KR20180109999A - 일종의 열풍 무산소 용접 시스템 - Google Patents

Abstract

열풍 무산소 용접 시스템에 관한 것으로서, 챔버체(1) 및 열풍 순환 시스템이 포함되며, 무산소 환경 속에서 열풍 순환 시스템을 통하여 기체를 챔버체(1)의 작업 챔버(7) 내에 인입하며 하드 용접의 조건하에서 가공물(6)에 대하여 순환 가열한다. 상기 열풍 무산소 용접 시스템의 온도 균일성은 좋고, 사용 수명이 길며, 적용 범위가 넓다.

Description

일종의 열풍 무산소 용접 시스템

본 발명은 용접 기술분야에 관한 것으로, 특히 일종의 열풍 무산소 용접 시스템이다.

종래의 진공 용접노는 가공물에 대하여 용접할 때 대부분은 방사 대류의 가열 방식을 통과하며 이러한 가열 방식은 가열이 느리고, 가공물이 고르지 못하게 열을 받기 쉽기에 열변형을 나타내고, 불량률을 대폭 상승시키고, 사용 내구성을 감소하고 생산 원가를 증가시킨다. 종래기술 중에도 열풍 가열 방식이 있지만, 부분적으로 열풍 순환을 진행할 수 없고 기체가 진입구로부터 들어와 출구에서 집접 나간다. 부분적으로 용접 온도가 비교적 낮기에 기본적으로 450℃ 미만이다. 그러므로 설비의 자재 및 구조에 대한 요구가 높지 못하기에 용접 노의 범용성이 비교적 부족하며, 단지 450℃ 미만의 용접 가공물에만 적용한다. 또한, 온도가 높지 못하고, 풍기를 노 내에 설치하여도 풍기에 대하여 비교적 큰 영향이 없기에 풍기의 구조에 대한 요구도 높지 못하다.

따라서, 450℃ 이상 용접 온도가 필요한 가공물에 대하여 상기 챔버체는 적용하지 못한다.

본 발명의 목적은 종래기술의 상기 문제점을 극복하고, 온도 균일성이 좋고, 사용 수명이 길며, 적용 범위가 넓은 열풍 무산소 용접 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술 방안에 있어서, 열풍 무산소 용접 시스템은 챔버체 및 열풍 순환 시스템이 포함되며, 무산소 환경 속에서 열풍 순환 시스템을 통하여 기체를 챔버체의 작업 챔버 내에 인입하며 하드 용접의 조건하에서 가공물에 대하여 순환 가열한다.

더 나아가, 상기 열풍 순환 시스템은 외부 순환 구조이며, 챔버체 외에 가열체를 설치하고, 가열체는 순환 파이프라인을 통하여 챔버체의 입구 및 출구와 연결된다.

더 나아가, 상기 열풍 순환 시스템은 내부 순환 구조이며, 챔버체 내에 가열영역을 설치하고, 가열영역과 작업 챔버가 관통되며 동력 장치를 통하여 가열영역을 지나가는 기체를 작업 챔버에 인입시켜 열풍 순환 통로를 형성한다.

더 나아가, 상기 가열영역과 작업 챔버는 동일한 챔버 내에 설치되며, 또한 차단판으로 차단하거나, 또는 가열영역과 작업 챔버는 각각 독립된 챔버이다.

더 나아가, 상기 열풍 순환 시스템은 기체를 가공물의 내부 공간으로 흡입하고 가공물에 대하여 가열한다.

더 나아가, 상기 동력 장치는 풍기이며, 풍기는 챔버체의 내부 또는 외부에 설치하거나 또는 풍기의 일부를 챔버체 내부에 설치하고, 다른 일부를 챔버체 외부에 설치한다.

더 나아가, 상기 풍기의 일부 또는 전체 구조를 챔버체 내부에 설치할 때, 풍기는 고온 송풍기이며, 고온 송풍기에는 축 및 냉각 본체가 포함되며, 작업 챔버에 인입된 축의 일부는 냉각 본체로 인해 둘러싼다.

더 나아가, 상기 고온 송풍기의 내구 온도는≥450℃이다.

더 나아가, 상기 고온 송풍기의 내구 온도는≥600℃이다.

더 나아가, 상기 냉각 본체는 고온 내구성 자재로 제조된 중공 케이스이며, 작업 챔버에 연장 인입된 축의 일부는 케이스의 내부 공간을 관통하거나 또는 상기 냉각 본체는 축 시트이며, 축 시트의 축체의 내부 공간은 중공으로 이루어지고, 수냉각 슬리브가 축 시트의 내부 공간에 설치되어 수냉각 축 시트를 형성하며 작업 챔버 내에 연장 인입된 축의 일부는 축 시트의 내부 공간을 관통한다.

더 나아가, 상기 작업 챔버 내에는 롤러가 설치되고, 롤러는 롤러 시트에 설치되고, 롤러 상부에는 밑판을 놓는다.

더 나아가, 상기 챔버체의 뚜껑 외부에는 신속 냉풍기가 설치되며, 신속 냉풍기는 작업 챔버과 관통된다.

더 나아가, 상기 챔버체의 뚜껑 외부에는 열 교환기가 설치되고, 뚜껑 내측은 열 교환기 파이프라인과 연통되고, 파이프라인 내에 냉각 매질을 통과 시킨다.

더 나아가, 상기 챔버체의 뚜껑 상부 및/또는 하부에는 보온문이 설치된다.

더 나아가, 상기 보온문의 열림 방식은 전동식 또는 자체 감지식이다.

상기 자체 감지식인 구조는 보온문을 냉각 송풍측 또는 냉각 흡풍측에 설치하며, 냉각 송풍 또는 흡풍을 통하여 보온문을 열게 한다.

더 나아가, 상기 챔버체에는 내부 라이너를 포함하며, 내부 라이너는 전체 내부 라이너 또는 다수개의 내부 라이너를 적용하며, 내부 라이너에는 보온층이 설치된다.

더 나아가, 상기 차단판은 다공간 그릴 구조를 적용하거나, 또는 상기 서술한 차단판은 솔리드 또는 중공 구조이다.

더 나아가, 상기 롤러 및/또는 롤러 시트 및/또는 밑판의 자재는 흑연, 탄소탄소 복합자재, 탄화 규소, 강옥, 몰리브덴, 텅스텐 중 적어도 하나이다.

더 나아가, 상기 고온 송풍기의 자재는 흑연, 탄소탄소 복합자재, 탄화 규소, 내열 철강 중 적어도 하나이다.

본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다. (1) 산소가 없는 환경 속에서 가공물의 표면, 가공물의 내부 공간에 열풍 순환 가열을 진행하여 가공물 각점의 온도를 접근시켜 용접 품질을 대폭적으로 상승시킨다. (2) 작업 챔버에 연장 인입된 고온 송풍기로 냉각시키면, 일 방면으로는 냉각 본체와 풍기 임펠러 사이의 축 길이를 단축하기에 송풍기 임펠러 회전시의 안정성을 대폭 상승시키고, 다른 일 방면으로는 작업 챔버에 연장 인입된 그 부분 축 및 모터가 냉각되기에 과열로 인한 손상이 없으며 사용 수명을 대폭 상승시킨다. (3) 내부 라이너의 보온 성능이 좋고 구조가 안정되고 밀봉성이 좋으며 연장성이 좋다. (4) 노 뚜껑 상의 냉각 장치는 가공물을 신속히 냉각할 수 있으며 또한 각 부품을 합리하게 배치하여 챔버체의 부피를 확대 시키지않는다. (5) 모든 가공물의 용접에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명 열풍 순환 시스템 외부 순환 구조의 구조 사시도 이다.
도 2는 본 발명 열풍 순환 시스템 내부 순환 구조의 한 구체적인 실시 방식의 구조 사시도이다.
도 3은 본 발명 열풍 순환 시스템 내부 순환 구조의 또다른 구체적인 실시 방식의 구조 사시도이다.
도 4는 본 발명 차단판의 구조 사시도이다.
도 5는 본 발명 2개 차단판이 연결된 구조 사시도이다.
도 6은 본 발명 송풍기의 한 구체적인 실시 방식의 구조 사시도이다.
도 7은 본 발명 내부 라이너 구조 및 그 내부 구성의 구조 사시도이다.
도 8은 본 발명 노 뚜껑의 구조 사시도이다.
도 9는 본 발명 가공물 구조의 한 구체적 실시 방식의 구조 사시도이다.
도 10은 본 발명 가공물이 열풍 내부 순환을 적용한 구조 사시도이다.
도 11은 본 발명 가공물이 열풍 외부 순환을 적용한 구조 사시도이다.
도 12는 본 발명 가공물 구조의 또다른 구체적인 실시 방식의 구조 사시도이다.

이하 설명서 첨부 도면 및 구체적인 실시예와 결합하여 본 발명을 더 나아가 설명한다.

일종의 열풍 무산소 용접 시스템에 있어서, 챔버체 및 열풍 순환 시스템을 포함하며, 산소가 없는 환경 속에서 열풍 순환 시스템을 통하여 기체를 챔버체의 작업 챔버에 인입하며, 하드 용접의 조건하에서 가공물에 대하여 순환 가열을 진행한다.

상기 하드 용접이란, 용접에 필요한 용접 자재의 용점이 ≥450℃이다.

상기 기술 방안은 이하의 장점이 있다. (1)본 발명은 고온 용접이고, 산소가 없는 환경에 있기에 작업 챔버 내에 쉽게 연소하는 기체가 고온에서 산소와 접촉하여 폭발 등이 발생하는 것을 방지하며 안전성을 높이고, 원가를 절감한다. (2) 가공물에 대하여 열풍 순환 가열을 진행하며 일 방면으로는 가열 시간을 단축 시킬 수 있으며, 다른 일 방면으로는 열 기체가 직접 가공물에 충만될 수 있어, 가공물은 더욱 고르게 열을 받게 되어 가공물의 용접 품질을 대폭 상승시킬 수 있다.

열풍 순환 시스템은 최고 열기체를 작업 챔버으로 인입하는 동력 장치 및 기체에 대하여 가열하는 가열체가 포함된다.

상기 가열체는 가열기 또는 저항선 등이 가능하다.

챔버체 외에는 또한 최소 급기 장치가 설치되며 급기 공간 내에 가열 대기 기체, 보호 기체 또는 환원 기체 등을 공급하는데 사용한다.

이하에서는, 열풍 순환 시스템의 구조에 대하여 설명한다.

열풍 순환 시스템은 2종 구조로 구분할 수 있으며 제1종 구조는 외부 순환 구조이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 외부 순환 구조의 한 구체적인 실시예 방식에 있어서, 챔버체(1) 외에 가열체(2)가 설치되고, 가열체(2)는 순환 파이프라인(3)을 통하여 챔버체(1)의 출구 및 입구와 연결되고, 동력 장치(4)는 챔버체(1)의 일측에 설치되고, 동력 장치는 적어도 하나이다. 동력 장치(4)를 통하여 가열체(2)를 경과한 기체를 작업 챔버 내에 인입하며, 열교환 된 기체는 출구에서 다시 순환 파이프 내로 흐르며 가공물(6)에 대하여 순환 가열한다.

상기를 바탕으로, 본 발명은 챔버체 외부에 냉각기(5)를 설치할 수 있으며, 기체는 냉각된 후 가공물에 대하여 순환 냉각한다. 예를 들면, 가열체 및 냉각기는 각각 1개 순환 파이프에 연결되고, 독립적으로 작업하고 서로 영향을 주지 않는다. 또는 가열체 및 냉각기가 한 개 순환 파이프라인의 두 개 라인 상에 연결되었다. 또는 가열체와 냉각기는 한 개 순환 파이프라인의 두 개 라인 상에 연결되고, 즉, 가열 브랜치 및 냉각 브랜치이며, 가열부 브랜치와 냉각부 브랜치의 인적한 부분에는 전면 전동 밸브 및 후면 전동 밸브가 있으며, 열기체 통로 및 냉기체 통로의 전환을 진행한다.

열풍순환 시스템을 외부 순환 구조로 설치하면 작업 챔버 내의 기타 부품 또는 구조 설계를 절감하고, 구조를 대폭 간소화하며 또한 챔버체의 부피도 더욱 작게 설계할 수 있다.

열풍 순환 시스템의 제2종 구조는 내부 순환 구조이다.

내부 순환 구조의 제1개 구체적인 실시 방식에 있어서, 작업 챔버 내에 순환 파이프라인 및 가열체를 설치하고, 순환 파이프라인을 통하여 가공물에 대하여 순환 가열한다.

내부 순환 구조의 제2개 구체적인 실시 방식에 있어서, 챔버체 내에 가열체가 설치되고 가열체와 작업 챔버은 서로 연결되었으며, 동력 장치를 통하여 가열체를 경과한 기체를 작업 챔버에 인입하여 열풍 순환 통로를 형성한다. 본 구조는 상기 서술한 작업 챔버 내에 설치한 순환 파이프라인보다 효과가 더욱 좋다. 그 원인은 고온 용접이 파이프라인에 대한 요구가 비교적 엄격하기에 대폭적으로 원가를 상승하며, 또한 작업 챔버의 구조를 복잡하게 하고, 순환 파이프라인은 용접 품질을 영향주기 때문이다.

예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 가열체(2)와 작업 챔버(7)은 동일한 공간 내에 설치되고, 또한 차단판(8)을 통하여 차단된다. 기체가 가열된 후 차단판(8)을 따라 작업 챔버(7) 내에 유입되며, 가공물에 대하여 가열하며 또한 차단판(8)을 따라 다시 가열체(2)의 위치로 흘러가 동력 장치의 작용으로 순환 가열한다.

또 다른 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 가열체(2)와 작업 챔버(7)은 각각 독립적인 공간이다. 기체가 가열된 후 작업 챔버(7) 내로 유입되며, 가공물(6)에 대하여 가열을 진행하며, 도시 가열구로 반환하여 동력 장치의 작용으로 순환 가열한다.

이하에서는, 차단판의 상황에 대하여 설명한다.

작업 챔버은 차단판을 2개 부분으로 나누며, 그중 한 부분은 가열구, 다른 한 부분은 가공물 용접구이다. 차단판은 다공간 그릴 구조, 솔리드 구조 또는 중공 구조를 적용할 수 있다.

차단판은 한 개 블록이거나 또는 여러 개 블록을 조합하여 형성할 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이: 여러 개 차단판(8)으로 조합된 하나의 구체적 실시 방식에 있어서, 여러 개 차단판(8)은 전부 그릴 구조를 적용하며 즉, 차단판의 내부 공간은 배열된 여러 개 공간(81)이며 기도를 형성할 수 있다. 한 차단판(8)의 말단 사이즈를 축소하고, 축수된 한 부분은 다른 차단판(8)의 내부 공간중에 삽입된다. 인접한 차단판의 연결 위치는 전부 구멍이 있으며, 구멍은 서로 대응하고 인접한 차단판을 연결한 후 볼트(82)를 통하여 연결한다. 전체 차단판(8)과 챔버체의 내부 라이너 사이는 볼트로 고정한다.

차단판의 자재는 탄소탄소 복합자재 자재, 탄화 규소, 강옥, 스테인레스스틸, 구리 등 고온 내구성 자재이다. 차단판의 표면에는 탄화 규소 도포층이 있다.

차단판은 다공간 그릴 구조를 적용할 때 그릴 방향 및 차단판과 평행되며, 가공물은 차단판 상부, 하부 또는 측면에 놓는다. 가공물을 차단판 상부에 놓는 경우, 차단판 그릴 내에 열기체를 주입하여 가공물을 직접 가열할 수 있으며 동시에 열풍 순환 가열도 진행할 수 있기에 용접 효율을 대폭 상승시킨다. 가공물을 차단판 하부 또는 측면에 놓는 경우, 차단판 내 및 차단판 외의 열기체는 동력 장치를 통하여 가공물에 인입되어 열순환을 진행한다.

이하에서는, 동력 장치의 상황에 대하여 설명한다.

동력 장치는 풍기이며, 풍기는 송풍기 또는 흡풍기 등이며, 풍기의 임펠러는 향심 임펠러, 축 흐름 임펠러, 경사 흐름 임펠러, 혼합 흐름 임펠러 또는 다급 임펠러이다.

풍기는 챔버체의 내부 또는 외부에 설치하거나 또는 풍기의 한 부분을 챔버체의 내부에 설치하고 다른 한 부분은 챔버체의 외부에 설치한다.

풍기의 일부분 또는 전부를 챔버체 내부에 설치할때 풍기는 고온 풍기이며, 고온 풍기 상부에는 냉각 본체가 설치되고, 작업 챔버에 연장 인입된 그 부분 구조는 냉각 본체로 포장되었다.

고온 풍기의 내구 온도는≥450℃이며, 바람직하게는 고온 풍기 내구 온도는≥600℃이며, 더 바람직하게는 고온 풍기 내구 온도는≥800℃이며, 나아가 바람직하게는 고온 풍기 내구 온도는≥1000℃이며, 더 나아가 바람직하게는 고온 풍기 내구 온도는 ≥1500℃이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명 풍기의 한 개 구체적인 실시 방식에 있어서, 풍기 전체는 작업 챔버 내부에 설치되며, 풍기(9)는 임펠러 및 임펠러를 인솔하는 모터(91)가 포함되며, 임펠러는 우선적으로 향심 임펠러를 선택하며, 즉, 풍기(9)는 고온 향심 풍기이다. 모터(91)의 외곽에는 수냉각 슬리브(92)가 설치되고, 수냉각 슬리브(92)의 전단은 원추형으로 모터 축(93)을 감싸고 있다. 수냉각 슬리브(92)의 상부 및 하부에는 짧은 파이프(94)가 설치되고, 짧은 파이프(94)는 나사 연결헤드 또는 기타 연결 헤드가 가능하며, 수냉각 슬리브의 출수구 및 입수구로 사용한다. 모터 외곽 후단에는 플랜저(95)가 배치되고, 플랜저 표면은 미끈하고 평정하거나 또는 환형 슬롯이 배치되어 있다. 환형 슬롯 내에는 고무 밀봉링이 설치되었다. 모터(91) 상에는 파이프라인(96)이 배치되고, 파이프라인(96)은 챔버체 외부로부터 모터 내부까지 연결되었으며, 모터(91)에 대하여 방열 또는 냉각을 진행한다. 파이프라인(96)은 모터 뒷 뚜껑 상에 설치할 수 있으며, 또한 모터 수냉각 슬리브 상에 설치할 수 있다. 모터 축 전단과 수냉각 슬리브는 완전히 맞물리며 간격은 ≥0,1mm이다.

모터(91)의 설치 시트는 설치 플랜저로 수냉각 슬리브(92)에 고정된다. 설치된 플랜저 상에는 적어도 하나의 밀봉 슬롯이 설치된다. 설치된 플랜저 상에는 모터의 걸림턱이 설치된다. 수냉각 슬리브 내에는 간격으로 배열된 보강판이 배치되며, 보강판은 환형 또는 종향으로 배치할 수 있다.

본 발명 풍기의 다른 한 구체적인 실시 방식에 있어서, 풍기의 모터는 작업 챔버 외부에 설치되고, 모터의 부분 축 및 임펠러는 작업 챔버 내에 위치한다. 냉각 본체는 풍기 임펠러의 위치 부근에 설치되고, 냉각 본체의 내부 공간에는 수냉각 슬리브가 설치되고, 작업 챔버으로 연장 인입된 그 부분의 축은 냉각 본체의 내부 공간을 관통한다.

냉각 본체는 축 시트가 가능하며, 축 시트의 축 본체 내부 공간은 중공 구조이고, 수냉각 슬리브는 축 시트의 내부 공간에 설치되었으며, 수냉각 축 시트를 형성한다. 작업 챔버에 연장 인입된 그 부분 축은 축 시트의 내부 공간을 관통한다. 또는, 냉각 본체는 고온 내구성 자재로 제조된 중공 케이스이며, 케이스의 내부 공간에 냉각 매질을 인입시켜 작업 챔버에 연장 인입된 그 부분 축은 외곽의 내부 공간을 관통한다.

본 발명의 풍기는 일 방면으로는, 냉각 본체를 앞으로 이동시켜, 냉각 본체와 풍기 임펠러 사이의 축 길이를 단축시키며, 풍기 임펠러 회전시의 안정성을 대폭적으로 상승시킨다. 다른 일 방면으로는, 고온 구역 내에 연장 인입된 그 부분 축 및 모터를 냉각시킬 수 있기에 과열로 인한 손상이 없고, 사용 수명을 대폭적으로 상승시킨다.

냉각 본체의 외부는 보온층을 설치하며, 노 내 열량이 수냉각 슬리브에 전달되는 것을 방지한다. 보온층은 냉각 본체 외벽에 도포한 고온 내구성 도료일 수 있으며, 또한 냉각 본체 외벽에 설치한 고온 내구성 보온 자재 등을 사용할 수 있으며, 임펠러의 좌측에도 보온 자재를 설치할 수 있다. 보온 자재는 탄소 펠트(소프트 펠트 또는 하드 펠트)이며, 탄소 펠트 외부에는 탄소탄소 복합자재/ 탄화규소/ 강옥/ 몰리브덴/ 텅스텐 후드로 포장할 수 있다.

상기 모터축은 솔리드축 또는 중공축이다. 모터의 축이 중공축인 경우, 중공축내에 보온 자재를 충전하며, 예를 들면, 보온 자재를 모터 축과 풍기 임펠러 연결된 말단에 설치한다. 풍기 임펠러는 고온하에서 온도가 너무 높기에 축과 풍기 임펠러의 연결 부위는 온도가 비교적 높으며, 보온 자재를 통하여 연결 부위 온도 차이가 비교적 큰 현상을 방지한다.

고온 풍기의 풍기 케이스 및 임펠러는 전부 탄소 자재, 흑연, 탄화 규소 또는 내열 철강 등 자재로 제조되었으며, 풍기 케이스 본체 및 임펠러 본체는 섬유 침적 소태 또는 3D 편직 소태를 적용할 수 있다. 풍기 축은 수냉각 방식을 적용한다. 모터는 진공 수냉각 차폐 모터를 사용한다.

블레이더의 한 개 구체적인 실시 방식에 있어서, 임펠러의 탄소탄소 자재로 전체적 원형을 형성한 후 기계 가공을 통하여 블레이드 가공을 완성한다. 임펠러의 블레이드, 밑판, 뚜껑판은 삽입 열결 방식으로 연결되고, 연결 부위는 핀 잠금 또는 나사 조임을 사용할 수 있다. 임펠러의 블레이드, 믿판, 뚜껑판 베이스는 섬유 침직 소태 또는 3D편집 소태를 사용한다.

이하에서는, 챔버체 내부 라이너의 상황에 대하여 설명한다.

내부 라이너는 챔버체 내에 설치되며, 상기 작업 챔버은 내부 라이너로 둘러싸 있다. 상기 차단판은 내부 라이너를 두 개 부분으로 나눈다. 내부 라이너는 전체 내부 라이너 또는 여러 개 내부 라이너를 적용하며, 여러 개 내부 라이너의 접속 부분은 슬롯이 있는 만곡판으로 연결한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 내부 라이너 구조의 한 개 구체적인 실시 방식에 있어서, 내부 라이너(10)는 보온 구조이며, 보온 내부 케이스(101) 및 보온층 및 보온 외부 케이스(102)가 포함된다.

보온 내부 케이스(101)의 자재는 탄소탄소 복합자재판, 탄화 규소판, 강옥판, 흑연판, 몰리브덴판, 텅스텐판중의 일종이다. 보온 내곽의 판재는 단층 평판 또는 중공 그릴판이다. 판자재의 틈새는 얇은 평판으로 커버하며, 얇은 평판과 베이스 자재는 고온 접착제로 연결하며, 탄소탄소 복합자재, 흑연, 몰리브덴, 텅스텐 또는 탄화규소로 제작된 볼트(103)로 조인다. 고온 고무의 전단력 강도는 5Mpa 이상이다.

보온층에는 도자기 면 층(104) 및 탄소 펠트 층(105)이 포함되며, 탄소 펠트 층(105)은 내층이고, 도자기 면 층(104)은 외층이다. 여기에서, 도자기 면 층(104)은 규산알루미늄 면층으로 대체할 수 있다.

보온 외부 케이스(102)의 자재는 스테인레스, 탄소강 또는 저합금 철강 중의 일종이다. 보온 외부 케이스(102)의 표면에는 여러 개 구멍이 배치되고, 구멍은 외부로 돌기 또는 내부로 하침되었다. 보온 외부 케이스(102의 철강판은 구멍 양측과 연결되며, 파도 모양과 상사한 신축 가능한 구조를 형성한다.

내부 라이너 하부에는 롤러(11)가 설치되고, 롤러(11)는 챔버체(1)의 레일 위에 놓았다. 내부 라이너 상부는 노 상부에 연결되고, 노 상부와 일정한 간격을 남겼다.

내부 라이너(10)은 지지프레임(12)을 통하여 챔버체(1) 상에 연결되거나 또는 내부 라이너는 횡향 스틱으로 지지프레임을 통하여 챔버체 상에 연결되며 횡향 스틱에는 슬롯이 있으며, 연결 볼트는 슬롯 내에 설치된다.

이하에서는, 내부 라이너 내부 구성 상황에 대하여 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 라이너(10) 내부 공간 즉 작업 챔버 내에는 롤러(13)가 설치된다.

롤러 구조에서 하나의 구체적인 실시 방식에 있어서, 롤러(13)가 롤러 시트(14) 상에 설치되었다. 롤러 시트(14)는 기둥(15) 상에 설치되고, 기둥(15)은 나사가 있는 슬리브 내에 설치되고, 나사를 돌려 시트에 삽입하고, 시트는 내부 라이너(10)에 고정 시킨다. 롤러(13)는 외부로 축을 연장 인출하고, 축에 베어링을 삽입하고, 베어링은 베어링 시트에 고정되었다. 롤러(13)의 지름은 베어링의 외부 지름보가 크다.

롤러, 베어링 및 베어링 시트의 자재는 전부 탄소탄소복합 자재, 탄화 규소 또는 강옥중의 일종이다. 롤러 시트 및 기둥의 자재는 전부 흑연, 탄소탄소 복합 자재, 탄화규소, 강옥, 몰리브덴 또는 텅스텐 중의 일종이다.

롤러 시트(14) 상에 밑판(16)이 놓여 있고, 밑판(16) 상에는 가공물을 설치할 수 있으며, 가공물을 롤러의 동력에 따라 추진 또는 인출한다. 밑판의 자재는 흑연, 탄소탄소 복합 자재, 탄화 규소, 강옥, 몰리브덴 또는 텅스텐 중의 일종이다. 밑판(16)은 여러 개 공간인 그릴 구조, 솔리드 구조, 중공 구조를 적용할 수 있다. 또한 밑판은 솔리드 또는 중공 구조이고, 솔리드 또는 중공 밑판 상에 여러 개 공간인 그릴 구조판을 놓는다. 밑판(16)은 하나 또는 여러 개를 조합하여 형성할 수 있다. 밑판의 상하 표면은 평정하다.

여러 개 밑판을 조합하는 하나의 구체적인 실시 방식에 있어서, 한 밑판의 말단 사이즈는 수축하고, 수축된 한 개 부분은 다른 밑판의 내부 공간 중에 삽입한다. 인접한 밑판의 연결 위치에는 전부 구멍이 설치되며, 구멍은 서로 대응하고, 인접한 밑판을 대응 연결하고 볼트로 연결한다. 밑판의 내외 표면은 전부 탄화 규소 도포층이 설치되된다.

이하에서는, 노 뚜껑의 구조에 대하여 설명한다.

챔버체의 적어도 일단은 노 뚜껑과 연결되고, 노 뚜껑에는 냉각 장치가 있으며 냉각 장치는 작업 챔버에 대하여 냉각할 수 있다. 챔버체의 양단에 전부 노 뚜껑을 설치한 경우, 그중의 한 개 노 뚜껑에 냉각 장치를 설치할 수 있다.

냉각 장치의 제1개 구체적인 실시 방식에 있어서, 노 뚜껑은 외부에 신속 냉각 풍기가 설치되고, 신속 냉각 풍기는 파이프라인을 통하여 챔버체 내부의 작업 챔버과 연통되었다. 노 뚜껑 상에는 보온문이 있으며, 보온문은 신속 냉각 풍기의 송풍측에 설치되었다. 신속 냉풍기를 시동하지 않을 경우, 보온문은 열리지 않으며, 오직 신속 냉풍기를 작동할 때 보온문이 바람으로 열리며 외부의 바람을 작업 챔버에 수송하고, 용접 후의 가공물을 항온 냉각시킨다.

냉각 장치의 제2개 구체적인 실시 방식에 있어서, 노 뚜껑의 외부에 열 교환기를 설치하였으며, 열교환기는 파이프 케이스식 구조이며 파이프 내에는 물이 있고, 케이스 내에는 냉각할 기체가 이동한다. 열교환기의 외부는 수냉각 슬리브 또는 코일형 파이프이다. 챔버체 내와 열교환기 파이프라인은 연통되고, 파이프라인은 수냉각 슬리브 파이프이다. 노 뚜껑에는 보온문이 설치되고, 보온문은 전동 스위치로 열어주며, 보온문을 열게 되면, 열교환기 내의 물과 수냉각 슬리브 파이프 내의 물은 경과하는 기체에 의하여 냉각되고, 냉각 후의 기체는 작업 챔버에 진입하여 가공물에 대하여 항온 냉각을 진행한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 냉각 장치의 제3개 구체적인 실시 방식에 있어서, 노 뚜껑(20) 외부에는 동시에 신속 냉각 풍기(201) 및 열교환기(202)가 설치되고, 신속 냉각 풍기(201), 열교환기(202) 및 작업 챔버 사이는 파이프라인으로 연결되고, 신속 냉각 풍기(201)와 열교환기(202) 사이의 파이프라인(203)은 수냉각 슬리브를 설치하지 않았으며, 열교환기(202) 및 작업 챔버 사이의 파이프라인(203)은 수냉각 슬리브이다. 노 뚜껑(20) 상에는 2개 보온문(204)을 설치하고, 1개 보온문(204)은 신속 냉각 풍기(201)와 챔버체(1)의 내부 공간 사이에 설치하고, 다른 1개 보온문(204)은 열교환기(202)와 챔버체(1) 사이의 내부 공간 사이에 설치하며, 2개 보온문은 전부 신속 냉각 풍기(201)의 송풍측 및 풍기(9)의 흡풍측에 설치한다. 풍기(9)는 고온 향심 풍기이며, 풍기(9)를 운영하여 가공물을 가열할 경우, 2개 보온문(204)은 전부 자동을 열 수 없다. 신속 냉각 풍기(201)를 작동하면, 보온문(204)이 열린다. 그러므로 열교환기(202) 내의 물과 수냉각 슬리브 내의 물은 경과하는 기체를 냉각시키고, 냉각된 후의 기체는 신속 냉각 풍기(201)를 통하여 신속히 작업 챔버 내에 송달되어 가공물에 대하여 항온 냉각한다.

보온문(204) 상에는 전동 스위치(205)를 설치할 수 있으며, 보온문은 전동 스위치로 열리게 된다.

이하에서는, 보온문의 구조에 대하여 설명한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 보온문(204)는 힌지를 통하여 문틀과 연결되며, 힌지의 위치는 보온문(204)의 중력 중심에 설치하며, 보온문은 자유 상태에서 문 틀과 밀착하며, 보온문을 신속 냉각 풍기의 송풍측에 설치할 경우, 문틀은 보온문 뒷측에 설치하며, 보온문을 신속 냉각 풍기의 흡풍측에 설치할 경우, 문틀은 보온문 앞에 설치한다.

문틀에는 밀봉 스틱을 설치하며, 밀봉 스틱은 유연성 자재이며, 유연성 자재는 유연한 펠트, 도자기면 펠트 또는 규산알루미늄 펠트이다. 밀봉 스틱은 우선적으로 Ω형으로 문틀의 C형 슬롯 내에 끼워진다. C형 슬롯의 자재는 스테인레스스틸, 탄소탄소 복합 자재 또는 탄화 규소 등이 가능하다. 밀봉 스틱 및 C형 슬롯은 문틀 고온 밀봉면의 저온단에 배치한다. 문틀의 다른 한면에는 고온 자재를 설치하며, 예를 들면 유연한 펠트, 도자기면 펠트 또는 규산알루미늄 펠트이다.

밀봉 스틱의 압축량은 ≥10%이다.

이하에서는, 가공물의 용접 상황에 대하여 설명한다.

가공물은 기체를 그 내부로 부터 유입 및 유출하는 구조이며, 동력 장치는 열기체 또는 냉기체를 순환 파이프라인을 경과하여 가공물의 내부 공간에 인입하며, 가공물에 대하여 순환 가열 또는 냉각을 진행한다.

도 9에 도시된 바와 같이, 가공물 구조의 한 구체적인 실시 방식에 있어서, 가공물(6A)은 제1면판(61A), 제2면판(62A) 및 2개 사이에 설치한 여러 개 코어 파이프(63A)가 포함된다.

코어 파이프(63A)의 절단면 모양은 원형 또는 N변형이며, N≥3이거나 또는 절단면 모양은 다른 구조, 예를 들면 다각형, 에치형, 슬롯형 등이다. 본 실시예의 코어 파이프는 우선적으로 원형 파이프를 선택한다. 여러 개 코어 파이프(63A) 사이를 배열한 후 관통된 기도를 형성한다. 코어 파이프(63A)와 면판 사이는 구리 용접 자재(64A)를 설치한다. 코어 파이프의 상하 양단에는 플랜저(65A)를 설치한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 가공물이 적용한 열풍 내부 순환의 구체적인 실시 방식에 있어서, 가공물(6A)를 롤러(13) 상측의 밑판(16) 상에 올려놓고, 롤러(13)을 레일 위에 설치한다. 가열체(2)와 작업 챔버(7)은 차단판(8)을 통하여 차단되었다. 밑판(16)과 차단판(8)은 전부 여러 개 공간인 그릴 구조를 적용한다. 밑판(16)과 차단판(8)을 놓는 방향은 챔버체와 평형되며 그릴 내의 기체 흐름 방향도 챔버체와 평행된다. 용접시에, 보호 기체는 풍기(9)를 통하여 가열구에 인입하고, 풍기(9)는 고온 향심 풍기이다. 가열체(2) 가열을 경과한 후 열 기체가 되며, 일부분 열 기체는 차단판을 따라 작업 챔버(7)에 진입하고, 일부분 기체는 차단판(8)의 그릴 공간 내에 진입하며, 또 다른 한 부분 공간 기체는 밑판(16)의 그릴 공간에 진입한다. 이때 제1면판의 표면, 제2면판의 표면 및 두 개 면판 사이의 공간체 중은 전부 가열체로 가열되며, 고온 기체는 가공물의 내부 공간을 관통하고, 각 코어 파이프와 접촉하며, 가공물의 상하 좌우 전후단의 온도는 접근하며 온도 균일성을 대폭 증가시킨다. 이때 가공물(6A)은 열 차별로 인한 변형이 나타나지 않는다. 용접 완료 후 풍기(9)와 가열체(2)를 끄고, 신속 냉각 풍기(201)를 켜며, 신속 냉각 풍기(201)는 보온문(204)을 바람으로 열어주고, 열교환기(202) 내의 물과 수냉각 슬리브 내의 물은 경과되는 기체로 인하여 냉각되며, 냉각된 기체는 신속 냉각 풍기(201)에 의하여 노 내로 인입된다. 일부분 냉기체는 밑판(16)을 따라 작업 챔버(7)에 진입하며, 일부분 기체는 밑판(16)의 그릴 공간 내에 진입하며, 또 한 부분 기체는 차단판(8)의 그릴 공간 내에 진입한다. 이때 가공물(6A)의 상하 좌우 전후단의 온도는 접근하며, 가공물 냉각이 고르고, 용접품질을 상승시키며, 또한 차단판과 밑판이 냉각될 수 있다.

가공물에 열풍 외부 순환을 적용하는 하나의 구체적인 실시 방식에 있어서,

도 11에 도시된 바와 같이, 챔버체(1)의 외부에는 가열체(2) 및 냉각기(5)가 설치되며, 가열체(2) 및 냉각기(5)는 순환 파이프라인(3)를 통하여 챔버체(1)의 입구 및 출구와 연결되며, 가열체(2) 및 냉각기(5)는 한 순환 파이프라인의 두 개 브랜치에 연결된다. 즉, 가열 브랜치와 냉각 브랜치이며, 가열 브랜치 및 냉각 브랜치의 양단 연결 부위에는 앞 전동 3통 밸브(17) 및 뒷 전동 3통 밸브(18)를 설치하며, 열기 통로 및 냉기 통로의 전환을 진행한다. 또한, 앞 전동 3통 밸브(17) 및 뒷 전동 3통 밸브(18)의 밸브 열림 정도는 조정 가능하기에 기체의 온도를 조정할 수 있다.

앞 전동 3통 밸브(17) 및 뒷 전동 3통 밸브(18)의 케이스 내측에는 전부 보온층이 설치되며, 보온층의 자재는 탄소펠트이며, 기체가 케이스 내에 진입한 후 케이스와 접촉하여 열교환하지 않으며, 보온층과 직접 접촉하며, 기체의 온도를 보증한다.

챔버체 출구 뒷측과 순환 파이프 사이에는 동력 장치(4)가 설치되며, 예를 들면 송풍기로 강제로 기체 순환을 진행하며, 또한 기체 흐름 속도는 송풍기의 회전속도로 조정한다.

가열체(2)는 기체를 열 기체로 변화시키며, 냉각기(5)는 기체를 냉 기체로 변화시키며, 또한 송풍기를 통하여 열 기체 또는 냉기체를 순환 파이프를 따라 노 공간 내에 인입하며, 가공물(6)의 내부 공간에 유입된다. 가공물(6)과 출구 사이에 차단판(19)이 설치되고, 차단판(19)은 가공물(6)과 출구의 사이의 틈새를 밀폐시킬 수 있고, 기체는 오직 가공물(6)의 내부 공간 중에서 출구를 통하여 유출되며, 가공물(6)의 상하측에서 유출되지 않기에 불량품을 대폭적으로 감소시킨다. 기체는 출구를 경과하여 순환 파이프라인(3)에 유입되어 순환 통로를 형성한다.

도 12에 도시된 바와 같이, 가공물 구조의 또 다른 구체적인 실시 방식에 있어서, 가공물(6B)에는 제1면판(61B), 제2면판(62B) 및 두 개 사이에 설치된 여러 개 코어판(63B)이 포함된다.

코어판(63B)은 파도형 코어판, 골판지형 코어판, 보강 코어판, 직선 코어판, 그릴 코어, 벌집 코어 중의 일종 또는 몇 개 사이의 임의 조합을 적용할 수 있다. 또는 코어판은 두 개 상대적으로 대칭되는 파도형 코어판, 골판지형 코어판 또는 보강 코어판으로 구성되고, 두 개 코어판은 상대 또는 같은 방향에 따라 일체형으로 연결한다. 또는 서술한 그릴 코어에는 여러 개 삼각형 또는 사각형의 그릴 통로 여러 개가 포함되며, 상기 봉화 코어에는 여러 개 N변형 그릴 통로가 포함되며, 5≤N≤30이다. 본 실시예의 코어판은 우선 먼저 파도형 코어판을 선택한다. 여러 개 코어판 사이를 배열한 후, 관통된 기도를 형성한다. 코어판(63B)와 면판 사이에는 동 용접 자재를 설치한다.

본 발명 중, 챔버체 상에는 수냉각 슬리브가 배치되어 챔버체에 대하여 냉각할 수 있다. 챔버체는 고압에서 견디며≥0,1Mpa의 압력으로 용접을 진행하며, 또한 압력기로 압력을 검측하고, 급기 밸브 및 배기 밸브의 열림 비율을 제어하여, 노 압력을 조정한다. 용접의 분위기는 수소에 질소를 첨가하며, 수소 함량은 ≥50%이고, 질소는 가공물 용접 과정에 무산소 환경을 제공하며, 수소는 가공물 용접 과정에서 산화를 방지한다.

명백한 것은, 본 영역의 기술 인원은 본 발명에 대하여 여러 가지 변경 또는 변형을 진행하고, 본 발명의 정신과 범위를 이탈하지 않는다. 그러므로 본 발명의 이러한 수정 또는 변형은 본 발명 권리 요구 및 동등한 기술 범위 내에 속하며 본 발명은 역시 이러한 수정 및 변형이 포함된다.

Claims (20)

1. 챔버체 및 열풍 순환 시스템이 포함하되, 무산소 환경 속에서 열풍 순환 시스템을 통하여 기체를 챔버체의 작업 챔버 내에 인입하며, 하드 용접의 조건하에서 가공물에 대하여 순환 가열하는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 열풍 순환 시스템은 외부 순환 구조이며, 챔버체 외에 가열체를 설치하고, 가열체는 순환 파이프라인을 통하여 챔버체의 입구 및 출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 열풍 순환 시스템은 내부 순환 구조이며, 챔버체 내에 가열영역을 설치하고, 가열영역과 작업 챔버가 관통되며, 동력 장치를 통하여 가열영역을 지나가는 기체를 작업 챔버에 인입시켜 열풍 순환 통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 가열영역과 작업 챔버는 동일한 챔버 내에 설치되며, 또한 차단판으로 차단하거나; 또는 가열영역과 작업 챔버는 각각 독립된 챔버인 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 열풍 순환 시스템은 기체를 가공물의 내부 공간으로 흡입하고, 가공물에 대하여 가열하는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
6. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 동력 장치는 풍기이며, 풍기는 챔버체의 내부 또는 외부에 설치하거나 또는 풍기의 일부를 챔버체 내부에 설치하고, 다른 일부를 챔버체 외부에 설치하는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 풍기의 일부 또는 전체 구조를 챔버체 내부에 설치할 때, 풍기는 고온 송풍기이며, 고온 송풍기에는 축 및 냉각 본체가 포함되며, 작업 챔버에 인입된 축의 일부는 냉각 본체로 인해 둘러싸는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 고온 송풍기의 내구 온도는≥450℃인 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
9. 제7항에 있어서,
   상기 고온 송풍기의 내구 온도는≥600℃인 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
10. 제7항에 있어서,
    상기 냉각 본체는 고온 내구성 자재로 제조된 중공 케이스이며, 작업 챔버에 연장 인입된 축의 일부는 케이스의 내부 공간을 관통하거나; 또는 상기 냉각 본체는 축 시트이며, 축 시트의 축체의 내부 공간은 중공으로 이루어지고, 수냉각 슬리브가 축 시트의 내부 공간에 설치되어, 수냉각 축 시트를 형성하며, 작업 챔버 내에 연장 인입된 축의 일부는 축 시트의 내부 공간을 관통하는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작업 챔버 내에는 롤러가 설치되고, 롤러는 롤러 시트에 설치되고, 롤러 상부에는 밑판을 놓는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버체의 뚜껑 외부에는 신속 냉풍기가 설치되며, 신속 냉풍기는 작업 챔버과 관통되는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버체의 뚜껑 외부에는 열 교환기가 설치되고, 뚜껑 내측은 열 교환기 파이프라인과 연통되고, 파이프라인 내에 냉각 매질을 통과시키는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버체의 뚜껑 상부 및/또는 하부에는 보온문이 설치되는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 보온문의 열림 방식은 전동식 또는 자체 감지식인 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
16. 제15항에 있어서,
    상기 자체 감지식인 구조는 보온문을 냉각 송풍측 또는 냉각 흡풍측에 설치하며, 냉각 송풍 또는 흡풍을 통하여 보온문을 열게 하는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
17. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 챔버체에는 내부 라이너를 포함하며, 내부 라이너는 전체 내부 라이너 또는 다수개의 내부 라이너를 적용하며; 내부 라이너에는 보온층이 설치되는 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
18. 제4항에 있어서,
    상기 차단판은 다공간 그릴 구조를 적용하거나; 또는 상기 차단판은 솔리드 또는 중공 구조인 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
19. 제11항에 있어서,
    상기 롤러 및/또는 롤러 시트 및/또는 밑판의 자재는 흑연, 탄소탄소 복합자재, 탄화 규소, 강옥, 몰리브덴, 텅스텐 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.
20. 제7항에 있어서,
    상기 고온 송풍기의 자재는 흑연, 탄소탄소 복합자재, 탄화 규소, 내열 철강 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 열풍 무산소 용접 시스템.

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