KR20140055827A - 용접용 열처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 열처리대상부재를 마주보는 부분이 개방된 박스 형상의 케이스, 케이스 내측에 상호 이격되게 설치되며, 내부에는 외부에서 전원을 공급받아 발열되는 열선이 삽입 배치되는 복수의 파이프히터, 케이스 내측에 결합 설치되어, 파이프히터의 발열에 의한 케이스의 열팽창시 휘어짐이 억제되도록 케이스를 지지하는 주름관 형상의 열변형방지가이드, 케이스에 연결 설치되며, 케이스를 열처리대상모재에 자력으로 고정 부착되게 하는 자력부착부를 포함하는 용접용 열처리장치를 제공한다.
이와 같은, 용접용 열처리장치는, 케이스 내부에 외부의 전원을 공급받아 발열되는 열선이 내장된 파이프히터가 설치되며, 케이스 내측면에는 주름관 형상의 열변형방지가이드가 결합 설치되어, 케이스 열팽창에 의한 폭방향 변형이 발생하는 것을 방지하는 바, 용접대상부재 상에 설치된 상태에서 안정적인 열처리 작업을 가능하게 한다.

Description

용접용 열처리장치{Pre-heating and post-heating apparatus for welding}

본 발명은 용접용 열처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 용접 전과 용접 후에 용접부를 가열시키는 용접용 열처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 하나의 모재에 다른 하나의 모재를 용접함에 있어서, 모재의 재질특성이 용접에 불리함에 따라, 용접부를 예열시켜 용접에 적당한 온도로 가열하고, 용접이 끝난 다음에도 용접부를 가열시켜 용접응력을 제거할 필요가 있는 경우가 있다. 따라서, 종래에는 모재를 열처리 설비에 넣거나 작업자가 가스토치를 이용하여 상기 모재의 용접 부위를 직접 가열하면서 예열 또는 후열 처리를 행하게 된다.

그러나, 상기 모재를 열처리 설비에 넣어 예열 또는 후열 처리할 경우, 용접부 이외의 부분에도 열처리가 되기 때문에 고온에 의하여 모재에 생기는 표면 산화막과 녹의 제거가 곤란하게 되는 문제점이 있다.

또한, 가스토치에 의한 모재의 예열 또는 후열 처리시에는, 용접부에 대해 동일한 가열 온도를 제공하기 어려운 바, 안정적인 열처리 작업이 이루어지지 않는 문제점이 있다.

따라서, 최근에는 용접부에 대한 동일한 가열 온도를 제공하도록 용접부에 세라믹히터를 용접으로 부착 결합한 후, 상기 용접부에 대한 열처리 작업을 수행하게 된다.

그러나, 종래의 세라믹히터를 이용한 열처리 작업시에는 상기 세라믹히터를 용접부에 설치 및 해체 작업시, 세라믹히터을 감싸는 단열재가 파손되면서 가루가 날려 작업자 환경이 나빠지는 문제점이 있다. 또한, 세라믹히터의 열원인 니크롬선이 노출되면서 용접슬러그 및 이물질에 의한 쇼트 파손이 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은, 용접부에 대한 안정적인 열처리 작업을 수행할 수 있게 하는 용접용 열처리장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 열처리대상부재를 마주보는 부분이 개방된 박스 형상의 케이스, 상기 케이스 내측에 상호 이격되게 설치되며, 내부에는 외부에서 전원을 공급받아 발열되는 열선이 삽입 배치되는 복수의 파이프히터, 상기 케이스 내측에 결합 설치되어, 상기 파이프히터의 발열에 의한 상기 케이스의 열팽창시 휘어짐이 억제되도록 상기 케이스를 지지하는 주름관 형상의 열변형방지가이드, 상기 케이스에 연결 설치되며, 상기 케이스를 상기 열처리대상모재에 자력으로 고정 부착되게 하는 자력부착부를 포함하는 용접용 열처리장치를 제공한다.

또한, 상기 케이스의 내측면에는 스테인리스스틸의 내부케이스가 결합구비되며, 상기 케이스의 외측면에는 실리카천이 부착 구비될 수 있다.

또한, 상기 파이프히터는 서로 다른 직경을 가지는 제1파이프 및 제2파이프가 상호 슬라이딩 가능하게 삽입 설치된 구조를 가질 수 있다.

또한, 상기 케이스 내측에는 상기 파이프히터를 상호 이격된 상태로 상기 케이스 내측면으로부터 이격 지지하도록 복수의 가이드홈이 관통 형성된 히터가이드를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 케이스에는 공기가 순환하면서 냉각이 이루어지도록 복수의 공냉슬롯이 형성될 수 있다.

또한, 상기 케이스에는 상기 열처리대상부재를 마주보는 개방된 부분을 감싸도록 망 구조의 보호판이 더 결합 구비될 수 있다.

또한, 상기 자력부착부는, 일단이 상기 케이스의 일측에 결합 설치되는 연결대와, 상기 연결대의 타단에 결합 구비되며, 상기 열처리대상부재에 자력으로 부착되도록 자력을 발생시키는 자력부재를 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 용접용 열처리장치는, 케이스 내부에 외부의 전원을 공급받아 발열되는 열선이 내장된 파이프히터가 설치되며, 케이스 내측면에는 주름관 형상의 열변형방지가이드가 결합 설치되어, 케이스 열팽창에 의한 폭방향 변형이 발생하는 것을 방지하는 바, 용접대상부재 상에 설치된 상태에서 안정적인 열처리 작업을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용접용 열처리장치의 설치상태 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 용접용 열처리장치의 설치상태 사시도이며, 도 2는 도 1의 분해사시도이고, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선에 따른 단면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 용접용 열처리장치는, 케이스(100), 파이프히터(200), 열변형방지가이드(300), 자력부착부(400)를 구비하고 있다.

상기 케이스(100)는 이후 설명될 파이프히터(200)를 보호하도록 감싸게 된다. 즉, 상기 케이스(100)는 상기 파이프히터(200)를 내측에 삽입 상태로 설치할 수 있도록 공간부가 마련된 박스 형상을 가진다. 이때, 상기 케이스(100)의 일 측, 즉 열처리대상부재(10)를 마주보는 부분은 개방된 구조를 이루어져, 이후 상기 파이프히터(200)에서 발생되는 고열이 상기 열처리대상부재(10)로 전달될 수 있게 한다. 여기서, 상기 케이스(100)는 알루미늄 재질로 형성되나, 이에 한정하지 않고 반사 단열이 우수한 재질을 선택 사용할 수 있음은 물론이다.

이러한, 상기 케이스(100) 내측면 및 외측면에는 이후 설명될 파이프히터(200)에서 발생되는 고열이 상기 케이스(100)를 통해 외부로 방출되지 않고 상기 열처리대상부재(10) 방향으로만 방사 전달될 수 있도록 하는 단열부재를 결합 구비할 수 있다. 즉, 상기 케이스(100) 내측면에는 스테인리스스틸 재질로 형성된 내부케이스(110)를 결합 구비하며, 상기 케이스(100) 외측면에는 실리카천(120)을 부착 구비할 수 있다.

또한, 상기 케이스(100)의 내측에는 이후 설명될 파이프히터(200)를 상호 이격되게 배치함과 더불어 상기 파이프히터(200)가 상기 케이스(100)의 내측면으로부터 일정간격 이격되게 배치되도록 지지하는 가이드프레임(130)을 설치 구비할 수 있다. 이러한, 상기 가이드프레임(130)에는 각각의 상기 파이프히터(200)를 관통되게 삽입 배치한 상태로 지지할 수 있도록 복수의 가이드홈(131)이 관통 형성된다. 여기서, 상기 가이드프레임(130)의 일측에는 상기 케이스(100)의 내측면, 보다 바람직하게는 상기 내부케이스(110)에 형성된 슬롯홀(도면미도시) 상에 이동 가능한 상태로 걸림 체결되도록 걸림돌기(도면미도시)가 형성되어, 이후 설명될 파이프히터(200)의 열팽창에 의한 변형이 발생하더라도 상기 케이스(100)가 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

더불어, 상기 케이스(100)의 측벽에는 복수개의 공냉슬롯(140)들이 형성될 수 있다. 이러한, 상기 공냉슬롯(140)들은 상기 케이스(100)를 이후 설명될 자력부착부(400)에 의해 상기 열처리대상부재(10)에 부착 설치한 상태에서 열처리작업 후, 외부의 공기가 상기 케이스(100) 내외부로 순환 이동하면서 상기 케이스(100)의 냉각효율이 증대되게 한다.

또한, 상기 케이스(100)에는 상기 열처리대상부재(10)를 마주보도록 개방된 부분을 감싸도록 보호판(150)을 결합 구비할 수 있다. 이러한, 상기 보호판(150)은 이후 설명될 파이프히터(200)로부터 발생된 고열을 상기 열처리대상부재(10)로 방출하면서 상기 파이프히터(200)를 보호할 수 있도록 망 구조를 가진다.

상기 파이프히터(200)는 외부에서 전원을 공급받아 발열되면서 상기 열처리대상부재(10) 상으로 발생된 고열을 전달하면서 가열하게 된다. 이러한, 상기 파이프히터(200)는 상기 케이스(100)의 내측에 마련된 공간부 상에 복수개가 삽입 상태로 고정 설치된다. 즉, 상기 파이프히터(200)는 상기 케이스(100)의 가이드프레임(130) 상에 형성된 가이드홈(131)을 관통하도록 배치된 상태로 상기 가이드프레임(130)에 거치되도록 설치된다.

그리고, 상기 파이프히터(200)의 내부에는 외부에서 전원을 공급받으면 발열되는 열선(210)이 삽입 설치된다. 이러한, 상기 열선(210)은 각각 외부의 전원공급수단(도면미도시)과 전기적으로 연결 설치된다. 여기서, 상기 열선(210)은 니크롬선으로 이루어질 수 있다. 더불어, 상기 열선(210)은 외부 충격으로부터 손상이 발생하는 것을 방지하도록 세라믹으로 둘러싸일 수 있다. 이때, 상기 열선(210)의 일단에는 외부의 전원공급수단과 전기적으로 연결할 수 있도록 전원연결단자(도면미도시)가 구비될 수 있다. 이러한, 상기 전원연결단자는 상기 케이스(100) 일측에 고정 설치될 수 있다.

이러한, 상기 파이프히터(200)는 상기 열선(210)을 내부에 삽입 배치할 수 있도록 파이프 구조로 형성된다. 그리고, 상기 파이프히터(200)는 상기 열선(210)으로부터 발생된 고열을 전달받으면서 열팽창시 길이방향으로의 변형이 가능하도록 제1파이프(201) 및 제2파이프(202)로 구성될 수 있다. 즉, 상기 파이프히터(200)는 서로 직경이 다른 상기 제1파이프(201)와 상기 제2파이프(202)의 각 일단을 상호 길이방향으로 슬라이딩 가능하게 삽입 설치한 구조를 가진다. 이같이, 상기 파이프히터(200)가 서로 다른 직경을 가지는 상기 제1파이프(201) 및 상기 제2파이프(202)로 구성됨으로서, 상기 열선(210)으로부터 발생된 열에 의한 팽창시 길이변형이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

상기 열변형방지가이드(300)는 상기 파이프히터(200)의 발열에 의한 상기 케이스(100)의 열팽창시 길이방향에 대한 휘어짐이 발생하는 것을 방지한다. 즉, 상기 열변형방지가이드(300)는 상기 케이스(100)의 길이방향에 대응되도록 상기 케이스(100) 내측면에 결합 설치된 상태로 상기 케이스(100)를 지지하는 역할을 수행한다. 이러한, 상기 열변형방지가이드(300)는 상기 케이스(100) 내측면에 결합 배치된 상태에서 상기 파이프히터(200)의 발열에 따른 상기 케이스(100)의 열팽창시, 상기 케이스(100)의 길이방향 팽창은 변형은 가능하게 하는 반면, 상기 케이스(100)의 폭방향에 대해 휘어짐이 발생하지 않도록 지지할 수 있게 주름관 형상을 가진다.

상기 자력부착부(400)는 상기 케이스(100)를 상기 열처리대상부재(10)의 일측면, 즉 열처리하고자 하는 부분에 부착 고정되게 한다. 즉, 상기 자력부착부(400)는 상기 파이프히터(200)에서 발생되는 열이 상기 열처리대상부재(10)에 전달될 수 있도록, 상기 케이스(100)의 상기 열처리대상부재(10)에 마주보는 상태로 개방된 부분의 벽부 테두리부분이 상기 열처리대상부재(10)의 열처리 대상면에 접한 상태로 배치되게 한다. 이러한, 상기 자력부착부(400)는 자력을 통해 금속재질의 상기 열처리대상부재(10)에 부착 고정된다. 여기서, 상기 자력부착부(400)는 연결(410), 자력부재(420)를 포함한다.

상기 연결대(410)는 상기 자력부재(420)를 상기 케이스(100) 일측에 연결 설치되게 한다. 이러한, 상기 연결대(410)의 길이방향 일단은 상기 케이스(100)의 일측에 결합되며, 타단에는 상기 자력부재(420)를 결합 구비한다.

그리고, 상기 연결대(410)의 일단에는 길이방향으로 슬롯(411)을 형성할 수도 있다. 이렇게, 상기 연결대(410)에 상기 슬롯(411)을 형성할 경우, 상기 슬롯(411)을 관통한 상태로 상기 케이스(100)에 체결되는 체결볼트(430)를 통해 상기 연결대(410)는 상기 케이스(100) 일측에 결합 설치될 수 있다. 여기서, 상기 연결대(410)의 슬롯(411)을 통해 상기 케이스(100) 상의 상기 연결대(410) 결합 위치를 조절할 수 있는 바, 상기 연결대(410)의 타단에 결합되는 상기 자력부재(420)의 위치를 변경시킬 수 있으므로, 상기 열처리대상부재(10) 상 상기 자력부재(420)의 부착을 용이하게 할 수 있다.

상기 자력부재(420)는 상기 케이스(100)를 상기 열처리대상부재(10)에 자력으로 부착 고정될 수 있도록 상기 자력을 발생시킨다. 이러한, 상기 자력부재(420)는 상기 연결대(410)의 타단에 결합 구비된다. 여기서, 상기 자력부재(420)는 영구자석을 사용하나, 이에 한정하지 않고 전자기석을 사용할 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성되는 일실시예에 따른 상기 용접용 열처리장치의 열처리대상부재에 대한 열처리 작업을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 케이스(100) 내부에 상기 열선(210)이 내장된 상기 파이프히터(200)를 삽입 설치한다. 여기서, 상기 파이프히터(200)는 상기 케이스(100)의 가이드프레임(130)의 가이드홈(131)을 관통하도록 삽입 배치된 상태로 상기 가이드프레임(130)에 거치상태로 결합 설치된다. 그리고, 상기 케이스(100)를 상기 열처리대상부재(10)의 열처리 대상면에 부착 고정시킨다. 즉, 상기 케이스(100)를 상기 열처리대상부재(10)의 열처리 대상부분에 배치시킨 상태에서 상기 자력부착부(400)의 자력부재(420)를 상기 열처리대상부재(10)에 부착 고정되게 한다.

이후, 상기 파이프히터(200)의 열선(210)으로 외부에서 전원을 공급하면, 상기 파이프히터(200)가 발열되면서 상기 케이스(100)가 부착된 상기 열처리대상부재(10) 부분을 가열하게 된다.

이와 같이, 일실시예의 상기 용접용 열처리장치는, 상기 케이스(100) 내부에 외부의 전원을 공급받아 발열되는 상기 열선(210)이 내장된 상기 파이프히터(200)가 설치되며, 상기 케이스(100) 내측면에는 주름관 형상의 상기 열변형방지가이드(300)가 결합 설치되어, 상기 케이스(100) 열팽창에 의한 폭방향 변형이 발생하는 것을 방지하는 바, 상기 용접대상부재(10) 상에 설치된 상태에서 안정적인 열처리 작업을 가능하게 한다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

100: 케이스 110: 내부케이스
120: 실리카천 130: 가이드프레임
140: 공냉슬롯 150: 보호판
200: 파이프히터 210: 열선
300: 열변형방지가이드 400: 자력부착부
410: 연결대 420: 자력부재

Claims (7)

1. 열처리대상부재를 마주보는 부분이 개방된 박스 형상의 케이스와;
   상기 케이스 내측에 상호 이격되게 설치되며, 내부에는 외부에서 전원을 공급받아 발열되는 열선이 삽입 배치되는 복수의 파이프히터와;
   상기 케이스 내측에 결합 설치되어, 상기 파이프히터의 발열에 의한 상기 케이스의 열팽창시 휘어짐이 억제되도록 상기 케이스를 지지하는 주름관 형상의 열변형방지가이드; 및,
   상기 케이스에 연결 설치되며, 상기 케이스를 상기 열처리대상모재에 자력으로 고정 부착되게 하는 자력부착부를 포함하는 용접용 열처리장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 케이스의 내측면에는 스테인리스스틸의 내부케이스가 결합구비되며,
   상기 케이스의 외측면에는 실리카천이 부착 구비된 용접용 열처리장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 파이프히터는 서로 다른 직경을 가지는 제1파이프 및 제2파이프가 상호 슬라이딩 가능하게 삽입 설치된 구조를 가지는 용접용 열처리장치.
4. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 케이스 내측에는 상기 파이프히터를 상호 이격된 상태로 상기 케이스 내측면으로부터 이격 지지하도록 복수의 가이드홈이 관통 형성된 히터가이드를 더 구비하는 용접용 열처리장치.
5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 케이스에는 공기가 순환하면서 냉각이 이루어지도록 복수의 공냉슬롯이 형성된 용접용 열처리장치.
6. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 케이스에는 상기 열처리대상부재를 마주보는 개방된 부분을 감싸도록 망 구조의 보호판이 더 결합 구비된 용접용 열처리장치.
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 자력부착부는,
   일단이 상기 케이스의 일측에 결합 설치되는 연결대와,
   상기 연결대의 타단에 결합 구비되며, 상기 열처리대상부재에 자력으로 부착되도록 자력을 발생시키는 자력부재를 포함하는 용접용 열처리장치.
   
   

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