KR20180078098A - Welding method of pre-swirl stator for stern of ship - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박의 선미 프로펠러 앞 부분에 전류 고정 날개(Pre-Swirl Stator)를 용접하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for welding a pre-swirl stator to a front portion of a stern propeller of a ship.
선미 프로펠러 앞 부분에 전류고정날개(Pre-Swirl Stator)를 설치하여 연료를 절감하는 기술이 알려져 있다 A technique for saving fuel by installing a pre-swirl stator in front of the stern propeller is known
전류고정날개는 프로펠러의 바로 앞 부분에 4개의 고정 날개로 부착돼 선미 부분에서 프로펠러로 유입되는 물의 흐름을 균일하게 해 주는 역할을 한다. The current-stabilizing wing is attached to the front part of the propeller with four fixed wings, which serves to uniformly flow the water flowing into the propeller from the stern section.
이를 통해 선박은 기존 선박에 비해 약 3~5% 가량의 연료 절감 효과를 봤으며 같은 연료를 사용할 경우 약 0.24노트 정도의 속도 증가 효과가 있는 것으로 나타났다. As a result, the ship showed about 3 ~ 5% of fuel saving effect compared with the existing ship, and the same fuel showed a speed increase of about 0.24 knots.
대형 엔진이 설치되는 컨테이너선의 경우 엔진 배기 가스가 온도가 높고 배출량도 많으므로 에너지 절감 효과는 소형 엔진이 설치되는 선박에 비해 더욱 효과적이다. In the case of container ships equipped with large-sized engines, the energy saving effect is more effective than that of a small-sized engine because the exhaust gas temperature is high and the amount of exhaust gas is large.
종래 기술을 따르면 전류고정날개는 선미부 보스에 연결되기 위해 플레이트부가 추가로 구성되어 선미부 보스에 용접된다. 즉, 종래기술을 따르면, 전류고정날개는 주조에 의해 주조된 후 선미부 보스에 연결되는 부분에 플레이트를 매개로 용접을 통해 선미부 보스에 용접된다. According to the prior art, a current-carrying blade is welded to the stern boss with a plate portion additionally connected to the stern boss. That is, according to the prior art, the current-carrying wing is welded to the stern boss through welding via a plate to the part connected to the stern part boss after being cast by casting.
플레이트의 일단은 먼저 전류고정날개의 일측에 용접되고, 플레이트의 타단은 용접에 의해 선미부 보스에 연결된다. 종래기술을 따르면, 이러한 용접구조를 가짐에 따라 협소한 용접공간을 통해 용접을 실시함에 따라 용접성이 매우 안 좋고, 용접부가 기하학적으로 불연속 구간을 가짐에 따라 피로강도(fatigue strength)에 취약한 문제점이 있다. One end of the plate is first welded to one side of the current holding blade, and the other end of the plate is welded to the stern part boss. According to the conventional technique, welding is performed through a narrow welding space due to having such a welding structure, so that the weldability is very poor and the welded portion is geometrically discrete and has a problem of being poor in fatigue strength .
본 발명의 목적은 전류고정날개의 용접구조를 개선하여 용접을 개방된 공간에서 용이하게 실시할 수 있어 용접결함확률이 훨씬 적어지고, 우수한 용접 품질을 확보할 수 있으며, 불연속 부재 용접 구간을 없앰으로써 노치 응력(notch stress)을 줄임으로써 피로 강도에 용이한 선박 선미부의 전류 고정 날개 용접 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to improve the welding structure of the electric current stabilizing blades so that the welding can be easily carried out in the open space, so that the probability of welding defects is much less, the excellent welding quality can be ensured, The present invention provides a method of welding a current stator blade at a stern of a ship which is easy to fatigue strength by reducing notch stress.
본 발명의 일 관점을 따르면, 일정 두께를 가지며, 제1 개선각으로 형성된 제1 경사면에 의해 한정되는 제1 그루브 및 상기 제1 개선각 보다 작은 제2 개선각으로 형성된 제2 경사면에 의해 한정되는 제2 그루브로 이루어진 이중 개선각을 갖는 전류 고정 날개(PSS)를 준비하는 단계; 상기 전류 고정 날개의 루트부를 선박의 선미부 보스에 대하여 소정의 루트갭 및 루트면으로 하여 초층 용접을 실시 단계; 상기 전류 고정 날개 및 상기 선미부 보스에 대하여 본 용접을 실시하는 단계; 및 상기 본 용접 후 열처리를 실시하는 단계를 포함하는 선박 선미부의 전류 고정 날개 용접방법이 제공된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, the method comprising: forming a first groove defined by a first inclined surface formed at a first inclination angle and a second inclined surface formed by a second inclination angle smaller than the first angle, Preparing a current stabilizing blade (PSS) having a double angle of refraction made of a second groove; A step of performing a multi-layer welding with the root portion of the current holding vane being a predetermined root gap and a root surface with respect to the stern portion boss of the ship; Performing the main welding on the current fixing blade and the stern boss; And performing the post-welding heat treatment. The present invention also provides a method of welding a current stator blade of a ship stern section.
상기 루트부는 상기 전류 고정 날개의 두께 중심선으로부터 일측으로 치우친 위치로 형성되어 상기 전류 고정 날개는 상기 루트부를 중심으로 두꺼운 두께부측 및 얇은 두께부측이 한정될 수 있다.The root portion may be formed at a position offset from the center line of the thickness of the current fixing vane, and the current fixing vane may be defined by a thick thickness side and a thin thickness side on the root portion.
상기 루트부는 상기 전류 고정 날개의 일측에서 두께 방향을 따라 1/3지점에 위치할 수 있다. The root portion may be located at one-third of the thickness direction of the current fixing vane.
상기 초층은 상기 전류 고정 날개의 상기 두꺼운 두께부측에 형성될 수 있다.And the superficial layer may be formed on the thick-thickness portion side of the current fixing blade.
상기 본용접을 실시하는 단계는 상기 초층 상에 1차 중간층을 형성하는 단계; 상기 초층의 이면에 이면 중간층 및 이면 표면층을 형성하는 단계; 및 상기 1차 중간층 상에 2차 중간층 및 표면층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The step of performing the main welding includes: forming a primary intermediate layer on the sublayer; Forming a backside intermediate layer and a backside surface layer on the back surface of the sublayer; And forming a secondary intermediate layer and a surface layer on the primary intermediate layer.
상기 초층 상에 상기 1차 중간층을 형성하는 단계 및 초층의 이면에 이면 중간층 및 표면층을 형성하는 단계 사이에는 상기 초층의 이면을 처리하는 가우징 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include a gouging step of processing the back surface of the sublayer between the step of forming the primary intermediate layer on the sublayer and the step of forming the back surface intermediate layer and the surface layer on the back surface of the sublayer.
상기 초층 용접 및 상기 본 용접은 플럭스드 코어 아크 용접법에 의할 수 있다. The super-layer welding and the main welding can be performed by a fluxed core arc welding method.
상기 초층 용접의 입열량이 상기 본용접의 입열량보다 클 수 있다. The heat input amount of the super-layer welding may be larger than the heat input amount of the main welding.
상기 초층 용접의 입열량은 25~40KJ/cm이고, 상기 본용접의 입열량은 25~40KJ/cm 로 할 수 있다. The heat input amount of the super-layer welding is 25 to 40 KJ / cm 2, and the heat input amount of the main welding is 25 to 40 KJ / cm 2.
상기 전류 고정 날개의 상기 두께는 130~410mm를 가질 수 있다.The thickness of the current fixing blade may be 130 to 410 mm.
상기 본 용접후 열처리하는 단계에서 유지시간은 1.2Hr/in, 유지온도는 610±10℃일 수 있다.In the post-welding heat treatment step, the holding time may be 1.2 Hr / in, and the holding temperature may be 610 ± 10 ° C.
상기 가우징 단계에서 탄소아크가우징, 그라인딩 중 적어도 어느 하나가 실시될 수 있다. In the gouging step, at least one of carbon arc welding and grinding can be performed.
최소예열온도는 80℃로 하는 용접 예열 단계가 수행되고 최대층간온도는 250℃로 할 수 있다.A preheating step of a minimum preheating temperature of 80 캜 is performed and a maximum interlayer temperature of 250 캜.
상기 초층 용접 및 상기 본 용접은 수직 상진 자세로 실시될 수 있다. 상기 제1 그루브의 용접층은 직선 비드로 형성되고, 상기 제2 그루브의 용접층은 위빙 비드로 형성될 수 있다. The super-layer welding and the main welding can be performed in a vertical upright posture. The welding layer of the first groove may be formed of a straight bead, and the welding layer of the second groove may be formed of a weaving bead.
본 발명을 따르면, 전류고정날개를 이중 개선각을 갖는 완전 주조품으로 형성하여 모든 용접이 외부에서 진행 가능토록 하여 용접부 시야가 확보되어 품질 확보가 가능한 이점이 있다. According to the present invention, there is an advantage that the current fixing vane is formed as a complete casting product having a double angle of improvement so that all welds can proceed from the outside, thereby ensuring the quality of the welded portion and securing the quality.
본 발명을 따르면, 전류고정날개를 이중 개선각을 갖는 완전 주조품으로 형성하고, 그에 따른 초층 및 본 용접층의 배치 구조가 개선되어 전류 고정 날개에 하중이 가해져 이상 외력으로 인한 예측하지 않은 거동이 발생되어 용접 변형이 일어나는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, the current-stabilizing vane is formed into a complete casting with a double angle of improvement, and the arrangement structure of the superstructure and the main welding layer is improved so that an unexpected behavior So that welding deformation can be prevented.
본 발명을 따르면, 후열처리를 통하여 피로크랙(fatigue crack)에 기여하는 잔류응력을 제거하여 건전한 용접부를 형성할 수 있다. According to the present invention, it is possible to form a sound weld by removing the residual stress that contributes to fatigue crack through post-heat treatment.
본 발명을 따르면, 용접부 불연속 구간을 최소화하여 노치 스트레스(notch stress)를 줄일 수 있다. According to the present invention, notch stress can be reduced by minimizing the discontinuous portion of the welded portion.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따라 전류 고정 날개가 선미부 보스에 용접된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 선 ∏-∏를 따라 취해진 단면도이다.
도 3은 본 발명의 전류 고정 날개가 선미부 보스의 용접 상태를 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 전류 고정 날개가 선미부 보스에 용접되는 과정을 설명하는 순서도이다. FIG. 1 is a view illustrating a state where a current fixing blade is welded to a stern boss according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along the line Π-Π in FIG.
3 is a view for explaining a welding state of the stern part boss according to the present invention.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a process of welding the current fixing wing to the stern boss according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may 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, It is provided to let you know.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따라 전류 고정 날개가 선미부 보스에 용접된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 선 ∏-∏를 따라 취해진 단면도이다. FIG. 1 is a view showing a state where a current fixing blade is welded to a stern boss according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along a line Π-Π in FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 선박의 선미부 보스(10)에 전류 고정 날개(30, PSS: Pre-Swiral Stator)가 용접된다. 선미부 보스(10)는 주조품(casting product)으로 이루어지고 전류 고정 날개(30) 또한 완전 주조품(full casting product)으로 구성된다. Referring to FIGS. 1 and 2, a pre-swirler stator (PSS) 30 is welded to a
전류 고정 날개(30)는 소정의 두께(T1)를 가지며, 일단부에는 예컨대, 선미부 보스(10)의 용접면(11)에 대하여 제1 개선 각도(b°)를 갖는 제1 경사면(36)에 의해 한정된 제1 그루브(33) 및 제1 개선 각도(b°)보다 작은 제2 개선 각도(α°)를 갖는 제2 경사면(37)에 의해 한정된 제2 그루브(35)를 갖는 이중 개선각 구조를 갖는다. 제1 개선각도(b°)는 예컨대 0~40°, 제2 개선각도(α°)는 55~80°일 수 있다.The
상대적으로 큰 제1 개선 각도(b°)를 갖는 제1 경사면(36)에 의해 형성된 제1 그루브(33)는 용접장치(1)의 토치(1a)가 충분히 삽입될 수 있는 정도의 공간 확보가 가능하다. 제2 개선 각도((α°)를 갖는 제2 경사면(37)에 의해 형성된 제2 그루브(35)는 상대적으로 작은 용접 공간을 이루어 용접 부분이 증대되는 것을 방지한다. The
즉, 오직 제1 경사면(36)을 PSS(30)의 두께 방향 및 길이 방향을 따라 연장하여 그루브를 형성시킬 경우 그루브의 내부 용적이 증대되어 상대적으로 많은 수의 용접층을 형성시켜 용접효율이 떨어질 수 있다. 본 발명은 이러한 점을 고려하여 이중 개선각 구조를 갖는 전류 고정 날개(30)를 제안한다. That is, when the first
전류 고정 날개(30)는 이러한 이중 개선각 구조에 의해 선미부 보스(10)의 용접면(11)에 대하여 돌출된 루트부(31)가 형성된다. The
루트부(31)는 전류고정날개(30)의 두께부 방향을 따라 비대칭 구조로 배치된다. 즉, 루트부(31)는 전류 고정 날개(30)의 두께부측 중심축(C)으로부터 일측으로 편심된 위치로 배치된다. 즉, 루트부(31)의 끝단부를 중심으로 전류 고정 날개(30)의 두께부는 얇은 두께부측(T2, 이하 "제1 두께부측"이라 칭함) 및 두꺼운 두께부측(T3, 이라 "제2 두께부측"이라 칭함)으로 나누어질 수 있다. 루트부(31)는 전류고정날개(30)의 일측면으로부터 두께 방향을 따라 1/3지점에 위치할 수 있다. The
이와 같이 루트부(31)를 편심 배치함은 용접부 변형 제어를 용이하게 함이다. 전류 고정 날개(30) 용접 중 변형 제어가 상당히 중요하다. 용접 변형이 생긴 상태에서 전류 고정 날개(30)가 하중이 가해질 경우, 이상 외력으로 인한 예측하지 않은 거동이 발생될 수 있고 이는 용접 구조물에 매우 위협적인 요소로 작용한다. 이상 거동 발생 시, 용접 유체의 흐름이 예상 밖으로 될 가능성이 높고 용접 변형이 일어날 확률이 높다. The eccentric arrangement of the
따라서, 본 발명은 루트부(31)를 전류 고정 날개(30)의 두께부측 중심축(C)의 일측으로 편심되게 배치하고, 특정 위치 및 수순을 따르는 초층(L1, 후술됨) 및 본 용접층(L2~L4,후술됨)에 의해 전류 고정 날개(30)의 용접중 변형 제어를 효과적으로 수행되도록 한다. Therefore, the present invention is characterized in that the
전류 고정 날개(30)의 전체 두께(T1)는 대략 130~405mm 범위로 할 수 있다. 전류 고정 날개(30)의 전체 두께(T1)는 137.5 ≤ T1 ≤ 405mm가 될 수 있다. The total thickness T1 of the
예를 들면, 전류 고정 날개(30)는 C480UW의 재료를 이용하여 그 두께를 대략 275mm로 주조될 수 있다. For example, the
본 발명에 적용되는 용접 장치는 일 예로 반자동 플럭스 코어드 아크 용접(FCAW: Flux Cored Arc Welding)장치(1)가 이용될 수 있다. FCAW는 용접에 사용되는 와이어의 내부가 플럭스로 채워져 있는 플럭스 코어드 와이어를 사용한다. As a welding apparatus to which the present invention is applied, for example, a semi-automatic Flux Cored Arc Welding (FCAW)
FCAW 용접은 모재에 연속적으로 용가재(와이어)를 공급함으로써 아크열에 의해 와이어를 녹여 용융 금속을 만들고 와이어에 내장된 플럭스 또는 용재에 의해 차폐하며, 차폐가스가 사용되거나 사용되지 않을 수 있다. FCAW welding is a process of melting molten metal by arc heat by supplying filler (wire) continuously to the base metal, shielding it by flux or flux embedded in the wire, and using shielding gas or not.
본 발명의 일 실시 예를 따르면, 보호가스는 사용하지 않으며, FCAW의 와이어 돌출길이는 대략 20~25mm로 하고, 가스 유량은 25~45ℓ/min로 할 수 있다. 용접 재료, 즉 와이어는 A5.20 E71T-9C/-12C/-J가 사용될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the protective gas is not used, the wire protrusion length of the FCAW is approximately 20 to 25 mm, and the gas flow rate is 25 to 45 l / min. The welding material, ie the wire, may be used A5.20 E71T-9C / -12C / -J.
본 발명의 일 실시 예를 따르면 용접 자세는 수직 상진으로 할 수 있다. 즉, 본 발명을 따르면, 가접된 전류 고정 날개(30)의 용접선이 수직자세가 되게 작업대의 지그에 고정하고 전류 고정 날개(30)의 하단에 용접장치(1)의 노즐을 접촉시키고 상방향으로 진행하여 용접을 진행할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the welding posture can be a vertical upside. That is, according to the present invention, the weld line of the welded electric
이하, 상술한 바와 같이 구성된 이중 개선각을 갖는 전류 고정 날개(30)의 용접 방법에 관하여 설명한다. Hereinafter, a welding method of the
도 3은 본 발명의 전류 고정 날개가 선미부 보스의 용접 상태를 설명하는 도면이고, 도 4는 본 발명의 전류 고정 날개가 선미부 보스에 용접되는 과정을 설명하는 순서도이다. FIG. 3 is a view for explaining a welding state of the stern part boss according to the present invention, and FIG. 4 is a flowchart for explaining a process of welding the current fixing wing of the present invention to the stern part boss.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 먼저, 용접 방법은 이중 개선각을 갖는 전류 고정 날개(30)를 준비하는 단계(S10), 초층 용접 단계(S30), 본 용접 단계(S40), 및 후열처리 단계(S50)를 포함할 수 있다. 2 to 4, the welding method includes a step S10 of preparing a
이중 개선각을 갖는 전류 고정 날개(30) 준비 단계(10)에서는 재료를 융점보다 높은 온도에서 가열하여 액체로 만들고 전류 고정 날개(30)의 주형에 부어 굳히는 주조(casting) 방법에 의해 형성될 수 있다. 전류 고정 날개(30)는 전체가 완전한 일체형을 이루는 완전 주조(full casting)물 형태를 갖는다.The current stabilizing
초층 용접 단계(S30)에서는 전류 고정 날개(30) 및 선미부 보스(10)의 용접선이 수직이 되도록 별도의 고정 지그를 통하여 고정된 상태를 이룬다. 여기서 전류 고정 날개(30) 및 선미부 보스(10)는 가용접 단계(S20)에 의해 가용접 상태를 이룰수 있다. 전류 고정 날개(30)의 루트부(31)는 예컨대 루트간격(r)이 1~5mm, 루트면(f)을 1~4mm를 가질 수 있다. In the super-layer welding step S30, the welding wire of the
이러한 상태에서 용접 장치(1), 예컨대 플럭스 코어드 아크 용접 장치(1)의 토치(1a)를 전류 고정 날개(30) 및 선미부 보스(10)의 하단측에 위치시킨 후 상부를 향하여 토치(1a)를 이동시키면서 용접을 진행한다. 즉, 수직 상진 자세로 초층 (L1) 용접이 진행된다. In this state, the
초층(L1)은 1 패스(Pass) 이상으로 형성될 수 있다. 도면에서는 초층(L1)이 1 패스에 의해 형성된 것이 도시된다. 초층(L1) 용접에 있어서, 전류 고정 날개(30)는 제1 개선각(b°)을 갖는 제1 경사면(36)에 의해 한정된 제1 그루브(33)를 통하여 용접장치(1)의 토치(1a)가 용이하게 삽입되어 원활한 용접 작용이 수행될 수 있다, The sublayer L1 may be formed in one pass or more. In the drawing, it is shown that the layer L1 is formed by one pass. In the L1 welding, the current-stabilizing
제1 그루브(33)가 협소한 공간을 이룸에 따라 초층(L1)은 직선 비드 형태로 형성된다. 초층(L1)은 루트부(31)를 중심으로 두꺼운 두께부, 즉 제2 두께부(T3)측에 형성된다. As the
초층(L1) 용접은 다음의 조건에 의해 수행될 수 있다. Layer L1 welding can be carried out under the following conditions.
(1)용접방법: 플럭스 코어드 아크 용접(FCAW)(1) Welding method: Flux cored arc welding (FCAW)
(2)용접봉(와이어) 직경: 1.4mm(2) Welding rod (wire) Diameter: 1.4 mm
(3) 극성: DCEP(3) Polarity: DCEP
(4) 전류: 190~250A(4) Current: 190 ~ 250A
(5) 전압: 20~27V (5) Voltage: 20 ~ 27V
(6) 이동속도: 9~11cm/min(6) Traveling speed: 9 ~ 11cm / min
(7) 입열량: 25~40KJ/cm(7) Heat input: 25 ~ 40KJ / cm
상술한 가용접 단계(S20)에서 수행되는 가용접은 초층(L1) 용접 조건으로 최소 50mm 이상 수행될 수 있다. The available fingers performed in the above-described allowable welding step S20 may be performed at least 50 mm or more in the super-layer L1 welding condition.
본 용접 단계(S40)는 용접 초층(L1) 상에 1차 중간층(L2)을 형성하는 단계(S41), 초층(L1) 이면 상, 즉 초층(L1)의 얇은 제1 두께부측(T2)을 이루는 부분에 이면 중간층 및 이면 표면층(L3)을 형성하는 단계(S43) 및 1차 중간층(L2)상에 2차 중간층 및 표면층(L4)을 형성하는 단계를 포함한다. The welding step S40 includes a step S41 of forming a primary intermediate layer L2 on the welded superstructure L1 and a step S2 of forming a thin first thickness side T2 of the superstructure L1 (S43) of forming a back surface intermediate layer and a back surface layer (L3) on the intermediate layer (L2) and forming a secondary intermediate layer and a surface layer (L4) on the primary intermediate layer (L2).
이러한 본 용접층 수순에 의해 전류 고정 날개(30)에 하중이 가해져 이상 외력으로 인한 예측하지 않은 거동이 발생하는 것을 방지할 수 있다. This unprecedented behavior due to an abnormal external force can be prevented by applying a load to the
즉, 본 발명을 따르면, 전류 고정 날개(30)의 루트부(31)가 전류 고정 날개(30)의 두께부측 중심축선(C)으로부터 편심되게 배치되고, 초층(L1)을 우선적으로 루트부(31)를 중심으로 두꺼운 제2 두께부측(T3)에 형성하고, 상술한 바와 같은 본 용접 수순에 의해 본 용접층(L2, L3. L4)들을 형성함에 따라 용접중 변형 제어를 효과적으로 수행할 수 있다. That is, according to the present invention, the
본 용접은 다음의 조건에 의해 수행될 수 있다. This welding can be carried out under the following conditions.
(1)용접방법: 플럭스 코어드 아크 용접(FCAW)(1) Welding method: Flux cored arc welding (FCAW)
(2)용접봉(와이어) 직경: 1.4mm(2) Welding rod (wire) Diameter: 1.4 mm
(3) 극성: DCEP(3) Polarity: DCEP
(4) 전류: 200~280A(4) Current: 200 ~ 280A
(5) 전압: 20~27V (5) Voltage: 20 ~ 27V
(6) 이동속도: 10~12cm/min(6) Moving speed: 10 ~ 12cm / min
(7) 입열량: 25~40KJ/cm (7) Heat input: 25 ~ 40KJ / cm
본 용접은 초층(L1) 용접에 비하여 입열량이 적다. 이러한 입열량은 초층(L1) 용접에 비하여 전류 및 이동 속도의 변화를 통해 달성될 수 있다. 즉, 용접방법, 용접봉(와이어) 직경, 극성, 전압은 실질적으로 동일하다. This weld has a smaller amount of heat input than the superstructure (L1) welding. This heat input can be achieved through changes in current and travel speed as compared to superstructure (L1) welding. That is, the welding method, the diameter of the electrode (wire), the polarity, and the voltage are substantially the same.
용접 전류는 주로 와이어의 용융량과 모재의 용입에 관계하며, 와이어 용융 속도는 거의 전류에 비례해서 증대한다. 예컨대 동일 속도의 용접을 할 경우 용접 전류를 올리면 용착량이 증대해서 비드폭이 커지고 비드 높이가 높게 된다. The welding current mainly relates to the melting amount of the wire and the penetration of the base material, and the wire melting rate almost increases in proportion to the current. For example, when welding is performed at the same speed, if the welding current is increased, the welding amount increases and the bead width becomes larger and the bead height becomes higher.
용접 입열량은 용접 시, 용접부에 공급된 열량으로서 용접비드 1cm 당 투입된 열량이다. 입열량이 많으면 냉각 속도가 늦어서 농도 불균일에 의한 확산할 수 있는 시간적 여유가 크고 조성석 과냉에 의한 모재쪽에 온도 구배가 낮아서 덴드라이트, 셀루라 성장이 쉽다. 입열량이 증가할수록 냉각 속도가 늦어져 연성이 높아지고 경도값이 감소한다. 반면, 입열량이 줄어들 수록 마르텐사이트가 생성되어 경도값은 증가하고, 취성이 강해진다. The amount of heat input to the weld is the amount of heat supplied to the weld during welding and is the amount of heat applied per 1 cm of weld bead. If the amount of heat input is large, the cooling rate is slow, and there is a large amount of time to diffuse due to unevenness in concentration, and the temperature gradient on the base material side due to the sub-cooling of the gneiss is low, thereby facilitating the growth of dendrites and celluloses. As the heat input increases, the cooling rate becomes slower and the ductility increases and the hardness value decreases. On the other hand, as the amount of heat input decreases, martensite is generated, the hardness value increases, and the embrittlement becomes stronger.
본 발명을 따르면, 이러한 입열량의 관계에 의하여 초층(L1) 용접시의 입열량은 본용접시의 입열량보다 크게 제어한다. 그리하여 초층(L1) 용접시 루트갭 사이로 용입량을 좋게하여 용접 효과를 높일 수 있다. According to the present invention, the amount of heat input at the time of welding the superstructure (L1) is controlled to be larger than the amount of heat input at the time of welding in accordance with the relationship of the heat input amount. As a result, it is possible to increase the welding amount between the root gaps when the superstructure L1 is welded, thereby improving the welding effect.
본 용접 실시하는 단계(S40)에서, 제2 개선각(a°)을 갖는 제2 경사면(37)에 의해 상대적으로 내부 용적이 작은 제2 그루브(35)가 형성됨에 따라 본 용접층(L2,L3,L4)의 수를 줄일 수 있어 용접공수 및 용접량이 증대되는 것을 줄일 수 있다. As the
본 용접 실시 단계(S40)에서 형성되는 용접층(L2, L3,L4)는 대부분 위빙 비드를 갖는다, 다만 용접층(L2,L3)중 초층(L1)과 근접한 층들은 직선 비드를 가질 수 있다. 이와 같이 초층(L1)과 근접한 용접층 들은 실질적으로 제1 그르부(35)에 속할 수 있으며, 이 경우 와이어의 끝을 좌우로 흔들면서 위빙 비드를 형성시키는 것이 용이하지 않기 때문이다. 예를 들면, 초층(L1)이후 2~4 패스는 직선 비드로 형성될 수 있다. Most of the welding layers L2, L3 and L4 formed in the present welding step S40 have weaving beads. However, the layers of the welding layers L2 and L3 which are close to the sublayer L1 may have straight beads. In this way, the welded layers adjacent to the layer L1 can substantially belong to the
용접 초층(L1) 상에 1차 중간층(L2)을 형성하는 단계(S41), 초층(L1) 이면 상, 즉 초층(L1)의 얇은 두께부측(T2)을 이루는 부분에 이면 중간층 및 이면 표면층(L3)을 형성하는 단계(S43)의 사이에는 초층(L1)의 이면 가우징(back gouging) 단계(S42)를 더 포함할 수 있다. 이면 가우징 단계 (S42)에서 탄소 아크 가우징 및/또는 그라인딩이 수행될 수 있다. A step S41 of forming a primary intermediate layer L2 on the welded superstructure L1 and a step of forming a superficial intermediate layer and a backside superficial layer on the surface of the superficial layer L1, that is, The back gouging step S42 of the layer L1 may be further included during the step S43 of forming the layer L3. Carbon arc gouging and / or grinding may be performed in the back gouging step (S42).
루트갭(r)이 3mm 미만일 때 그라인딩과 탄소 아크 가우징 또는 이들의 조합에 가우징이 가능하며 최소 그라인딩 및 가우징 깊이는 6mm가 될 수 있다. When the root gap (r) is less than 3 mm, grinding and carbon arc gouging or a combination thereof can be gouged and the minimum grinding and gouging depth can be 6 mm.
후열처리 단계(S50)에서는 유지시간은 1.2Hr/in, 유지온도는 610±10℃로 한다. 본 발명을 따르면, 전류 고정 날개(30)가 용접부를 비롯하여 완전 주조물로 이루어짐에 따라 상대적으로 용접부가 증대되게 되므로 후열 처리가 더욱 중요하다.In the post-heat treatment step (S50), the holding time is 1.2Hr / in and the holding temperature is 610 占 0 占 폚. According to the present invention, the post-heat treatment is more important since the
즉, 용접부의 두께가 두꺼워짐에 따라 용접 잔류 응력이 생성된다. 이러한 잔류 응력의 제거, 응력 집중의 완화 및 조직 안정화를 위하여 후열 처리를 한다. That is, as the thickness of the welded portion becomes thicker, welding residual stress is generated. Post-heat treatment is performed to eliminate residual stress, alleviate stress concentration, and stabilize the structure.
상술한 구성에 더하여, 본 발명을 따르면, 최소 예열 온도를 80℃로 하고 최대층간온도를 250℃로 할 수 있다. In addition to the above-mentioned configuration, according to the present invention, the minimum preheating temperature can be set at 80 캜 and the maximum interlayer temperature can be set at 250 캜.
즉, 초층 용접(S30) 전이나 초층 용접(S30) 또는 본 용접(S40)중 와이어가 용착되는 모재면 즉, 선미부 보스(10) 및 전류 고정 날개(30)의 용접면을 최소 80℃로 가열하여 용접부 및 그 열 영향부의 균열을 방지하도록 할 수 있다. That is, the welding surfaces of the base material surfaces, that is, the
층간 온도란 다중 패스 용접에 있어서 아크를 발생하기 바로 직전 패스 용접열에 의해 데워져 있는 용접부의 모재 온도를 말하는 것으로서, 본 발명에서는 최대층간온도를 250℃하여 용접 효율을 향상시킬 수 있다. The interlaminar temperature refers to the base metal temperature of the welded portion welded by the pass welding heat immediately before the arc is generated in the multi-pass welding. In the present invention, the maximum interlaminar temperature is 250 캜 and the welding efficiency can be improved.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings and the preferred embodiments described above, the present invention is not limited thereto but is limited by the following claims. Accordingly, those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes may be made thereto without departing from the spirit of the following claims.
1: 용접장치
1a: 토치
10: 선미부 보스
30: 전류 고정 날개
31: 루트부
b°: 제1 개선각
36: 제1 경사면
a°: 제2 개선각
37: 제2 경사면1: welding
10: stern part boss 30: current fixing wing
31: Root part b °: 1st improvement angle
36: First inclined plane a °: Second improved angle
37: second inclined surface
Claims (15)
상기 전류 고정 날개의 루트부를 선박의 선미부 보스에 대하여 소정의 루트갭 및 루트면으로 하여 초층 용접을 실시 단계;
상기 전류 고정 날개 및 상기 선미부 보스에 대하여 본 용접을 실시하는 단계; 및
상기 본 용접 후 열처리를 실시하는 단계를 포함하는 선박 선미부의 전류 고정 날개 용접방법. And a second groove defined by a second groove defined by a first groove defined by a first inclined surface formed at a first angle of inclination and a second inclined surface formed by a second inclined angle smaller than the first inclined angle, (PSS) having a first end and a second end;
A step of performing a multi-layer welding with the root portion of the current holding vane being a predetermined root gap and a root surface with respect to the stern portion boss of the ship;
Performing the main welding on the current fixing blade and the stern boss; And
And performing the post-welding post-welding heat treatment.
상기 초층의 이면에 이면 중간층 및 이면 표면층을 형성하는 단계; 및
상기 1차 중간층 상에 2차 중간층 및 표면층을 형성하는 단계를 포함하는 선박 선미부의 전류 고정 날개 용접 방법. 5. The method of claim 4, wherein the step of performing the main welding comprises: forming a primary intermediate layer on the sublayer;
Forming a backside intermediate layer and a backside surface layer on the back surface of the sublayer; And
And forming a secondary intermediate layer and a surface layer on the primary intermediate layer.
상기 제2 그루브의 용접층은 위빙 비드로 형성되는 전류 고정 날개 용접 방법. The method of claim 1, wherein the weld layer of the first groove is formed as a straight bead,
Wherein the welding layer of the second groove is formed of a weaving bead.
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CN109773419A (en) * | 2018-12-19 | 2019-05-21 | 鲁西工业装备有限公司 | A kind of welding method of 30mm or more slab container casing and flange |
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