KR20140029752A - 아크 용접 장치 - Google Patents

아크 용접 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140029752A
KR20140029752A KR1020120095318A KR20120095318A KR20140029752A KR 20140029752 A KR20140029752 A KR 20140029752A KR 1020120095318 A KR1020120095318 A KR 1020120095318A KR 20120095318 A KR20120095318 A KR 20120095318A KR 20140029752 A KR20140029752 A KR 20140029752A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
auxiliary wire
wire
auxiliary
heating unit
Prior art date
Application number
KR1020120095318A
Other languages
English (en)
Inventor
최우혁
고상기
조성규
Original Assignee
현대제철 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대제철 주식회사 filed Critical 현대제철 주식회사
Priority to KR1020120095318A priority Critical patent/KR20140029752A/ko
Publication of KR20140029752A publication Critical patent/KR20140029752A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • B23K9/1735—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode making use of several electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/10—Other electric circuits therefor; Protective circuits; Remote controls
    • B23K9/1093—Consumable electrode or filler wire preheat circuits
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/24—Features related to electrodes
    • B23K9/28—Supporting devices for electrodes
    • B23K9/29—Supporting devices adapted for making use of shielding means
    • B23K9/291—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas
    • B23K9/295—Supporting devices adapted for making use of shielding means the shielding means being a gas using consumable electrode-wire
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/32—Accessories
    • B23K9/327—Means for transporting supplies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

본 발명은 멀티패스 용접(multi-pass welding) 방식을 이용해 모재를 아크 용접하여 작업공수를 절감할 수 있는 아크 용접 장치에 관하여 개시한다.
이를 위하여 본 발명은, 와이어를 공급받아 전원을 인가하여 용접을 수행하는 용접토치와, 용접토치에 의하여 생성된 용융풀에 후행하며 보조와이어를 연속적으로 공급하여 보조와이어가 용융풀에서 용융되도록 하는 보조와이어공급부를 포함하는 아크 용접 장치를 제공한다.

Description

아크 용접 장치{ARC WELDING APPARATUS}
본 발명은 아크 용접 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 멀티패스 용접(multi-pass welding) 방식을 이용해 모재를 아크 용접하여 작업공수를 절감할 수 있는 아크 용접 장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스 금속 아크 용접(Gas Metal Arc Welding, GMAW)은 용가재인 소모전극 와이어를 일정한 속도로 용융지에 송급하면서 전류를 이용해 와이어와 모재 사이에 아크가 발생되도록 하는 용접법이다.
이때, 용접되는 모재의 두께 및 강도가 상승할수록 모재의 용접부위는 다층 패스 용접 방식이 요구된다.
하지만, 이러한 다층 용접은 용접 패스수를 증가시킬 뿐만 아니라, 모재의 용접부위에 수축 응력 및 열변형에 따른 저온균열이 발생할 수 있어 작업능률과 더불어 용접품질이 저감되는 문제를 야기하였다.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2007-0024584호(공개일자 : 2007.03.02.) '겹치기 침투 접합의 가스금속 매립 아크 용접 방법'이 있다.
본 발명은 복수의 와이어를 이용해 멀티패스 용접(multi-pass welding) 방식으로 모재를 용접함으로써, 용접패스횟수 및 용접비용을 절감할 수 있는 아크 용접 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 와이어를 공급받아 전원을 인가하여 용접을 수행하는 용접토치; 및 상기 용접토치에 의하여 생성된 용융풀에 후행하며 보조와이어를 연속적으로 공급하여 상기 보조와이어가 상기 용융풀에서 용융되도록 하는 보조와이어공급부;를 포함하는 아크 용접 장치를 제공한다.
상기 보조와이어공급부는, 상기 보조와이어를 가열하는 가열부; 및 상기 보조와이어를 상기 가열부에 연속적으로 공급하는 보조와이어공급기;를 포함한다.
상기 가열부는, 상기 보조와이어에 전원을 인가하여 상기 보조와이어공급기로부터 연속적으로 공급되는 상기 보조와이어를 저항가열 방식으로 가열하는 것이 바람직하다.
이때 상기 가열부는, 상기 보조와이어의 용융점보다 10~50℃ 낮은 온도로 상기 보조와이어를 가열하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 가열부는, 상기 용접토치에 연결되어 상기 용접토치와 함께 이동하며 상기 보조와이어를 공급하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 기술적 사상에 따르면, 와이어를 공급받아 전원을 인가하여 용접을 수행하는 용접토치; 및 상기 용접토치에 의하여 생성된 용융풀에 후행하며 보조와이어를 가열 후 연속적으로 공급하여 상기 보조와이어가 상기 용융풀에서 용융되도록 하는 가열부;를 포함하는 아크 용접 장치를 제공한다.
이때, 상기 아크 용접 장치는, 상기 용접토치와 상기 가열부에 각각 와이어와 보조와이어를 연속적으로 공급하는 와이어공급부;를 더 포함한다.
상기 가열부는, 상기 보조와이어에 전원을 인가하여 저항가열 방식으로 공급되는 상기 보조와이어를 연속적으로 가열하는 것이 바람직하다.
본 발명인 아크 용접 장치는, 와이어에서 발생하는 아크 열원을 이용하여 용융풀을 형성한 후, 고온으로 가열된 보조와이어를 용융시키는 멀티패스 용접(multi-pass welding) 방식으로 모재를 용접함으로써, 작업공수 및 용접비용을 절감하고 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치의 구성 간 작동관계를 설명하기 위해 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치를 이용해 모재를 용접하는 모습을 설명하기 위해 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면임.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 가스 금속 아크 용접 장치에 대하여 설명하기로 한다.
본 발명의 장점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것으로, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치(10)는 크게, 용접토치(100)와, 보조와이어공급부(200)를 포함한다.
이때, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치(10)는 아크 용접 방법 중 가스 금속 아크 용접을 이용하며, 모재(1, 2)의 용접부위에 용융풀(3)을 형성시켜 용접을 수행한다.
여기서 가스 금속 아크 용접(Gas Metal Arc Welding, GMAW)은 용가재인 소모전극 와이어를 일정한 속도로 용융지에 송급하면서 전류를 이용해 와이어와 모재(1, 2) 사이에 아크가 발생되도록 하는 용접법이다.
이때, 용접되는 모재(1, 2)의 두께 및 강도가 상승할수록 모재(1, 2)의 용접부위는 다층 패스 용접 방식이 요구된다.
하지만, 이러한 다층 용접은 용접 패스수를 증가시킬 뿐만 아니라, 모재(1, 2)의 용접부위에 수축 응력 및 열변형에 따른 저온균열이 발생할 수 있어 작업능률과 더불어 용접품질이 저감되는 문제를 야기할 수 있다.
이에, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치(10)는 도 1에 도시된 것처럼 용접토치(100)와, 보조와이어공급부(200)를 포함한다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치(10)의 용접토치(100)는, 피용접 부재인 모재(1, 2)의 용접부위에 용융풀(3)을 형성시킨다.
그 후에 보조와이어공급부(200)는, 고온으로 가열된 용가재를 상기 용융풀(3)에 접근시켜 용융시킨다.
결과적으로 용접토치(100)와 보조와이어공급부(200)는 복수의 용가재를 선행과 후행에서 동시적으로 용접하는 멀티패스 용접(multi-pass welding) 방식으로 이루어진다.
따라서 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치(10)는 용접 작업의 공수를 절감하고 용접 비용을 절감할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치의 구성 간 작동관계를 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치(10)는 크게 용접토치(100)와, 보조와이어공급부(200)를 포함한다.
용접토치(100)는, 와이어공급기(110)로부터 연속적으로 공급받은 와이어(112)에 용접토치 전원공급기(120)로부터 공급받은 전원을 인가하여, 모재(1, 2)의 용접부위를 용접한다.
이때, 용접토치(100)는 모재(1, 2)의 용접부위에 용접을 수행하여 용융풀(3)을 생성시킨다.
보조와이어공급부(200)는 상기 용접토치(100)에 의하여 생성된 용융풀(3)에 후행하며 보조와이어(222)를 연속적으로 공급하여, 상기 보조와이어(222)가 상기 용융풀(3)에서 용융되도록 한다.
이러한 보조와이어공급부(220)는 보조와이어(222)를 가열하는 가열부(210)와, 상기 가열부(210)로 보조와이어(222)를 공급하는 보조와이어공급기(220)와, 상기 가열부에 전원을 공급하는 가열부 전원공급기(230)를 포함한다.
가열부(210)는 상기 보조와이어공급기(220)로부터 공급받은 보조와이어(222)를 가열한다.
이때, 가열부(210)는 보조와이어(222)를 용융직전까지 가열 후 용접토치(100)에 의해 생성된 용융풀(3)에 접근시켜, 상기 보조와이어(222)가 상기 용융풀(3)에 용융되도록 한다.
가열부(210)는 가열부 전원공급기(230)로부터 공급받은 전원을 상기 보조와이어(222)에 인가하여 상기 보조와이어(222)를 저항가열 방식으로 가열한다.
이때, 가열부(210)는 보조와이어(222)의 용융점(녹는점)보다 10~50℃ 낮은 온도로 상기 보조와이어(222)를 가열하는 것이 바람직하다.
만약 가열부(210)가 보조와이어(222)의 용융점보다 10℃ 미만의 낮은 온도로 보조와이어(222)를 가열한다면, 보조와이어공급기(220)로부터 공급되는 보조와이어(222)가 가열부(210) 내에서 용융될 가능성이 높아진다.
이때, 가열부(210)내에서 보조와이어(222)가 용융된다면, 가열부(210) 내에 형성된 보조와이어(222) 이송통로(미도시)가 막히게 되어, 보조와이어(222)가 용접토치(100)에 의해 생성된 용융풀(3)로 송급되지 못하는 문제가 발생할 수 있다.
반면에 가열부(210)가 보조와이어(222)의 용융점보다 50℃ 이상의 낮은 온도로 보조와이어(222)를 가열한다면, 보조와이어공급기(222)로부터 공급되는 보조와이어(222)가 용융점이 될 때까지의 시간이 지연되므로 작업효율이 떨어질 수 있다.
따라서 가열부(210)는 보조와이어(222)의 용융점(녹는점)보다 10~50℃ 낮은 온도로 상기 보조와이어(222)를 가열하는 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 아크 용접 장치를 이용해 모재를 용접하는 모습을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 용접토치(100)는 와이어(112)를 공급받아 전원을 인가하여 용접을 수행한다. 이러한 용접토치(100)는 모재(1)의 용접부위에 용융풀(3)을 생성시킨다.
이때, 가열부(210)는 상기 용접토치(100)에 의하여 생성된 용융풀(3)에 후행하며 보조와이어(222)를 연속적으로 공급하여 보조와이어(222)가 용융풀(3)에서 용융되도록 한다.
이렇듯 본 발명은 용접토치(100)와 가열부(210)에 각각 공급되는 복수의 와이어(와이어: 112, 보조와이어: 222)를 이용해 멀티패스 용접 방식으로 모재(1)를 용접한다.
이때, 용접토치(100)와 가열부(210)는 동시적으로 선행과 후행으로 용접을 수행하므로, 상기 용접토치(100)와 가열부(210) 사이를 잇는 별도의 연결편(300)이 형성될 수 있다.
여기서, 가열부(210)는 용접토치(100)의 후행에 연결되어 상기 용접토치(100)와 함께 이동하며 보조와이어(222)를 공급하는 형태로 이루어진다.
이에 따라, 본 발명은 용접부위에 용착량이 증대되어 용접 시 수행되는 용접 패스를 절감하여 용접의 품질 및 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 용접 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 아크 용접 장치(10')는 크게, 와이어를 공급받아 용접을 수행하는 용접토치(100)와, 공급받는 보조와이어를 가열 후 용접토치의 후행에 인접시키는 가열부(200')와, 상기 용접토치(100)와 상기 가열부(200')에 각각 와이어와 보조와이어를 공급하는 와이어공급부(300')를 포함한다.
용접토치(100)는, 와이어공급부(300')로부터 연속적으로 공급받은 와이어에 전원을 인가하여 모재(1, 2)의 용접부위를 용접한다.
이때, 용접토치(100)는 모재(1, 2)의 용접부위에 용접을 수행하여 용융풀(3)을 생성시킨다.
가열부(200')는 상기 와이어공급부(300')로부터 공급받은 보조와이어를 가열한다.
이때, 가열부(200')는 보조와이어를 용융직전까지 가열 후 용접토치(100)에 의해 생성된 용융풀(3)에 인접시켜, 보조와이어가 용융풀(3)에 용융되도록 한다.
가열부(200')는 별도의 전원공급부(미도시)로부터 공급받은 전원을 상기 보조와이어에 인가하여 상기 보조와이어를 저항가열 방식으로 가열한다.
전술된 바와 같이, 본 발명인 아크 용접 장치는 와이어에서 발생하는 아크 열원을 이용하여 용융풀을 형성한 후, 고온으로 가열된 보조와이어를 용융시키는 멀티패스 용접(multi-pass welding) 방식으로 모재를 용접함으로써, 작업공수 및 용접비용을 절감하고 제품의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1, 2 : 모재 3 : 용융풀
10, 10' : 아크 용접 장치 100 : 용접토치
110 : 와이어공급기 112 : 와이어
120 : 용접토치 전원공급기 200 : 보조와이어공급부
210 : 가열부 220 : 보조와이어공급기
222 : 보조와이어 230 : 가열부 전원공급기
300 : 연결편 200' : 가열부
300' : 와이어공급부

Claims (5)

  1. 와이어를 공급받아 전원을 인가하여 용접을 수행하는 용접토치; 및
    상기 용접토치에 의하여 생성된 용융풀에 후행하며 보조와이어를 연속적으로 공급하여 상기 보조와이어가 상기 용융풀에서 용융되도록 하는 보조와이어공급부;를 포함하는 아크 용접 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조와이어공급부는,
    상기 보조와이어를 가열하는 가열부; 및
    상기 보조와이어를 상기 가열부에 연속적으로 공급하는 보조와이어공급기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 보조와이어에 전원을 인가하여 상기 보조와이어공급기로부터 연속적으로 공급되는 상기 보조와이어를 저항가열 방식으로 가열하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 보조와이어의 용융점보다 10~50℃ 낮은 온도로 상기 보조와이어를 가열하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 가열부는,
    상기 용접토치에 연결되어 상기 용접토치와 함께 이동하며 상기 보조와이어를 공급하는 것을 특징으로 하는 아크 용접 장치.
KR1020120095318A 2012-08-30 2012-08-30 아크 용접 장치 KR20140029752A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120095318A KR20140029752A (ko) 2012-08-30 2012-08-30 아크 용접 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120095318A KR20140029752A (ko) 2012-08-30 2012-08-30 아크 용접 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140029752A true KR20140029752A (ko) 2014-03-11

Family

ID=50642564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120095318A KR20140029752A (ko) 2012-08-30 2012-08-30 아크 용접 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20140029752A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107414259A (zh) * 2017-09-20 2017-12-01 哈尔滨工业大学 用于梯度材料制造的辅助填丝gma增材制造装置及方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107414259A (zh) * 2017-09-20 2017-12-01 哈尔滨工业大学 用于梯度材料制造的辅助填丝gma增材制造装置及方法
CN107414259B (zh) * 2017-09-20 2019-08-23 哈尔滨工业大学 用于梯度材料制造的辅助填丝gma增材制造装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3200613U (ja) レーザーアークハイブリッド工程中に消耗品を誘導加熱するためのシステム
US10888944B2 (en) Method and system of using consumable with weld puddle
CN105215525B (zh) 旁路热丝等离子弧焊接装置及焊接方法
CN102962543B (zh) 紫铜与不锈钢异种材质的焊接工艺
US20140008331A1 (en) Hot-wire consumable incapable of sustaining an arc
US20140008334A1 (en) Method and system for heating consumable during hot wire
CN102271856A (zh) 启动和使用组合填充焊丝输送和高强度能量源的方法和系统
JP5499577B2 (ja) レーザー溶接装置
RU2012139838A (ru) Способ и устройство для гибридной сварки с множеством источников теплоты
CN204997223U (zh) 旁路热丝等离子弧焊接装置
JP2009208137A (ja) プラズマミグ溶接方法
CN104400197A (zh) 集成智能可调温式热丝埋弧焊接装置及方法
CN103817449A (zh) 一种等离子弧和熔化极电弧复合焊接方法及焊接装置
CN102909479B (zh) 方形长钢梁焊接方法
CN204486994U (zh) 一种基于等离子弧加热焊丝的自动全位置管道热丝焊接装置
KR20140029752A (ko) 아크 용접 장치
CN203282017U (zh) 一种单枪双丝垂直气电焊接装置
CN107160051A (zh) 一种用于熔化极焊接的变截面实心焊丝
CN103785917B (zh) 一种汽车钎焊装置
JP2012030263A (ja) レーザ溶接方法とレーザ溶接装置
CN203649603U (zh) 一种汽车钎焊装置
Somoskői et al. CMT pin–Define the shape of the welded pin through welding parameters
KR101204884B1 (ko) 고주파 유도 코일을 이용한 알루미늄 제품 용접방법
CN103551707B (zh) 铁路货车车钩钩尾销的修复方法
KR20160100704A (ko) 고주파 유도가열 장치 및 이를 이용한 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application