의 사이에는 온도 유지를 위한 커버부재가 설치되는 더블 피닝 방법.The method according to claim 6,
And a cover member for maintaining a temperature between the welding work position of the electrode and the pinning work position of the first and second pinning hammers.
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