KR20140044177A

KR20140044177A - 스테인레스 용접 시험편의 이면 보호 알루미늄 퍼징지그

Info

Publication number: KR20140044177A
Application number: KR1020120110223A
Authority: KR
Inventors: 김봉율
Original assignee: 김봉율
Priority date: 2012-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2014-04-14

Abstract

본 발명은 용접관련 실기검정 시험 및 기능 훈련 중 스테인레스 시험편의 산화방지에 관한 것으로서, 스테인레스 시험편의 용접시 시험편 이면에 발생하는 산화 방지 및 시험편의 변형을 방지할 수 있는 알루미늄 이면 보호 지그에 관한 것이다.
본 발명의 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 퍼징지그는 알루미늄을 재질로 하는 퍼징지그 본체, 용접시 시험편의 이면에 발생하는 산화를 방지하기 위하여 퍼징지그 본체의 중앙에 가로방향으로 위치한 퍼징가스 통로, 상기 퍼징가스 통로의 일측 끝에 퍼징가스를 주입하기 위한 퍼징가스 주입구 및 상기 퍼징가스 주입구에 퍼징가스 주입 호스를 연결하기 위한 호스 연결부를 포함함에 기술적 특징이 있다.

Description

스테인레스 용접 시험편의 이면 보호 알루미늄 퍼징지그{Rear protective aluminum purging jig of stainless steel welded test piece}

본 발명은 용접관련 실기검정 시험 및 기능 훈련 중 스테인레스 시험편의 산화방지에 관한 것으로서, 스테인레스 시험편의 용접시 시험편 이면에 발생하는 산화를 감소시키고 시험편의 변형을 방지할 수 있는 알루미늄 이면 보호 지그에 관한 것이다.

일반적으로 용접기술은 선박, 해양플랜트, 차량, 건설, 원자로, 화학플랜트, 방위산업 등 다양한 분야에서 필수적으로 요구되며 그 응용분야도 광범위하다. 용접에서 취급하는 금속재료도 연강은 물론 특수강, 합금강, 비철금속 등 그 종류가 많으며 그에 따른 용접기기와 방법, 접합기술이 새롭게 개발되고 있다.

다양한 금속재료를 용접하는 기술은 현재 노동부 산하 한국산업인력공단에서 시행하는 국가기술자격시험인 용접기능장, 용접산업기사, 특수용접기능사 등을 통해 자격증을 획득할 수 있다. 용접 자격실기시험은 수검자가 당회 지시된 도면대로 시험편 CO₂ 용접, 시험편 TIG 용접, 시험편 CO₂ 필릿 용접의 3과제를 첫 번째 가접과정, 두 번째 본용접 과정, 세 번째 후처리 과정 순으로 용접을 하여 평가하게 된다. 현재 시행되고 있는 용접 시험중 CO₂ 용접과 CO₂ 필릿 용접은 연강판을 시험편으로 사용하고 있으며 TIG 용접은 스테인레스를 시험편으로 사용하고 있다.

스테인레스 시험편의 경우 고온에서 공기와 접촉하면 산화가 되어 물리적 성질이 급격히 저하되며 부식이 발생하여 스테인레스 고유의 성질이 변하여 사용할 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 검정시험에서 시험편의 외관불량이나 균열이 발생되어 검정에 불합격을 받을 경우가 있었다.

이런 문제점을 해결하기 위해 이면에 산소와의 접촉을 막고 산화를 방지하기 위해 가스 보호(퍼징 : Purging)장치를 사용하여 알곤이나 헬륨을 주입시켜 산화를 방지하는 기술들이 사용되었다.

도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 현재 사용중인 보호 장치로는 연강판 퍼징 지그가 있는데, 연강판 퍼징지그의 경우 연강판으로 제작하기 때문에 무게가 무겁고, 시험편을 고정하기 위한 장치를 볼트와 너트로 결합하게 되는데 조립시 시간이 많이 소모된다는 문제점이 있었다. 그리고 퍼징가스를 따로 설치하여 게이지를 경유하여 퍼징을 함으로써 알곤가스가 2개소에 설치되어야하고, 가스를 자동으로 잠그는 장치가 없기 때문에 수동으로 잠궈야 하는 불편함이 있었다.

다른 방법으로는 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 세라믹 받침대를 사용하는 방법으로, 일회용으로 사용하기 편리한 장점은 있지만, 퍼징이 되지 않아 시험편 이면에 산화가 많이 일어나며, 접착테이프가 타면서 거을림과 유해가스가 발생하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 용접검정시험에서 사용되는 스테인레스 시험편 이면에 발생하는 산화를 방지하고, 이면보호 지그의 무게 감소 및 퍼징가스 소모를 감소시키기 위한 목적이 있다.

또한, 본 발명은 시험편과 이면 보호 지그를 손쉽게 결합하기 위한 다른 목적이 있다.

본 발명의 상기 목적은 알루미늄을 재질로 하는 이면 보호 퍼징지그, 용접시 시험편의 이면에 발생하는 산화를 방지하기 위한 퍼징가스 통로, 상기 퍼징가스 통로의 일측 끝에 퍼징가스를 주입하기 위하여 상기 퍼징가스 본체의 중앙에 가로방향으로 위치한 퍼징가스 주입구 및 상기 퍼징가스 주입구에 퍼징가스 주입 호스를 연결하기 위한 호스 연결부에 의해 달성된다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 철판용 클램프에 연강판을 덧붙여 제작한 집게부에 의해 달성된다.

따라서, 본 발명의 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 퍼징지그는 퍼징지그 본체를 알루미늄으로 사용하기 때문에 퍼징지그의 무게가 감소되고, 용접 시험편 이면의 산화를 방지하고 솔레노이드 밸브를 설치하여 퍼징가스의 소비가 감소하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 클램프에 연강판을 덧붙여 제작한 집게부를 통해 용접시험편과 퍼징지그를 손쉽게 결합과 분리하는 효과가 있다.

도 1은 종래 퍼징지그의 예시도,
도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그의 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그의 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 집게부의 구성도,
도 6은 본 발명에 따른 시험편을 고정하는 예시도,
도 7은 본 발명에 따른 용접기토치와 퍼징지그를 조립한 예시도 이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2 ~ 7는 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그의 구성을 나타낸 도면으로, 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그는 알루미늄을 재질로 하는 이면 보호 퍼징지그 본체(100), 용접시 시험편의 이면에 발생하는 산화를 방지하기 위하여 퍼징가스 본체의 중앙에 가로방향으로 위치한 퍼징가스 통로(200), 퍼징가스 통로(200)의 일측 끝에 퍼징가스를 주입하기 위한 퍼징가스 주입구(300) 및 퍼징가스 주입구(300)에 퍼징가스 주입 호스를 연결하기 위한 호스 연결부(400)를 포함하여 이루어진다. 그리고 알루미늄 퍼징지그를 작업시 작업대에 고정하기 위한 이면 보호 지그 고정용 날개(500)가 이면 보호 퍼징지그 본체(100) 좌측과 우측에 형성되고, 시험편과 이면 보호 퍼징지그 본체(100)를 고정하기 위한 집게부를 더 포함하여 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 퍼징지그가 이루어 진다.

도 2는 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그의 정면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 알루미늄 재질로 만든 알루미늄 퍼징지그 본체(100), 시험편을 용접할 때 시험편 후면에 산화를 방지하기 위한 퍼징가스가 지나가는 퍼징가스 통로(200), 퍼징가스를 주입하기 위한 퍼징가스 주입구(300), 퍼징가스 주입구(300)와 퍼징가스 호스를 연결하기 위한 퍼징가스 연결부(400) 그리고 용접시 용접대에 알루미늄 퍼징지그를 고정하기 위한 지그 고정용 날개(500)로 이루어진다.

알루미늄 재질의 퍼징지그 본체(100)는 두께 5 ~ 10mm, 가로 160 ~ 200mm, 세로 140 ~ 160mm이며, 퍼징가스 통로(200)는 퍼징지그 본체(100)의 중앙에 가로방향으로 위치하고 가로 140 ~ 150mm, 세로 15 ~30mm, 깊이 5 ~ 8mm이고, 이때 퍼징가스 통로(200)의 깊이는 퍼징지그 본체(100) 두께보다 작게 구성된다.

그리고 퍼징지그 고정용 날개(500)는 퍼징지그 본체(100) 좌측과 우측에 형성되며 퍼징지그를 용접거치대에 고정시킬 때 사용하게 된다. 퍼징지그 고정용 날개(500)의 규격은 가로 40 ~ 60mm, 세로 40 ~ 60mm이며, 사용자의 편의나 작업공간에 따라 변경될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그의 측면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 퍼징가스 주입구(300)는 퍼징가스 통로(200)의 일측 끝에 위치하며 지름이 6 ~ 10mm이며, 퍼징지그 본체(100)를 관통하고 있다. 그리고 퍼징가스 통로(200)의 깊이는 퍼징지그 본체(100)의 두께보다 적어야 하며 퍼징가스 주입구(300) 후면에 퍼징가스를 공급하기 위한 호스 연결부(400)가 위치하게 된다.

호스 연결부(400)는 퍼징지그 본체 후면에 위치하며 내경 8 ~ 12mm, 외경 16 ~ 18mm이며, 가스 호스를 연결하기 위해 돌출되어 있다.

도 4는 본 발명에 따른 알루미늄 퍼징지그의 예시도이다. 도 4의 (a)는 알루미늄 퍼징지그의 정면 예시도 이며, 도 4의 (b)는 알루미늄 퍼징지그의 후면예시도 이다. 도 4의 (b)에는 퍼징가스 호스를 연결하기 위한 호스 연결부(400)가 퍼징지그 본체(100) 후면에 위치하고 있으며 퍼징가스는 가스통에서 호스 연결부(400)로 바로 연결되지 않고 솔레노이드 밸브를 용접기 본체에 설치하여 용접 작업시에만 퍼징가스가 주입되고, 용접을 중단할 경우 밸브가 자동으로 잠겨 퍼징가스 유입이 중단되게 하였다. 솔레노이드 밸브는 전기가 통하면 밸브가 오픈(open)되고 전기가 통하지 않으면 밸브가 잠기는 특징이 있다.

도 5는 본 발명에 따른 집게부의 구성도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 집게부(600)는 시험편을 누르기 위한 연강판으로 만든 시험편 누름부(620)와 철판용 클램프(610)로 이루어지며, 도 5의 (a)는 철판용 클램프(610)와 시험편 누름부(620)를 결합하여 이루어진 집게부의 정면도이고, 도 5의 (b)는 집게부의 측면도를 나타낸 것이다. 집게부(600)의 경우 철판용 클램프의 특징상 시험편을 퍼징지그 본체에 고정하는데 있어서 고정과 분리가 원터치로 간편하게 되어 있다.

도 6은 본 발명에 따른 시험편을 고정하는 예시도 이다. 도 6에 도시된 바와 같이 시험편을 퍼징지그 본체(100) 위에 올려놓고 시험편 양쪽을 집게부(600)를 이용하여 원터치로 고정시킨 예시도이다.

도 7은 본 발명에 따른 용접기토치와 퍼징지그를 조립한 예시도 이다. 도 7에 도시된 바와 같이 퍼징가스를 주입하기 위한 호스가 용접기 본체에 솔레노이드 밸브에 연결되어 있어 작업자가 용접을 시작할 때에만 퍼징가스가 주입되기 때문에 가스가 불필요하게 소모되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100 : 퍼징지그 본체 200 : 퍼징가스 통로
300 : 퍼징가스 주입구 400 : 호스 연결부
500 : 퍼징지그 고정용 날개 600 : 집게부
610 : 철판용 클램프 620 : 시험편 누름부

Claims

용접실기검정에서 스테인레스 시험편의 산화방지를 위한 이면 보호 지그에 있어서,
알루미늄을 재질로 하는 퍼징지그 본체;
용접시 시험편의 이면에 발생하는 산화를 방지하기 위한 상기 퍼징지그 본체의 중앙에 가로방향으로 위치한 퍼징가스 통로;
상기 퍼징가스 통로의 일측 끝에 퍼징가스를 주입하기 위한 퍼징가스 주입구; 및
상기 퍼징가스 주입구에 퍼징가스 주입 호스를 연결하기 위한 호스 연결부
를 포함하여 이루어지는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그.
제 1항에 있어서,
상기 퍼징지그 본체의 좌측과 우측에 형성된 퍼징지그 고정용 날개; 및
시험편과 상기 퍼징지그 본체를 고정하기 위한 집게부
를 더 포함하여 이루어지는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그.
제 1항에 있어서,
상기 퍼징지그 본체는 두께 5 ~ 10mm, 가로 160 ~ 200mm, 세로 140 ~ 160mm 인 것을 특징으로 하는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그.
제 1항에 있어서,
상기 퍼징가스 통로는 가로 140 ~ 150mm, 세로 15 ~ 30mm, 깊이 5 ~ 8mm이고, 상기 퍼징가스 통로의 깊이는 상기 퍼징지그 본체의 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그
제 1항에 있어서,
상기 퍼징가스 주입구는 상기 퍼징가스 통로의 일측 끝에 위치하며 지름이 6 ~ 10mm이며, 상기 퍼징지그 본체를 관통하고 있는 것을 특징으로 하는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그.
제 1항에 있어서,
상기 호스 연결부는 상기 퍼징지그 본체 후면에 위치하며 내경 8 ~ 12mm, 외경 16 ~ 18mm이며, 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그.
제 2항에 있어서,
상기 집게부는 철판용 클램프에 연강판을 덧붙여 제작되며, 상기 시험편을 상기 퍼징지그 본체에 고정하는데 있어서 고정과 분리를 원터치로 간편하게 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그.
제 2항에 있어서,
상기 퍼징지그 고정용 날개의 규격은 가로 40 ~ 60mm, 세로 40 ~ 60mm인 것을 특징으로 하는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그
제 1항에 있어서,
상기 퍼징가스 주입구를 통해 주입되는 퍼징가스는 솔레노이드 밸브를 용접기 본체에 설치하여 용접기 본체의 동작에 따라 열리고 닫히는 솔레노이드 밸브에 의하여 용접 작업시에만 밸프가 열려 퍼징가스가 주입되고, 용접을 중단할 경우 밸브가 자동으로 잠겨 퍼징가스의 주입이 중단되는 것을 특징으로 하는 스테인레스 용접 시험편 이면 보호 알루미늄 지그.