KR20190060437A - Fan impeller and weling method thereof, welded structure - Google Patents
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Abstract
Description
용접을 통해 접합된 팬 임펠러 및 그 용접방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fan impeller joined through welding and a welding method thereof.
기존의 고속 회전용 임펠러를 갖는 송풍기는 대부분 고속으로 회전하게 되며, 이로 인해 고속 회전용 임펠러는 매우 큰 원심력을 받게 된다. 원심력을 받게 되는 임펠러는 마모가 발생하고, 마모가 심한 임펠러는 내마모성이 있는 재료로 부품 간의 연결 부분을 용접하여 사용하였다.The conventional blower having a high-speed impeller rotates at a high speed in most cases, so that the high-speed impeller receives a very large centrifugal force. The impeller subjected to centrifugal force is abraded, and the impeller having high abrasion resistance is made of abrasion resistant material by welding the connection parts between the parts.
특히, 코크스 건식소화 설비(CDQ)의 가스 순환 팬 임펠러의 경우, 적열 코크스(950~1100℃)를 밀폐된 로에서 순환가스로 소화하는데 이때, 승온된 가스의 현열을 에너지로 회수하여 전력과 스팀을 생산하는 과정에서 팬 임펠러가 1300rpm이상의 고속으로 회전한다.Particularly, in the case of the gas circulation fan impeller of the coke dry type fire extinguishing system (CDQ), the glow coke (950 to 1100 ° C) is exhausted from the closed furnace to the circulating gas. At this time, the sensible heat of the heated gas is recovered as energy, The fan impeller rotates at a high speed of 1300 rpm or more.
이러한 과정에서 팬 임펠러의 경판 및 블레이드가 산화철, 미세먼지 및 COG(Coke Oven Gas) 등과 접촉하여 마찰, 충격, 고열 등의 상호작용으로 마모, 부식되어 천공될 수 있다.In this process, the end plates and the blades of the fan impeller come into contact with iron oxide, fine dust, and COG (coke oven gas), and can be abraded and corroded due to friction, impact,
이는 고열의 COG를 토출, 순환시키지 못하여 다음 공정인 스팀에 의한 발전 열량으로 사용하지 못하게 되는 문제로 이어졌다.This has led to the problem that COG of high temperature can not be discharged and circulated, and thus it can not be used as heat generated by steam generated by the next process.
다층의 용접부를 형성시키되, 하층의 제1용접부는 연성이 상대적으로 높고, 상층의 제2용접부는 경도가 상대적으로 높게 구성하여 내식성 및 내마모성이 극대화된 팬 임펠러를 제공하기로 한다.The present invention provides a fan impeller having a multi-layer welded portion, wherein the first welded portion of the lower layer has a relatively high ductility and the second welded portion of the upper layer has a relatively high hardness to maximize corrosion resistance and wear resistance.
본 발명에 따른 팬 임펠러는 복수의 경판 및 블레이드로 이루어진 본체; 상기 경판 및 블레이드 간에 형성된 제1연결부 상에 위치하는 제1용접부; 및 상기 제1용접부 상에 위치하는 제2용접부;를 포함하며, 상기 제1용접부의 경도는 상기 제1연결부보다 높고, 상기 제2용접부보다 낮다.A fan impeller according to the present invention includes: a body made of a plurality of hard disks and blades; A first weld positioned on a first connection formed between the hard plate and the blade; And a second welding portion positioned on the first welding portion, wherein a hardness of the first welding portion is higher than that of the first connecting portion, and lower than that of the second welding portion.
상기 제1용접부의 연성은 상기 제2용접부보다 높을 수 있다.The ductility of the first weld may be higher than that of the second weld.
상기 제2용접부의 하방 및 상기 제1연결부 주변에 용접열영향부가 형성되며, 상기 용접열영향부의 마르텐사이트 조직의 면적 분율은 18% 이하일 수 있다.A weld heat affected zone is formed below the second weld and around the first joint, and the area fraction of the martensite structure of the weld heat affected zone may be 18% or less.
상기 본체는 전체 중량 100%를 기준으로, 함량이 0.3% 이하인 탄소(C)를 포함하는 합금 재질로 이루어지고, 상기 제1용접부는 상기 합금보다 탄소(C)의 함량이 높은 제1용접재로 이루어지며, 상기 제2용접부는 상기 제1용접재보다 탄소(C)의 함량이 높은 제2용접재로 이루어질 수 있다.Wherein the main body is made of an alloy material containing carbon (C) having a content of 0.3% or less based on 100% of the total weight, and the first weld portion is a first weld material having a higher content of carbon (C) than the alloy And the second welded portion may be made of a second welded material having a higher content of carbon (C) than the first welded material.
상기 제1용접재 및 상기 제2용접재는 각각 크롬(Cr)을 포함하되, 상기 제2용접재의 크롬(Cr) 함량은 상기 제1용접재의 크롬(Cr) 함량보다 높을 수 있다.The first welding material and the second welding material each include chromium (Cr), and the chromium (Cr) content of the second welding material may be higher than the chromium (Cr) content of the first welding material.
상기 제1용접재는, 중량% 기준으로, 탄소(C): 0.08 내지 0.10%, 크롬(Cr): 14 내지 20%, 니켈(Ni): 6 내지 10%, 실리콘(Si): 0.3 내지 0.6%, 망간(Mn): 4 내지 8%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Wherein the first welding material comprises 0.08 to 0.10% of carbon (C), 14 to 20% of chromium (Cr), 6 to 10% of nickel (Ni), 0.3 to 0.6% of silicon (Si) , Manganese (Mn): 4 to 8%, iron (Fe), and other unavoidable impurities.
상기 제2용접재는, 중량% 기준으로, 탄소(C): 0.3 내지 0.6%, 크롬(Cr): 22 내지 28%, 망간(Mn): 1 내지 4%, 몰리브덴(Mo): 0.5 내지 1.5%, 니오븀(Nb): 1.5 내지 3.0%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Wherein the second welding material comprises 0.3 to 0.6% of carbon (C), 22 to 28% of chromium (Cr), 1 to 4% of manganese (Mn), 0.5 to 1.5% of molybdenum (Mo) , 1.5 to 3.0% of niobium (Nb), the balance iron (Fe), and other unavoidable impurities.
상기 제1용접부의 경도는 30 내지 33HRC이고, 상기 제2용접부의 경도는 55 내지 62HRC일 수 있다.The hardness of the first weld may be between 30 and 33 HRC, and the hardness of the second weld may be between 55 and 62 HRC.
상기 본체에 형성된 관통홀을 통과하고, 상기 경판과 연결되어 제2연결부를 형성하는 보스; 상기 제2연결부 상에 위치하는 제3용접부; 및 상기 제3용접부 상에 위치하는 제4용접부;를 더 포함하며, 상기 제3용접부의 경도는 상기 제2연결부보다 높고, 상기 제4용접부보다 낮을 수 있다.A boss which passes through the through hole formed in the main body and is connected to the end plate to form a second connection portion; A third weld positioned on the second connection; And a fourth welded portion positioned on the third welded portion, wherein a hardness of the third welded portion is higher than that of the second connected portion and lower than that of the fourth welded portion.
본 발명에 따른 용접 구조물은 복수의 멤버로 이루어진 구조체; 상기 멤버 간에 형성된 이음부에 위치하는 제1용접층; 및 상기 제1용접층 상에 위치하는 제2용접층;을 포함하고, 상기 제1용접층의 경도는 상기 이음부보다 높고, 상기 제2용접층보다 낮다.A welding structure according to the present invention includes a structure composed of a plurality of members; A first weld layer located at the joint formed between the members; And a second weld layer positioned on the first weld layer, wherein the hardness of the first weld layer is higher than the joint and lower than the second weld layer.
상기 제1용접층의 연성은 상기 제2용접층보다 높을 수 있다.The ductility of the first weld layer may be higher than the second weld layer.
본 발명에 따른 팬 임펠러 용접방법은 복수의 경판 및 블레이드로 이루어진 본체 중, 상기 경판 및 블레이드 간에 형성된 제1연결부 상에 제1용접재를 이용하여 제1용접부를 위치시키는 단계; 및 상기 제1용접부 상에 제2용접재를 이용하여 제2용접부를 위치시키는 단계;를 포함하며, 상기 제1용접부의 경도는 상기 제1연결부보다 높고, 상기 제2용접부보다 낮다.A method of welding a fan impeller according to the present invention includes positioning a first welded portion using a first welded material on a first connecting portion formed between a hard plate and a blade among a plurality of hard plates and a blade, And positioning a second welded portion on the first welded portion using a second welded material, wherein a hardness of the first welded portion is higher than that of the first connection portion and lower than that of the second welded portion.
상기 제1용접부를 위치시키는 단계 이전에는, 상기 제1연결부 표면을 가공 경화처리하는 단계;를 더 포함할 수 있다.The method may further include, before the step of positioning the first weld, performing a work hardening treatment on the surface of the first connection part.
상기 제1용접부를 위치시키는 단계 이전에는, 상기 본체를 예열하는 단계;를 더 포함할 수 있다.Before the step of positioning the first weld, preheating the body may be further included.
상기 예열하는 단계에서는, 100 내지 200℃의 온도에서 0.5 내지 1시간 동안 예열시킬 수 있다.In the preheating step, it may be preheated at a temperature of 100 to 200 DEG C for 0.5 to 1 hour.
상기 제2용접부를 위치시키는 단계 이후, 보스를 상기 본체에 형성된 관통홀 내에 배치시켜 상기 경판과 제2연결부를 형성하도록 위치시키는 단계; 상기 제2연결부 상에 상기 제1용접재를 이용하여 제3용접부를 위치시키는 단계; 및 상기 제3용접부 상에 상기 제2용접재를 이용하여 제4용접부를 위치시키는 단계;를 더 포함하며, 상기 제3용접부의 경도는 상기 제2연결부보다 높고, 상기 제4용접부보다 낮을 수 있다.Placing the boss in a through hole formed in the body so as to form the hard plate and the second connection portion; Positioning the third weld on the second connection using the first weld; And positioning a fourth welded portion on the third welded portion using the second welded material, wherein the hardness of the third welded portion is higher than that of the second connected portion and lower than that of the fourth welded portion .
본 발명에 따른 팬 임펠러에 의하면 다층의 용접부를 형성시키되, 하층의 제1용접부는 연성이 상대적으로 높고, 상층의 제2용접부는 경도가 상대적으로 높게 구성하여 팬 임펠러가 CDQ 가스 순환용으로, 고온의 분위기에서 1300rpm 이상의 고속회전으로 반복 사용되어도 경판 및 블레이드가 부식, 마모되는 것을 최대한 억제시킬 수 있고, 천공의 발생을 방지할 수 있다.According to the fan impeller of the present invention, the multi-layer welded portion is formed, the first welded portion of the lower layer has a relatively high ductility and the second welded portion of the upper layer has a relatively high hardness so that the fan impeller is used for CDQ gas circulation, The corrosion and abrasion of the end plate and the blade can be suppressed to the utmost, and the occurrence of perforations can be prevented.
또한, 내식성 및 내마모성을 극대화시킬 수 있고, 이로 인해 설비 결함을 방지함으로써 내구성이 높은 용접 구조물의 제조가 가능하다.In addition, it is possible to maximize corrosion resistance and abrasion resistance, and thereby, it is possible to manufacture a welded structure with high durability by preventing facility defects.
도 1은 본 발명에 따른 팬 임펠러에서 경판 및 블레이드로 이루어진 본체를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 팬 임펠러에서 경판 및 블레이드에 의해 형성된 제1연결부에 제1용접부 및 제2용접부가 위치한 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 팬 임펠러에서 제1용접부 및 제2용접부에 의해 형성된 용접열영향부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 팬 임펠러에서 보스 및 경판에 의해 형성된 제2연결부에 제3용접부 및 제4용접부가 위치한 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 팬 임펠러를의 단면을 관찰한 도면이다.1 is a view showing a body made of a hard plate and a blade in a fan impeller according to the present invention.
2 is a view showing a state where a first welding portion and a second welding portion are disposed on a first connecting portion formed by a hard plate and a blade in a fan impeller according to the present invention.
3 is a view showing a welding heat affected portion formed by the first welding portion and the second welding portion in the fan impeller according to the present invention.
4 is a view showing a state where a third welding part and a fourth welding part are located on a second connecting part formed by a boss and a hard plate in a fan impeller according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of a fan impeller according to the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 구현예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.In addition, since the sizes and thicknesses of the respective components shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to those shown in the drawings. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly represent the layers and regions. In the drawings, for the convenience of explanation, the thicknesses of some layers and regions are exaggerated.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Also, when a portion such as a layer, a film, an area, a plate, etc. is referred to as being "on" or "on" another portion, this includes not only the case where the other portion is "directly on" . Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle. Also, to be "on" or "on" the reference portion is located above or below the reference portion and does not necessarily mean "above" or "above" toward the opposite direction of gravity .
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Also, throughout the specification, when an element is referred to as " including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.Also, in the entire specification, when it is referred to as " planar ", it means that the object portion is viewed from above, and when it is called " sectional image, " this means that the object portion is viewed from the side.
팬 Pan 임펠러Impeller
도 1 및 도 2와 같이, 본 발명에 따른 팬 임펠러는 복수의 경판(110) 및 블레이드(120)로 이루어진 본체(100), 경판(110) 및 블레이드(120) 간에 형성된 연결부 상에 위치하는 제1용접부(200) 및 제1용접부(200) 상에 위치하는 제2용접부(300)를 포함하며 제1용접부(200)의 경도는 연결부보다 높고, 제2용접부(300)보다 낮다.1 and 2, a fan impeller according to the present invention includes a
본체(100)는 상하로 배치된 복수의 경판(110) 및 경판(110) 사이에 배치되는 복수의 블레이드(120)로 형성된다. 본체(100)를 이루는 경판(110) 및 블레이드(120)는 속 재질, 구체적으로는 합금 재질로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는 일반구조용 압연강재 또는 HT강재(HT 50, 60, 70 등)로 구성될 수 있다.The
복수의 경판(110) 및 블레이드(120)가 서로 연결되어 형성되는 연결부 상에서 연결부의 표면을 감싸는 형태로 제1용접부(200)가 위치하게 된다. 또한, 제2용접부(300)는 제1용접부(200) 상에서 제1용접부(200)의 표면을 감싸는 형태로 위치하게 된다.The
제1용접부(200) 및 제2용접부(300)는 다층 패스(pass)를 형성하며, 연결부 상에 위치하여 경판(110) 및 블레이드(120)를 용접에 의해 결합시킨다.The
연결부와 맞닿는 제1용접부(200)의 경우, 내식성 및 내마모성이 우수한 재질로 이루어져 부식 방지층의 역할을 수행할 수 있으며, 연결부의 금속 조직을 안정화시키는 기능을 수행할 수 있다.In the case of the
또한, 본체(100)보다는 경도가 높고, 제2용접부(300)보다는 경도가 낮은 재질로 이루어지져 본체(100)의 연결부와 제2용접부(300) 간의 경도 편차를 완화시키는 기능을 하는 완충영역으로 작용할 수 있다.The
제1용접부(200)와 맞닿는 제2용접부(300)의 경우, 외기에 노출되는 부분으로서 제1용접부(200)보다 내식성 및 내마모성이 우수한 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 본체(100) 및 제1용접부(200)보다 경도가 높은 재질로 형성될 수 있다.The
이에 따라 본 발명에 따른 팬 임펠러가 CDQ 가스 순환용으로, 고온의 분위기에서 1300rpm 이상의 고속회전으로 반복 사용되어도 경판(110) 및 블레이드(120)가 부식, 마모되는 것을 최대한 억제시킬 수 있고, 천공의 발생을 방지할 수 있다.Accordingly, even if the fan impeller according to the present invention is repeatedly used for CDQ gas circulation at a high speed of 1300 rpm or more in a high-temperature atmosphere, corrosion and wear of the
상기한 바와 같이 본체(100)로부터 제1용접부(200), 제2용접부(300)로 갈수록 경도가 증가하는 구조로 팬 임펠러를 구성함에 따라 내식성 및 내마모성을 극대화시킬 수 있고, 이로 인해 설비 결함을 방지함으로써 내구성이 높은 용접 구조물의 제조가 가능하다.As described above, since the fan impeller has a structure in which the hardness increases from the
본 발명에 따른 팬 임펠러에서 제1용접부(200)의 연성은 상기 제2용접부(300)보다 높을 수 있다.In the fan impeller according to the present invention, the ductility of the first
또한, 제2용접부(300)의 하방 및 연결부 주변에 용접열영향부(400)가 형성되며, 용접열영향부(400)의 마르텐사이트 조직의 면적 분율은 18% 이하로 형성될 수 있다.In addition, the weld heat affected
도 3과 같이, 연결부에 용접을 하게 되면 용접열에 의해 제1연결부 주변에 용접열영향부(400)(heat affected zone, HAZ)가 형성된다. 용접열영향부(400)는 용접과정에서 약 1300℃ 이상의 고열이 가해지므로 오스테나이트 조직의 결정립이 성장하게 된다.As shown in FIG. 3, when the joint is welded, a heat affected zone (HAZ) 400 is formed around the first joint by welding heat. Since the weld heat affected
냉각 후에는 오스테나이트 조직의 적어도 일부가 마르텐사이트 조직으로 변태될 수 있다. 이와 같은 마르텐사이트 조직은 취성이 높기 때문에 균열이 발생할 수 있고, 조각형태로 탈락되어 설비 결함이 발생할 수 있다.After cooling, at least a portion of the austenite structure may be transformed into a martensitic structure. Since such a martensite structure has high brittleness, cracks may occur, and the martensite structure may be detached in the form of a piece, resulting in facility defects.
본 발명에 따른 팬 임펠러에서와 같이 용접부가 다층의 패스로 형성될 경우, 제1용접부(200)를 제1연결부에 용접하는 과정에서 제1연결부 주변으로 제1열영향부(410)가 형성될 수 있다. 이후, 제1용접부(200) 위로 제2용접부(300)를 용접하는 과정에서 제2용접부(300)의 하방 및 제1연결부 주변에 제2열영향부(420)가 형성될 수 있다.When the welded portion is formed by a multi-layered pass as in the fan impeller according to the present invention, the first heat affected
제1열영향부(410)와 제2열영향부(420)는 서로 중첩되는 범위를 가질 수 있으며, 용접열영향부(400)는 제1열영향부(410)와 제2열영향부(420)를 모두 포함하는 영역일 수 있다.The first heat affected
제1용접부(200) 위로 제2용접부(300)를 형성시키는 과정에서 제1용접부(200)는 재가열되어 취성이 높아질 수 있다.In the process of forming the second welded
따라서 용접과정에서 제1열영향부(410) 및 제2열영향부(420)를 포함하는 용접열영향부(400)의 미세조직이 마르텐사이트로 변태되는 것을 방지하기 위해 제2용접부(300)에 비해 상대적으로 경도가 낮으나 연성이 높은 재질로 형성될 수 있다.Accordingly, in order to prevent the microstructure of the weld heat affected
이에 따라 제1용접부(200)는 본체(100)의 제1연결부와 제2용접부(300) 간의 경도 편차를 완화시키도록 완충영역으로 작용하는 것이 가능하다.Accordingly, the
한편, 용접열영향부(400)의 마르텐사이트 조직의 면적 분율은 전체 부피 100%를 기준으로, 18% 이하로 형성될 수 있다. 마르텐사이트 조직 분율이 18%를 초과할 경우, 취성이 높아질 수 있기 때문이다.On the other hand, the area fraction of the martensite structure of the weld heat affected
본 발명에 따른 팬 임펠러에서 본체(100)는 전체 중량 100%를 기준으로, 함량이 0.3% 이하인 탄소(C)를 포함하는 합금 재질로 이루어지고, 제1용접부(200)는 합금보다 탄소(C)의 함량이 높은 제1용접재로 이루어지며, 제2용접부(300)는 제1용접재보다 탄소(C)의 함량이 높은 제2용접재로 이루어질 수 있다.In the fan impeller according to the present invention, the
탄소(C)는 일반적으로 합금에 첨가되어 합금의 강도 및 경도를 증가시키는 역할을 수행한다. 본체(100)를 형성하는 합금의 경우, 탄소(C)의 함량이 0.3% 이하로 함유된 페라이트계 탄소강일 수 있다.Carbon (C) is generally added to the alloy to serve to increase the strength and hardness of the alloy. The alloy forming the
구체적으로, 합금은 탄소(C): 0.1 내지 0.3%, 실리콘(Si): 0.35% 이하, 망간(Mn): 0.8% 이하, 인(P): 0.04% 이하, 황(S): 0.04% 이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Specifically, the alloy contains 0.1 to 0.3% of carbon (C), 0.35% or less of silicon (Si), 0.8% or less of manganese (Mn), 0.04% or less of phosphorus (P) , The balance iron (Fe), and other unavoidable impurities.
또한, 티타늄(Ti): 0.004 내지 0.035%를 더 포함하여 강도 및 인성, 용접열영향부(HAZ)의 취화영역이 개선된 페라이트계 탄소강일 수 있다.The ferritic carbon steel may further include 0.004 to 0.035% of titanium (Ti) to improve the strength and toughness, and the embrittlement region of the weld heat affected zone (HAZ).
제1용접부(200)를 형성하는 제1용접재의 탄소(C) 함량은 본체(100)를 형성하는 합금의 탄소(C) 함량보다 높으며, 제2용접부(300)를 형성하는 제2용접재의 탄소(C) 함량은 제1용접재의 탄소(C) 함량보다 높아 본체(100)로부터 제1용접부(200), 제2용접부(300)로 갈수록 경도가 증가할 수 있다.The carbon content of the first welded material forming the first welded
한편, 제1용접재 및 제2용접재는 각각 크롬(Cr)을 포함하되, 제2용접재의 크롬(Cr) 함량은 제1용접재의 크롬(Cr) 함량보다 높을 수 있다.Meanwhile, the first welding material and the second welding material each include chromium (Cr), and the chromium (Cr) content of the second welding material may be higher than the chromium (Cr) content of the first welding material.
크롬(Cr)은 제1용접재 및 제2용접재에 합금 원소로 첨가되어 고온산화특성을 향상시켜 내식성 강화에 기여한다. 다만, 과다하게 함유될 경우, 연신율이 저하되고, 열간가공성이 손상될 수 있다.Cr (Cr) is added as an alloying element to the first welding material and the second welding material to improve the high-temperature oxidation characteristic, thereby contributing to strengthening of corrosion resistance. However, if it is contained in an excessive amount, the elongation may be lowered and the hot workability may be impaired.
그러므로 제2용접재의 크롬(Cr) 함량은 제1용접재의 크롬(Cr) 함량보다 높음으로써 제2용접부(300)의 경도가 제1용접부(200)보다 높을 수 있다. 반면, 제1용접부(200)의 연성이 제2용접부(300)보다 높을 수 있다.Therefore, the chromium (Cr) content of the second weld material is higher than the chromium (Cr) content of the first weld material, so that the hardness of the
구체적으로, 제1용접재는 중량% 기준으로, 탄소(C): 0.08 내지 0.10%, 크롬(Cr): 14 내지 20%, 니켈(Ni): 6 내지 10%, 실리콘(Si): 0.3 내지 0.6%, 망간(Mn): 4 내지 8%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Specifically, the first weld material preferably contains 0.08 to 0.10% of carbon (C), 14 to 20% of chromium (Cr), 6 to 10% of nickel (Ni), 0.3 to 0.6 %, Manganese (Mn): 4 to 8%, the balance iron (Fe) and other unavoidable impurities.
제1용접재는 오스테나이트계 소재이며, 용접과정에서는 경도가 낮으나 시간이 경과함에 따라 석출물이 고르게 분포되어 경도가 높아지는 시효경화성 소재일 수 있다.The first welding material is an austenitic material, and may be an age hardening material having a low hardness in the welding process but a high hardness due to even distribution of the precipitates with time.
제1용접부(200)는 경도가 30 내지 33HRC일 수 있고, 연신율이 40 내지 43일 수 있으며, 두께가 7 내지 12mm일 수 있다.The
탄소(C)는 오스테나이트 안정화 원소로서, 탄소(C)의 함량이 0.08% 미만일 경우, 성형성이 저하되고, 강도 및 경도가 저하되며, 0.10%를 초과할 경우, 강도 및 경도가 상승되어 경도 완충영역으로서 역할을 수행하기 어려울 수 있다.When the content of carbon (C) is less than 0.08%, the formability is deteriorated and the strength and hardness are decreased. When the content of carbon (C) is more than 0.10%, the strength and hardness are increased, It may be difficult to serve as a buffer zone.
크롬(Cr)은 내식성 강화에 중요한 원소로서, 고온산화특성을 향상시킨다. 과다하게 첨가되면 고온강도가 저하되고, 고온에서 열간가공성이 손상되며, 연신율이 저하될 수 있다. 크롬(Cr)의 함량이 14% 미만일 경우, 고온산화특성의 효과가 미미하고, 20%를 초과할 경우, 고온강도와 연신율이 저하되고 열간가공성이 손상될 수 있다.Chromium (Cr) is an important element for enhancing corrosion resistance, and improves high temperature oxidation characteristics. If it is added in an excess amount, the high temperature strength is lowered, the hot workability at high temperature is impaired, and the elongation rate may be lowered. If the content of chromium (Cr) is less than 14%, the effect of high-temperature oxidation characteristics is insignificant. If the content exceeds 20%, high-temperature strength and elongation may be decreased and hot workability may be impaired.
니켈(Ni)의 함량이 6% 미만일 경우, 인성이 감소할 수 있고, 8%를 초과할 경우, 탄소(C)나 질소(N)의 확산을 느리게 할 수 있다.If the content of nickel (Ni) is less than 6%, the toughness may decrease, and if it exceeds 8%, the diffusion of carbon (C) or nitrogen (N) may be slowed.
실리콘(Si)은 고온산화특성의 개선에 있어서 매우 유효한 원소이다. 실리콘(Si)의 함량이 0.3% 미만일 경우, 새그 저항성, 상안정성, 고온산화특성 및 연신율의 향상 효과가 미미하며, 0.6%를 초과할 경우, 연신율이 급격하게 감소될 수 있다.Silicon (Si) is a very effective element in improving the high-temperature oxidation characteristics. If the content of silicon (Si) is less than 0.3%, the effect of improving sag resistance, phase stability, high-temperature oxidation characteristics and elongation is insignificant, and if it exceeds 0.6%, the elongation can be drastically reduced.
망간(Mn)은 새그 저항성, 고온내산화성 및 상안정성 측면에서 유리하지만 과다하게 첨가되면 연신율의 감소로 인해 성형성이 저하될 수 있다. 망간(Mn)의 함량이 4% 미만일 경우, 새그 저항성, 상안정성, 고온산화특성 및 연신율의 향상 효과가 미미하며, 8%를 초과할 경우, 연신율이 급격하게 감소될 수 있다.Although manganese (Mn) is advantageous in terms of sag resistance, high temperature oxidation resistance and phase stability, if it is added excessively, moldability may be deteriorated due to decrease in elongation. When the content of manganese (Mn) is less than 4%, the effect of improving the sag resistance, phase stability, high-temperature oxidation characteristics and elongation is insignificant, and if it exceeds 8%, the elongation can be drastically reduced.
구체적으로, 제2용접재는 중량% 기준으로, 탄소(C): 0.3 내지 0.6%, 크롬(Cr): 22 내지 28%, 망간(Mn): 1 내지 4%, 몰리브덴(Mo): 0.5 내지 1.5%, 니오븀(Nb): 1.5 내지 3.0%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.Specifically, the second welding material may contain 0.3 to 0.6% of carbon (C), 22 to 28% of chromium (Cr), 1 to 4% of manganese (Mn), 0.5 to 1.5% of molybdenum %, Niobium (Nb): 1.5 to 3.0%, the balance iron (Fe) and other unavoidable impurities.
제2용접재도 제1용접재와 마찬가지로 오스테나이트계 소재이며, 용접과정에서는 경도가 낮으나 시간이 경과함에 따라 석출물이 고르게 분포되어 경도가 높아지는 시효경화성 소재일 수 있다. 또한, 표면경화용 소재일 수 있다.Second Welding Material Like the first welding material, it may be an austenitic material, an age-hardening material having a low hardness in the welding process but a high degree of distribution of precipitates evenly over time. It may also be a surface hardening material.
제2용접부(300)는 경도가 55 내지 62 HRC 일 수 있고, 연신율이 18 내지 23일 수 있으며, 두께가 7 내지 12mm일 수 있다.The
탄소(C)의 함량이 0.3% 미만일 경우, 제1용접부(200)보다 경도가 낮을 수 있으며, 0.6%를 초과할 경우, 강도 및 경도가 과도하게 상승될 수 있다.If the content of carbon (C) is less than 0.3%, the hardness may be lower than that of the
크롬(Cr)의 함량이 22% 미만일 경우, 제1용접부(200)보다 경도가 낮을 수 있으며, 28%를 초과할 경우, 제조 비용이 증가하고, 고온강도와 연신율이 급격하게 저하될 수 있다.If the content of chromium (Cr) is less than 22%, the hardness may be lower than that of the
망간(Mn)의 함량이 1% 미만일 경우, 새그 저항성, 상안정성, 고온산화특성 및 연신율의 향상 효과가 미미하며, 4%를 초과할 경우, 연신율이 급격하게 감소될 수 있다.When the content of manganese (Mn) is less than 1%, the effect of improving sag resistance, phase stability, high-temperature oxidation characteristics and elongation is insignificant, and if it exceeds 4%, the elongation can be drastically reduced.
몰리브덴(Mo)의 함량이 0.5% 미만일 경우, 소입성과 내열성이 저하할 수 있고, 1.5%를 초과할 경우, 경화능이 지나치게 높을 수 있다.If the content of molybdenum (Mo) is less than 0.5%, the quenchability and heat resistance may be deteriorated, and if it exceeds 1.5%, the curing ability may be excessively high.
니오븀(Nb)의 함량이 1.5% 미만일 경우, 탄소(C)와의 결합이 제한될 수 있고, 3.0%를 초과할 경우, 경도가 저하될 수 있다.If the content of niobium (Nb) is less than 1.5%, the bonding with carbon (C) may be restricted, and if it exceeds 3.0%, the hardness may be lowered.
도 4 및 도 5에서과 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 팬 임펠러는 본체(100)에 형성된 관통홀을 통과하고, 경판(110)과 연결되어 제2연결부를 형성하는 보스(500), 제2연결부 상에 위치하는 제3용접부(600) 및 제3용접부(600) 상에 위치하는 제4용접부(700)를 더 포함하며, 제3용접부(600)의 경도는 제2연결부보다 높고, 제4용접부(700)보다 낮을 수 있다.4 and 5, the fan impeller according to an embodiment of the present invention includes a
보스(500)는 본체(100)에 형성된 관통홀을 통과하고, 경판(110)과 연결된다. 구체적으로, 본체(100)를 이루는 복수의 경판(110)은 일측경판(111), 중앙경판(112) 및 타측경판(113)으로 구분된다. 각각의 경판(110)에는 관통홀이 형성되며, 경판(110) 사이에 배치되는 복수의 블레이드(120)를 통해 서로 연결되어 본체(100)를 이룬다. 보스(500)는 일측경판(111), 중앙경판(112) 및 타측경판(113)에 형성된 관통홀 내에 배치되고, 중앙경판(112)과 제2연결부를 형성한다.The
팬 임펠러가 CDQ 가스 순환용으로, 고온의 분위기에서 1300rpm 이상의 고속회전으로 반복 사용될 경우, 경판(110)과 블레이드(120)의 연결부분인 제1연결부 뿐만 아니라 보스(500)와 경판(110)의 연결부분인 제2연결부도 마모가 발생하여 부식에 취약한 부분이다. 따라서 제2연결부 상에 완충영역으로 작용할 수 있는 제3용접부(600)를 형성시키고, 제3용접부(600) 상에 제3용접부(600)보다 경도가 높은 제4용접부(700)를 형성시켜 내식성 및 내마모성을 향상시키는 것이 가능하다.When the fan impeller is repeatedly used for CDQ gas circulation at a high speed of 1300 rpm or more in a high temperature atmosphere, the first connection part, which is the connection part between the
제3용접부(600) 및 제4용접부(700)에 대한 설명은 제1용접부(200) 및 제2용접부(300)와 그 재질이 동일하므로 제1용접부(200) 및 제2용접부(300)에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The description of the
용접 구조물Welded structure
본 발명에 따른 용접 구조물은 복수의 멤버로 이루어진 구조체, 멤버 간에 형성된 이음부에 위치하는 제1용접층 및 제1용접층 상에 위치하는 제2용접층을 포함하고, 제1용접층의 경도는 이음부보다 높고, 제2용접층보다 낮다.The weld structure according to the present invention comprises a structure comprising a plurality of members, a first weld layer located at the joint formed between the members, and a second weld layer located over the first weld layer, wherein the hardness of the first weld layer is Higher than the joint and lower than the second weld layer.
제1용접층의 연성은 제2용접층보다 높을 수 있다.The ductility of the first weld layer may be higher than the second weld layer.
고온의 환경에서 사용되어 우수한 내식성 및 내마모성이 요구되며, 용접을 이용해 연결된 구조물은 비단 CDQ 가스 순환용 팬 임펠러에 한정되지 않는다.It is required to have excellent corrosion resistance and abrasion resistance because it is used in a high temperature environment and the structure connected by welding is not limited to the fan impeller for CDQ gas circulation.
따라서 복수의 멤버로 이루어진 용접 구조물이며, 멤버가 용접을 통해 연결된 경우라면 멤버보다 높은 경도의 제1용접층 및 제1용접층보다 높은 경도의 제2용접부(300)를 적용시켜 내식성 및 내마모성이 우수한 용접 구조물을 기대할 수 있다.Accordingly, when the member is connected through welding, the first welding layer having a higher hardness than the member and the
제1용접층 및 제2용접층과 관련된 설명은 상기의 팬 임펠러에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The description related to the first welding layer and the second welding layer will be described instead of the above description of the fan impeller.
팬 Pan 임펠러Impeller 용접방법 welding method
본 발명에 따른 팬 임펠러 용접방법은 복수의 경판(110) 및 블레이드(120)로 이루어진 본체(100) 중, 경판(110) 및 블레이드(120) 간에 형성된 제1연결부 상에 제1용접재를 이용하여 제1용접부(200)를 위치시키는 단계 및 제1용접부(200) 상에 제2용접재를 이용하여 제2용접부(300)를 위치시키는 단계를 포함하며, 제1용접부(200)의 경도는 제1연결부보다 높고, 제2용접부(300)보다 낮다.The fan impeller welding method according to the present invention uses a first welding material on a first connecting portion formed between a
먼저, 경판(110)과 블레이드(120)가 형성하는 제1연결부 상에 제1용접재를 용접하여 제1용접부(200)를 형성시킨다.First, a first welding material is welded on a first connection part formed by the
제1용접부(200)를 형성시킨 다음, 제1용접부(200) 상에 제2용접재를 용접하여 제2용접부(300)를 형성시킨다.After forming the
이에 따라 다층의 패스를 이루는 용접부를 통해 경판(110) 및 블레이드(120)가 연결된다. 제1용접부(200) 및 제2용접부(300)에 대한 설명은 상기의 팬 임펠러에 대한 설명으로 대신하기로 한다.Thus, the
본 발명에 따른 팬 임펠러 용접방법은 팬 임펠러의 제조과정에서 적용될 수 있고, 이미 사용 중인 팬 임펠러의 보수과정에서 적용될 수 있다.The method of welding the fan impeller according to the present invention can be applied to the manufacturing process of the fan impeller and can be applied to the repair process of the fan impeller which is already in use.
사용 중이던 팬 임펠러의 보수과정에서 적용될 경우, 경판(110)과 블레이드(120)는 기존의 용접재를 통해 연결되어 있는 상태일 수 있다. 따라서 제1용접부(200)는 기존의 용접부 상에 형성될 수 있다.When the fan impeller is being used in the repair process, the
제1용접부(200)를 위치시키는 단계 이전에는 제1연결부 표면을 가공 경화처리하는 단계를 더 포함할 수 있다. 쇼트 피닝 등의 방법으로 제1연결부 표면이 가공되어 경도가 향상될 수 있다.Before the step of positioning the
제1용접부(200)를 위치시키는 단계 이전에는, 본체(100)를 예열하는 단계를 더 포함할 수 있다. 열처리하는 단계에서는 100 내지 300℃ 온도에서 0.5 내지 1시간 동안 예열시킬 수 있다.Prior to the step of positioning the first welded
예열의 목적은 본체(100)의 내부 응력을 제거하여 인성 및 연성을 확보하기 위함일 수 있다. 따라서 용접 전, 본체(100)를 100 내지 300℃ 온도에서 예열시킬 수 있다.The purpose of the preheating may be to remove the internal stress of the
본 발명의 일 실시예에 의한 팬 임펠러 용접방법은 제2용접부(300)를 위치시키는 단계 이후, 보스(500)를 본체(100)에 형성된 관통홀 내에 배치시켜 경판(110)과 제2연결부를 형성하도록 위치시키는 단계 제2연결부 상에 제1용접재를 이용하여 제3용접부(600)를 위치시키는 단계 및 제3용접부(600) 상에 제2용접재를 이용하여 제4용접부(700)를 위치시키는 단계를 더 포함하며, 제3용접부의 경도는 제2연결부보다 높고, 제4용접부(700)보다 낮을 수 있다.The method for welding a fan impeller according to an embodiment of the present invention includes disposing the
보스(500), 제3용접부(600) 및 제4용접부(700)에 대한 설명은 상기의 팬 임펠러에 대한 설명으로 대신하기로 한다.The description of the
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. However, the following examples are only a concrete example of the present invention, and the present invention is not limited to the following examples.
실시예Example 및 And 비교예Comparative Example
[시험용 시편 제조][Preparation of Test Specimens]
하기의 표 1을 만족하는 용접재들을 용접하여 시편 1 내지 5를 제조하였다.Specimens 1 to 5 were prepared by welding weld materials satisfying the following Table 1.
시편 1의 경우, 본 발명에 따른 팬 임펠러에서 제1용접재의 조성을 만족하는 합금이고, 시편 2의 경우, 제2용접재의 조성을 만족하는 합금으로 제조된 시편이다.In the case of specimen 1, the specimen is made of an alloy satisfying the composition of the first weld material in the fan impeller according to the present invention, and in the case of specimen 2, made of an alloy satisfying the composition of the second weld material.
시편 3 내지 5는 모두 오스테나이트계 소재이나, 제1용접재 또는 제2용접재의 조성 범위를 만족시키지 않는 합금으로 제조된 시편이다.Specimens 3 to 5 are specimens made of an austenitic material or an alloy that does not satisfy the composition range of the first weld material or the second weld material.
(중량%)C
(weight%)
(중량%)Cr
(weight%)
(중량%)Ni
(weight%)
(중량%)Si
(weight%)
(중량%)Mn
(weight%)
(중량%)Mo
(weight%)
(중량%)Nb
(weight%)
상기 표 1의 조성을 만족하는 시편 1 내지 5를 제조 후, 내마모성, 경도 및 연신율을 각각 시험하여 평가하였다.After preparing the specimens 1 to 5 satisfying the composition shown in Table 1, the abrasion resistance, the hardness and the elongation were respectively tested and evaluated.
내마모성(KS M ISO5407), 경도(ASTM E18) 및 연신율(ASTM A370)은 각각의 표준규격 규정에 의한 시험방법을 이용하여 측정하였다.Abrasion resistance (KS M ISO5407), hardness (ASTM E18) and elongation (ASTM A370) were measured by the test method according to the respective standard specifications.
그 측정 결과는 하기 표 2와 같다.The measurement results are shown in Table 2 below.
1x10-13m3/mWear rate
1 x 10 -13 m 3 / m
한편, 본 발명에 따른 팬 임펠러와 같이 용접부가 다층의 패스로 구성되며, 상층으로 갈수록 경도가 높고, 연성이 낮을 경우, 그 효과를 비교하기 위해 실시예 및 비교예들을 하기의 조건으로 마련하였다.Meanwhile, in order to compare the effect of the welded portion of the fan impeller according to the present invention in the case where the welded portion is made of a multi-layered path and the hardness is increased toward the upper layer and the ductility is low, Examples and Comparative Examples were prepared under the following conditions.
실시예는 HT 50 강판 상에 시편 1의 조성과 동일한 용접재를 용접한 후, 시편 2의 조성과 동일한 용접재를 용접하였다.In the embodiment, the same welding material as the specimen 1 was welded on the HT 50 steel plate, and then the same welding material as the specimen 2 was welded.
비교예 1은 HT 50 강판 상에 시편 2의 조성과 동일한 용접재를 용접한 후, 시편 1의 조성과 동일한 용접재를 용접하였다.In Comparative Example 1, a weld material having the same composition as that of Specimen 2 was welded on the HT50 steel plate, and the same welding material as that of the specimen 1 was welded.
비교예 2는 HT 50 강판 상에 시편 3의 조성과 동일한 용접재를 용접하였다.In Comparative Example 2, the same welding material as the specimen 3 was welded on the HT 50 steel plate.
비교예 3은 HT 50 강판 상에 시편 4의 조성과 동일한 용접재를 용접하였다.In Comparative Example 3, the same welding material as the specimen 4 was welded on the HT 50 steel plate.
비교예 4는 HT 50 강판 상에 시편 5의 조성과 동일한 용접재를 용접하였다.In Comparative Example 4, the same welding material as the specimen 5 was welded on the HT 50 steel plate.
마르텐사이트 면적 분율(%)Welding Heat Affecting Organization
Martensite area fraction (%)
시편 2(제2층)Specimen 1 (first layer) /
Sample 2 (second layer)
A:austenite, F:ferrite, M:martensite
마르텐사이트 면적 분율: 18%A + F + M mixed tissue
A: austenite, F: ferrite, M: martensite
Martensite area fraction: 18%
A:austenite, F:ferrite, M:martensite
마르텐사이트 면적 분율: 20%A + F + M mixed tissue
A: austenite, F: ferrite, M: martensite
Martensite area fraction: 20%
A:austenite, F:ferrite, M:martensite
마르텐사이트 면적 분율: 20%A + F + M mixed tissue
A: austenite, F: ferrite, M: martensite
Martensite area fraction: 20%
A:austenite, F:ferrite, M:martensite
마르텐사이트 면적 분율: 23%A + F + M mixed tissue
A: austenite, F: ferrite, M: martensite
Martensite area fraction: 23%
마르텐사이트의 면적 분율은 EBSD(Electron Back Scattered Diffraction)을 이용하여 시편을 분석한 결과이다.The area fraction of martensite is the result of analyzing the specimen using Electron Back Scattered Diffraction (EBSD).
상기의 표 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 2층으로 구성된 실시예의 경우, 마르텐사이트 면적 분율이 18%였으나, 비교예 1 내지 비교예 3의 경우, 모두 18%을 초과하였다. 실시예의 경우, 시편 2가 최외층에 형성되어 있으므로 내마모성이 가장 우수하여 내구성이 비교예 1 내지 비교예 3보다 뛰어난 것을 확인할 수 있다.As can be seen from the above Table 3, in the case of the two-layered embodiment, the martensite area fraction was 18%, but in the case of Comparative Examples 1 to 3, it exceeded 18%. In the case of the example, it is confirmed that since the specimen 2 is formed on the outermost layer, the abrasion resistance is the most excellent and the durability is superior to those of Comparative Examples 1 to 3. [
본 발명은 상기 구현예 및/또는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구현예 및/또는 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims and their equivalents. It will be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or scope of the invention. It is therefore to be understood that the embodiments and / or the examples described above are illustrative in all aspects and not restrictive.
100: 본체 110: 경판
111: 일측경판 112: 중앙경판
113: 타측경판 120: 블레이드
200: 제1용접부 300: 제2용접부
400: 용접열영향부 410: 제1열영향부
420: 제2열영향부 500: 보스
600: 제3용접부 700: 제4용접부100: main body 110: hard plate
111: one side plate 112:
113: the other end plate 120: the blade
200: first welding portion 300: second welding portion
400: welding heat affected part 410: first heat affected part
420: second heat affected part 500: boss
600: third welding part 700: fourth welding part
Claims (16)
상기 경판 및 블레이드 간에 형성된 제1연결부 상에 위치하는 제1용접부; 및
상기 제1용접부 상에 위치하는 제2용접부;를 포함하며,
상기 제1용접부의 경도는 상기 제1연결부보다 높고, 상기 제2용접부보다 낮은 팬 임펠러.A body made of a plurality of hard disks and blades;
A first weld positioned on a first connection formed between the hard plate and the blade; And
And a second weld portion positioned on the first weld portion,
Wherein the hardness of the first weld is higher than that of the first weld and lower than that of the second weld.
상기 제1용접부의 연성은 상기 제2용접부보다 높은 팬 임펠러.The method according to claim 1,
Wherein the ductility of the first weld is higher than that of the second weld.
상기 제2용접부의 하방 및 상기 제1연결부 주변에 용접열영향부가 형성되며,
상기 용접열영향부의 마르텐사이트 조직의 면적 분율은 18% 이하인 팬 임펠러.The method according to claim 1,
A welding heat affected part is formed below the second welding part and around the first connection part,
And the area fraction of the martensite structure of the weld heat affected zone is 18% or less.
상기 본체는 전체 중량 100%를 기준으로, 함량이 0.3% 이하인 탄소(C)를 포함하는 합금 재질로 이루어지고,
상기 제1용접부는 상기 합금보다 탄소(C)의 함량이 높은 제1용접재로 이루어지며,
상기 제2용접부는 상기 제1용접재보다 탄소(C)의 함량이 높은 제2용접재로 이루어지는 팬 임펠러.The method according to claim 1,
The main body is made of an alloy material containing carbon (C) having a content of 0.3% or less based on 100% of the total weight,
Wherein the first welding portion is made of a first welding material having a higher content of carbon (C) than the alloy,
And the second welding portion is made of a second welding material having a higher content of carbon (C) than the first welding material.
상기 제1용접재 및 상기 제2용접재는 각각 크롬(Cr)을 포함하되,
상기 제2용접재의 크롬(Cr) 함량은 상기 제1용접재의 크롬(Cr) 함량보다 높은 팬 임펠러.5. The method of claim 4,
Wherein the first welding material and the second welding material each contain chromium (Cr)
Wherein the chromium (Cr) content of the second weld bead is greater than the chromium (Cr) content of the first weld bead.
상기 제1용접재는,
중량% 기준으로, 탄소(C): 0.08 내지 0.10%, 크롬(Cr): 14 내지 20%, 니켈(Ni): 6 내지 10%, 실리콘(Si): 0.3 내지 0.6%, 망간(Mn): 4 내지 8%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 팬 임펠러.5. The method of claim 4,
Wherein the first welding material comprises:
(Cr): 14 to 20%, nickel (Ni): 6 to 10%, silicon (Si): 0.3 to 0.6%, manganese (Mn): 0.08 to 0.10% 4 to 8%, balance iron (Fe) and other inevitable impurities.
상기 제2용접재는,
중량% 기준으로, 탄소(C): 0.3 내지 0.6%, 크롬(Cr): 22 내지 28%, 망간(Mn): 1 내지 4%, 몰리브덴(Mo): 0.5 내지 1.5%, 니오븀(Nb): 1.5 내지 3.0%, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 팬 임펠러.5. The method of claim 4,
The second welding material may be formed,
(Ni): 0.5 to 1.5% of molybdenum (Mo), 0.5 to 1.5% of molybdenum (Mo), and 1 to 4% of chromium (Cr) 1.5 to 3.0%, balance iron (Fe) and other inevitable impurities.
상기 제1용접부의 경도는 30 내지 33HRC이고, 상기 제2용접부의 경도는 55 내지 62HRC인 팬 임펠러.The method according to claim 1,
Wherein the hardness of the first weld is 30 to 33 HRC and the hardness of the second weld is 55 to 62 HRC.
상기 본체에 형성된 관통홀을 통과하고, 상기 경판과 연결되어 제2연결부를 형성하는 보스;
상기 제2연결부 상에 위치하는 제3용접부; 및
상기 제3용접부 상에 위치하는 제4용접부;를 더 포함하며,
상기 제3용접부의 경도는 상기 제2연결부보다 높고, 상기 제4용접부보다 낮은 팬 임펠러.The method according to claim 1,
A boss which passes through the through hole formed in the main body and is connected to the end plate to form a second connection portion;
A third weld positioned on the second connection; And
And a fourth weld located on the third weld,
Wherein the hardness of the third weld is higher than that of the second joint and lower than that of the fourth weld.
상기 멤버 간에 형성된 이음부에 위치하는 제1용접층; 및
상기 제1용접층 상에 위치하는 제2용접층;을 포함하고,
상기 제1용접층의 경도는 상기 이음부보다 높고, 상기 제2용접층보다 낮은 용접 구조물.A structure made up of a plurality of members;
A first weld layer located at the joint formed between the members; And
And a second weld layer positioned on the first weld layer,
Wherein the hardness of the first weld layer is higher than the joint and lower than the second weld layer.
상기 제1용접층의 연성은 상기 제2용접층보다 높은 용접 구조물.11. The method of claim 10,
Wherein the ductility of the first weld layer is higher than the second weld layer.
상기 제1용접부 상에 제2용접재를 이용하여 제2용접부를 위치시키는 단계;를 포함하며,
상기 제1용접부의 경도는 상기 제1연결부보다 높고, 상기 제2용접부보다 낮은 팬 임펠러 용접방법.Positioning a first welded portion using a first welded material on a first connection portion formed between the hard plate and the blade among a plurality of hard plates and blades; And
Positioning the second weld on the first weld using a second weld,
Wherein the hardness of the first weld is higher than that of the first weld, and the hardness of the first weld is lower than that of the second weld.
상기 제1용접부를 위치시키는 단계 이전에는,
상기 제1연결부 표면을 가공 경화처리하는 단계;를 더 포함하는 팬 임펠러 용접방법.13. The method of claim 12,
Before the step of positioning the first weld,
Further comprising: machining the surface of the first connection portion.
상기 제1용접부를 위치시키는 단계 이전에는,
상기 본체를 예열하는 단계;를 더 포함하는 팬 임펠러 용접방법.13. The method of claim 12,
Before the step of positioning the first weld,
And preheating the body. ≪ Desc / Clms Page number 16 >
상기 예열하는 단계에서는,
100 내지 200℃의 온도에서 0.5 내지 1시간 동안 예열시키는 팬 임펠러 용접방법.The method according to claim 14,
In the preheating step,
Wherein the preheating is carried out at a temperature of 100 to 200 DEG C for 0.5 to 1 hour.
상기 제2용접부를 위치시키는 단계 이후,
보스를 상기 본체에 형성된 관통홀 내에 배치시켜 상기 경판과 제2연결부를 형성하도록 위치시키는 단계;
상기 제2연결부 상에 상기 제1용접재를 이용하여 제3용접부를 위치시키는 단계; 및
상기 제3용접부 상에 상기 제2용접재를 이용하여 제4용접부를 위치시키는 단계;를 더 포함하며,
상기 제3용접부의 경도는 상기 제2연결부보다 높고, 상기 제4용접부보다 낮은 팬 임펠러 용접방법.13. The method according to claim 12,
After the step of positioning the second weld,
Placing a boss in a through-hole formed in the body to form the end plate and the second connection portion;
Positioning the third weld on the second connection using the first weld; And
And positioning the fourth weld on the third weld using the second weld,
Wherein the hardness of the third weld is higher than that of the second weld, and the hardness of the third weld is lower than that of the fourth weld.
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