KR20150047160A - T형 버트 용접 조인트 - Google Patents

T형 버트 용접 조인트 Download PDF

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KR20150047160A
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라제쉬
유진선
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

T형 버트 용접 조인트가 개시된다. T형 버트 용접 조인트는, 요함부가 형성된 모재; 및 양측면에 길이 방향으로 수평한 개선 형상이 형성된 보강재를 포함하되, 상기 개선 형상 하부의 돌출부가 상기 요함부에 삽입되어 상기 개선 형상을 중심으로 용접이 실시된다.

Description

T형 버트 용접 조인트{T-butt welded joint}
본 발명은 T형 버트 용접 조인트에 관한 것이다.
일반적으로 선박을 제조하는 공정에서는 파이프나 스풀 등을 서로 맞대기하는 버트 용접이 많이 사용된다.
용접 구조물에서 T형 버트 용접되는 보강재의 경우 강도, 균열 등의 기준에 만족하기 위해 도 1에 예시된 바와 같이 완전 용입 형태로 제작되어야 한다.
그러나, 도 2에 예시된 구조물 보강재(예를 들어 베어링 노드 스토퍼의 내부 브라켓 조인트)의 경우 작업 공간이 제한되어 T형 버트 용접을 완전 용입 형태로 실시함이 용이하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 작업 공간이 제한되는 경우에도 T형 버트 용접을 용이하게 실시할 수 있는 T형 버트 용접 조인트 및 인터로크 T형 버트 용접 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 박스 형태 구조물의 내부 구조 부재로 기능할 수 있고, 용접 이전의 구조 형상 자체로도 전단력 저항 능력을 가지고, 용접을 통해 저항력이 증가될 수 있는 T형 버트 용접 조인트 및 인터로크 T형 버트 용접 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 이외의 목적들은 하기의 설명을 통해 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, T형 버트 용접 조인트에 있어서, 요함부가 형성된 모재; 및 양측면에 길이 방향으로 수평한 개선 형상이 형성된 보강재를 포함하되, 상기 개선 형상 하부의 돌출부가 상기 요함부에 삽입되고, 상기 개선 형상을 중심으로 용접이 실시되는 T형 버트 용접 조인트가 제공된다.
상기 개선 형상은 ∠자 형상, C자 형상 및 ㄷ자 형상 중 어느 하나의 형상을 가질 수 있다.
상기 개선 형상의 바닥면과 상기 모재의 상부면이 수평면을 형성하도록 상기 요함부의 깊이와 상기 돌출부의 높이는 오차 범위 내에서 일치할 수 있다.
상기 요함부의 내측 표면과 상기 돌출부의 외측 표면은 부식 방지를 위해 코팅처리될 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 작업 공간이 제한되는 경우에도 T형 버트 용접을 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
또한 박스 형태 구조물의 내부 구조 부재로 기능할 수 있고, 용접 이전의 구조 형상 자체로도 전단력 저항 능력을 가지고, 용접을 통해 저항력이 증가될 수 있는 효과도 있다.
도 1은 일반적인 완전 용입 T형 버트 용접 상태를 나타낸 도면.
도 2는 박스 형태의 구조물 보강재를 예시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 T형 버트 용접용 보강재를 이용한 인터로크 T형 버트 용접 방법을 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 T형 버트 용접용 보강재를 이용한 인터로크 T형 버트 용접 방법을 나타낸 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 T형 버트 용접은 구조물의 틀을 구성하는 모재(110)와 구조물을 보강하기 위한 보강재(120)를 연결하여 도 3의 (d)와 같은 형태를 가지는 형상으로 용접부(130)에 발생되는 전단력에 효과적인 조인트 구조를 형성한다.
보강재(120)의 양측면에는 도시된 바와 같이 바닥면과 경사면을 가지는 ∠자 형상의 개선 형상이 길이 방향에 수평하도록 형성되고, 개선 형상 하부의 보강재(120) 영역(본 명세서에서 편의상 돌출부라 칭함)은 모재(110)에 형성된 요함부에 삽입된다(도 3의 (a) 및 (b) 참조).
보강재(120)에 형성되는 개선 형상의 바닥면은 모재(110)의 상부면과 동일한 각도를 가지고, 개선 형상의 바닥면이 미리 지정된 오차범위 내에서 모재(110)의 상부면과 동일한 면 상에 위치하도록 형성된다.
즉, 요함부의 깊이(d)와 돌출부의 높이(h)는 오차범위 내에서 동일한 크기로 형성되어, 보강재(120)의 돌출부가 모재(110)의 요함부에 삽입되면 모재(110)의 상부면과 보강재(120) 개선 형상의 바닥면이 단차없이 동일한 수평면을 형성한다.
이때, 보강재(120)에 형성되는 개선 형상의 각도(즉, 개선각)는 작업 환경과 용접 조건에 따라 다양하게 결정될 수 있고, 도 3에는 개선 형상의 모양이 ∠자 형상만이 예시되었으나 그 모양은 C자, ㄷ자 형상 등으로 다양할 수 있으며, 또한 돌출부와 요함부의 형상도 상호 대응되는 형상으로 다양하게 결정될 수 있다.
이를 통해 보강재(120)가 모재(110)에 삽입된 구조 자체로도 전단력 저항 능력을 가지게 되고, 보강재(120)의 양 측면에 길이 방향으로 수평적 형성되는 개선 형상을 중심으로 하는 용접을 통해 저항 능력이 증가되며 또한 용접부(130)의 응력 집중이 방지된다.
이하 도 3을 참조하여 인터로크 T형 버트 조인트(interlocked T-butt joint)의 제작 방법을 간략히 설명한다.
우선 양 측면에 길이 방향으로 수평하게 ∠자 형상의 개선 형상이 형성된 보강재(120)의 돌출부(즉, 개선 형상 하부의 보강재(120) 영역)가 모재(110)에 형성된 요함부에 삽입된다(도 3의 (a) 및 (b) 참조).
요함부의 폭은 돌출부의 폭에 부합되도록 결정되고, 요함부의 깊이(d)와 돌출부의 높이(h)는 오차범위 내에서 동일한 크기로 형성되어, 요함부에 돌출부가 삽입되면 모재(110)의 상부면과 보강재(120) 개선 형상의 바닥면이 오차범위 내에서 동일한 수평면을 형성하게 된다.
이때 모재(110)에 형성된 요함부의 내측 표면과 보강재(120)의 돌출부의 외측 표면은 부식 방지를 위한 코팅 작업이 선수행될 수 있다.
이어서, 보강재(120)의 양측면에 길이 방향으로 수평적 형성된 개선 형상을 중심으로 용접이 수행되고, 용접재의 용착에 의해 T형 버트 조인트가 완성된다.
전술한 인터로크 T형 버트 조인트는 작업 공간 등에 의해 완전 용입 T형 버트 용접이 용이하지 않은 부분과 전단력을 받는 구조 부재, 예를 들어 박스 형태 구조물의 내부 구조 부재(예를 들어 스툴박스, 베어링 노드 스토퍼의 내부 브라켓 조인트 등) 등에 다양하게 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 모재 120 : 보강재
130 : 용접부

Claims (4)

  1. T형 버트 용접 조인트에 있어서,
    요함부가 형성된 모재; 및
    양측면에 길이 방향으로 수평한 개선 형상이 형성된 보강재를 포함하되,
    상기 개선 형상 하부의 돌출부가 상기 요함부에 삽입되고, 상기 개선 형상을 중심으로 용접이 실시되는 T형 버트 용접 조인트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개선 형상은 ∠자 형상, C자 형상 및 ㄷ자 형상 중 어느 하나의 형상을 가지는, T형 버트 용접 조인트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개선 형상의 바닥면과 상기 모재의 상부면이 수평면을 형성하도록 상기 요함부의 깊이와 상기 돌출부의 높이는 일치하는, T형 버트 용접 조인트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 요함부의 내측 표면과 상기 돌출부의 외측 표면은 부식 방지를 위해 코팅처리되는, T형 버트 용접 조인트.
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