KR20210130801A - 연속 용접의 표면에서 산화물의 형성을 감소시키기 위해 비산화성 분위기를 사용한 강 시트/판 사이의 연속 용접의 차폐 및 냉각 - Google Patents

연속 용접의 표면에서 산화물의 형성을 감소시키기 위해 비산화성 분위기를 사용한 강 시트/판 사이의 연속 용접의 차폐 및 냉각 Download PDF

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Abstract

병진하는 강 시트 또는 판들에 대해 고정되어 있도록 구성된 용접 헤드를 포함하는 연속 용접 시스템에서 사용하기 위한 장치가 개시된다. 장치는 중공의 세장형 몸체와 포트를 포함한다. 몸체는 2개의 폐쇄 단부 사이에서 연장된다. 포트는 비산화성 소스에 결합되고 몸체와 연통한다. 몸체는 복수의 개구를 한정한다. 개구들은 용접 헤드에 의해 형성된 용접부를 분위기로부터 차폐하고 동시에 용접부를 냉각하기 위해 강 시트 또는 판들을 향해 비산화성 가스를 지향시키도록 구성된다.

Description

연속 용접의 표면에서 산화물의 형성을 감소시키기 위해 비산화성 분위기를 사용한 강 시트/판 사이의 연속 용접의 차폐 및 냉각
우선권
본 출원은 그 개시 내용이 참조에 의해 본 명세서에 통합되는, "그 연속 용접 표면 2-2에서 산화물의 형성을 감소시키기 위해 비산화성 분위기를 사용한 고온 스탬핑된 강에서의 용속 용접의 차폐 및 냉각"이라는 명칭으로 2019년 4월 5일자 출원된 미국 가출원 제62/829,741호에 대해 우선권을 주장한다.
강판 및/또는 시트들은 다양한 용접 공정을 사용하여 다양한 상황에서 접합될 수 있다. 일부 상황에서, 이러한 강 시트/판들은 용접된 강 시트/판들의 하나 이상의 표면에 다양한 금속 코팅을 접착하기 위해 용접한 후에 고온 침지 코팅될 수 있다. 일부 상황에서, 강 모재와 금속 코팅 사이의 접착은 용접부에서 또는 그 근처에서 산화물 형성으로 인해 어려울 수 있다.
용접 동안, 맞대지는 강 시트/판들은 비교적 높은 온도로 가열될 수 있다. 일부 상황 하에서, 온도가 충분히 높을 수 있어서, 강 시트/판들 중 하나 이상의 일부는 주위 분위기의 산소와 반응하여 표면 산화물 또는 스케일을 생성할 수 있다. 이러한 산화물이 용접 후에 강 시트/판들의 표면에 남아 있으면, 용접 영역이 후속의 고온 침지 금속 코팅될 때 코팅 무결성 및/또는 접착에 대한 문제가 나타날 수 있다. 예를 들어, 일부 상황에서, 금속 코팅은 고온 코팅 동안 용접 영역의 표면을 완전히 적시지 않을 수 있다. 이러한 문제는 어닐링, 고온 스탬핑 등과 같은 후속 처리 작업 동안 악화될 수 있다. 그러므로, 용접 동안 강 시트/판들의 산화되는 경향을 감소시키는 디바이스 및 방법을 개발에 대한 필요성이 존재한다. 다수의 디바이스 및 방법이 강 제조의 맥락에서 만들어지고 사용되었지만, 발명자 이전의 누구도 첨부된 청구범위에 설명된 발명을 만들거나 사용하지 않은 것으로 믿어진다.
도 1은 예시적인 연속 시임 용접 시스템의 사시도를 도시하며;
도 2는 도 1의 연속 시임 용접 시스템의 예시적인 헤더의 사시도를 도시하며;
도 3은 도 1의 선 3-3을 따라서 취한 단면도인 도 2의 헤더의 단면도를 도시하며;
도 4는 도 2의 헤더로 수행된 제1 용접 시편의 3개 단면의 현미경 사진을 도시하며;
도 5는 어떠한 차폐 및/또는 냉각 없이 수행된 제2 용접 시편의 3개 단면의 현미경 사진을 도시하며;
도 6은 코팅 후에 취해진 단면인, 강 코일의 제1 외경에서 취한 제3 용접 시편의 단면의 현미경 사진을 도시하며;
도 7은 코팅 후에 취해진 단면인, 강 코일의 제2 외경에서 취한 제3 용접 시편의 단면의 현미경 사진을 도시하며;
도 8은 코팅 후에 취해진 단면인, 강 코일의 제1 내경에서 취한 제3 용접 시편의 단면의 현미경 사진을 도시하며;
도 9는 코팅 후에 취해진 단면인, 강 코일의 제2 내경에서 취한 제3 용접 시편의 단면의 현미경 사진을 도시한다.
도 1은 예시적인 연속 시임 용접 시스템(10)을 도시한다. 용접 시스템(10)에서, 2개의 시트 및/또는 플레이트(20)는 고정된 용접 헤드(30)에 대해 연속적으로 이동된다. 그러므로, 본 예의 용접 시스템(10)은 롤러 등을 사용하여 다양한 재료 처리 영역을 통해 나사산이 형성된 시트/플레이트(20)들이 있는 연속 재료 처리 시스템에 용이하게 통합될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 다른 예에서, 용접 시스템(10)은 독립형 시스템으로 사용되고, 다른 재료 처리 시스템들과 통합되지 않는다는 것을 이해하여야 한다. 그러므로, 시트/플레이트(20)들이 고정된 용접 헤드(30)에 대해 이동하는 것으로 도시되었을지라도, 다른 예에서, 용접 헤드(30)가 이동하도록 구성될 수 있는 반면에, 시트/플레이트(20)들은 고정되어 있다. 물론, 다양한 대안적인 구성이 본 명세서의 교시를 고려하여 당업자에게 자명한 바와 같이 사용될 수 있다.
본 예에서 시트/플레이트(20)들은 탄소강 또는 다른 강 제품을 포함할 수 있다. 시트/플레이트(20)들이 동일한 재료를 포함할 수 있을지라도, 일부 예에서, 각각의 플레이트(20)의 재료는 달라질 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 시트/플레이트(20)들은 추후에 다양한 맞춤형 용접 블랭크로 형성될 수 있는 맞춤형 용접 코일을 형성하도록 사용될 수 있다. 이러한 예에서, 시트/플레이트(20)들은 재료, 치수 및 재료 특성이라는 면에서 달라질 수 있다. 이러한 구성은 강 블랭크(steel blank)의 단면적 전체에 걸쳐서 다른 특성을 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
본 예의 용접 헤드(30)는 다양한 용접 작업을 수행하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 예에서, 용접 헤드(30)는 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)을 수행하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 용접 헤드(30)는 레이저 용접을 수행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 용접 헤드(30)는 저항 용접을 수행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 용접 헤드(30)는 가스 금속 아크 용접(GMAW)을 수행하도록 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 용접 헤드(30)는 차폐 아크 용접(SAW)을 수행하도록 구성될 수 있다. 물론, 또 다른 예에서, 본 명세서의 교시를 고려하여 당업자에게 자명한 바와 같이, 용접 헤드(30)는 다양한 다른 대안적인 용접 작업, 또는 이들의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다.
도시되지 않았을지라도, 용접 헤드(30)는 다양한 다른 관련된 용접 구성요소와 관련될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 용접 헤드(30)는 전원, 가스 소스, 용가재 소스 등 중 하나 이상과 관련될 수 있다. 추가로, 또는 대안적으로, 용접 헤드(30)는 또한 시스템(10)의 하나 이상의 다른 구성요소와 용접을 조화시키기 위해 하나 이상의 컨트롤러와 관련된다. 예를 들어, 하나의 예에서, 하나 이상의 컨트롤러는 전류 및/또는 전압과 같은 용접 작업 파라미터를 시트/플레이트(20)들의 이송 속도와 조화시키기 위해 사용될 수 있다. 여전히, 이러한 컨트롤러의 다른 용도는 본 명세서의 교시의 관점을 고려하여 당업자에게 자명할 것이다.
본 예의 용접 헤드(30)는 시트/플레이트(20)들 사이에 평탄 맞대기 용접을 형성하기 위해 시트/플레이트(20)들에 대해 위치되는 것으로서 도시되어 있다. 그러나, 다른 예에서, 용접 헤드(30)는 다양한 대안적인 위치에 위치될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 일부 예에서, 용접 헤드(30)는 수평, 수직 또는 오버헤드 위치에서 용접하도록 위치될 수 있다. 추가로, 또는 대안적으로, 일부 예에서, 용접 헤드(30)는 단일 패스로 다수의 위치(예를 들어, 평면 및 오버헤드)에서 용접부들을 형성하는 다수의 용접 헤드를 포함할 수 있다.
본 예의 용접 시스템(10)은 용접 헤드(30)로부터 멀어지게 후미 방향으로 연장되는 헤더(50) 또는 슈라우드를 추가로 포함한다. 본 예의 헤더(50)는 일반적으로 용접 헤드(30)에 의해 형성된 새로운 용접부(fresh weld)를 분위기로부터 차폐하면서 새로운 용접부를 사전 결정된 기간 동안 냉각하도록 구성된다. 이러한 동시 차폐 및 냉각 작용은 일반적으로 시트/플레이트(20)들 및/또는 용접의 위치를 향해 배향된 헤더(50)에서의 하나 이상의 개구, 기공 및/또는 오리피스의 존재에 의해 달성된다. 그러므로, 헤더(50)는 일반적으로 헤더(50)의 길이에 대응하는 사전 결정된 시간 동안 용접부의 표면 상으로 차폐 가스를 지향시키도록 구성된다는 것을 이해하여야 한다.
본 예의 헤더(50)는 세장형 중공 구조로서 구성된다. 다음에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 헤더(50)의 중공 구조는 일반적으로 헤더(50)를 통한 가스의 흐름을 용접부로 지향시키도록 구성된다. 본 예의 헤더(50)가 관형 또는 원통형 구조를 가지는 것으로서 도시되었을지라도, 다른 예에서, 상이한 구조가 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 일부 예에서, 헤더(50)는 정사각형 또는 직사각형 단면으로 구성될 수 있다. 다른 예에서, 헤더(50)는 타원형 단면으로 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 헤더(50)는 C-형상 단면 또는 팬케이크 단면과 같은 불규칙한 형상으로 구성될 수 있다. 물론, 헤더(50)에 대한 다양한 대안적인 형상은 본 명세서에서의 교시를 고려하여 당업자에게 자명할 것이다.
도 2에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 헤더(50)는 세장형 몸체(52), 폐쇄된 전방 단부(54), 폐쇄된 후방 단부(56), 포트(58)를 포함한다. 다음에 더욱 상세히 설명되는 바와 같이, 몸체(52)와 폐쇄 단부(54, 56)들의 조합은 포트(58)로부터 헤더(50)를 통해 시트/플레이트(20)들 사이의 용접부를 향해 가스를 분배하도록 작용한다. 본 예의 헤더(50)는 일반적으로 세장형 몸체(52), 단부(54, 56)들이 단일 재료이도록 단일 재료로 형성된다. 그러나, 다른 예에서, 헤더(50)는 함께 고정된 다수의 상이한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 본 예의 헤더(50)는 일반적으로 탄소강 합금과 같은 금속으로 형성된다. 헤더(50)가 새로운 용접부에 인접하게 위치되기 때문에, 금속 구성은 일반적으로 약간의 내열성을 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 다른 예에서, 다양한 대안적인 재료가 사용될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
헤더(50)는 몸체(52)에 의해 한정된 복수의 개구(60)를 추가로 포함한다. 개구(60)들은 일반적으로 포트(58)로부터 용접부를 향해 가스를 지향시키도록 구성된다. 이와 같이, 개구(60)들은 일반적으로 용접부에 근접한 위치에서 헤더(50)의 바닥측에 위치된다. 본 예의 각각의 개구(60)는 일반적으로 원형 또는 원통형 형상을 가진다. 일부 예에서, 이러한 형상은 각각의 개구(60)를 통한 가스의 비난류 흐름을 촉진하는데 바람직할 수 있다.
도 2에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 본 예의 개구(60)들은 일렬로 배향되고, 서로 동일한 거리 이격된다. 이러한 구성은 일반적으로 가스가 개구(60)들을 통해 흐름에 따라서 용접부의 균일한 차폐 및 냉각을 제공하도록 구성된다. 다른 예에서, 개구(60)들은 다양한 다른 대안적인 구성을 가질 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 예를 들어, 일부 예에서, 개구(60)들은 동일하거나 엇갈린 간격으로 있는 2개, 3개 또는 4개의 평행선으로 구성될 수 있다. 다른 예에서, 개구(60)들은 몸체(52)의 길이를 따라서 동일한 거리 이격된 다양한 그룹(예를 들어, 쌍, 트라이어드, 쿼드 등)으로 구성될 수 있다. 또 다른 예에서, 개구(60)들은 비산화성 분위기를 새로운 용접 영역으로 지향시키도록 구성된 하나 이상의 길고 좁은 슬릿으로 대체될 수 있다. 개구(60)들을 위한 또 다른 구성은 본 명세서의 교시를 고려하여 당업자에게 자명할 것이다.
도 3에서 가장 잘 알 수 있는 바와 같이, 본 예의 개구(60)들은 일반적으로 직경(D1)을 한정한다. 한편, 몸체(52)는 직경(D2)을 한정한다. 본 예에서, D1과 D2는 각각의 개구(60)를 통한 가스의 균일한 흐름을 촉진하기 위해 서로의 사이에 사전 결정된 관계를 가진다. 예를 들어, D1은 면적(A1)을 한정할 수 있다. 한편, D2는 면적(A2)을 한정할 수 있다. 일부 예에서, 면적(A2)은 모든 개구(60)들에 대한 면적(A1)의 합보다 사전 결정된 배수만큼 클 수 있다. 본 예에서, 사전 결정된 배수는 2이다. 그러나, 다른 예에서, 사전 결정된 배수는 20만큼 많을 수 있다. 즉, 몸체(52)에 의해 한정된 면적(A2)은 모든 개구(60)의 면적(A1)의 합보다 2 내지 20의 배수만큼 클 수 있다.
본 예에서 포트(58)는 튜브(72) 또는 호스를 통해 비산화성 가스 소스(70)에 연결된다. 비산화성 가스 소스(70)는 일반적으로 사전 결정된 압력에서 헤더(50)에 비산화성 가스를 제공한다. 본 예에서, 밸브(74)는 비산화성 가스 소스(70)로부터의 가스의 흐름을 제어하기 위해 튜브(72)와 직렬로 포함된다. 사용되는 특정 압력은 가스 소스(70) 자체 또는 밸브(74)에 의해 제어될 수 있다. 어느 경우든, 가스가 포트(58) 및 튜브(72)로부터 개구(60)들을 통해 흐름에 따라서, 압력은 가스가 있는 용접부의 적용 범위를 촉진하도록 제어된다.
비산화성 가스 소스(70)는 이러한 가스가 본질적으로 비산화성이면 다양한 가스 또는 가스의 혼합물을 제공하도록 구성될 수 있다. 단지 예로서, 이러한 비산화성 가스의 예는 질소, 헬륨 및/또는 아르곤을 포함할 수 있다. 추가로, 또는 대안적으로, 이러한 비산화성 가스는 또한 산소를 능동적으로 소비하기 위해 환원 가스를 포함할 수 있다. 이러한 환원 가스는 수소, 일산화탄소, 및/또는 황화수소를 포함할 수 있다. 물론, 본 명세서의 교시의 관점을 고려하여 당업자에게 자명한 바와 같이 다양한 대체 가스가 사용될 수 있다.
본 예에서 헤더(20)의 특정 길이는 필요한 냉각량에 의해 결정될 수 있다. 예를 들어, 산화물 형성을 감소시키기 위해, 일반적으로 헤더(50)에 의해 제공되는 비산화성 분위기를 제거하기 전에 새로운 용접부를 500℃ 이하의 온도로 냉각하는 것이 바람직하다. 이러한 온도로 냉각하는 것은 두꺼운 산화물 층의 존재를 감소시키는 것으로 이해된다. 일부 예에서, 산화물 층이 1 ㎛보다 크면 "두꺼운" 것으로 간주된다. 그러므로, 헤더(20)의 길이는 일반적으로 용접부를 500℃ 이하로 냉각시키는데 충분한 길이의 것으로 구성된다. 결과적으로, 헤더(50)의 길이는 헤더(50)에 대한 시트/플레이트(20)들의 이동 속도, 시트/플레이트(20)들의 냉각 속도, 시트/플레이트(20)들의 두께, 용접 헤드(30)에 의해 제공되는 열 입력과 같은 다양한 인자들에 의존할 수 있다. 본 예에서, 하나의 적절한 길이는 8 피트 이상일 수 있다. 다른 예에서, 또 다른 적절한 길이는 3.28 피트(1미터)일 수 있다. 일부 예에서, 적절한 길이는 가장 빠른 이동 속도(예를 들어, 0.05 m/s 내지 1.5 m/s)에서 가장 두꺼운 강 시트/판(20)(예를 들어, 0.5 내지 2.5 mm의 두께)를 냉각 및 슈라우드(shroud)하고 스케일 형성을 최소화하는데 필요한 체류 시간에 기초하여 결정될 수 있다.
예 1
가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)을 사용하여 평탄 위치에서 2개의 탄소강 시트/판을 맞대기 용접하도록 용접부들이 준비되었다. 용접부가 형성된 후에 용접부에 차폐 및 냉각을 제공하기 위해 전술한 헤더(50)를 사용하여 제1 용접부(용접부 A)가 준비되었다. 제2 용접부(용접부 B)가 헤더 없이 준비되어서, 완성된 용접부는 용접 직후에 주위 공기에 노출되었다.
용접 및 냉각 후에, 각각의 용접부는 3개의 위치에서 섹션화되었다. 각각의 섹션에 대해 현미경 사진이 준비되었다. 각각의 현미경 사진은 현미경 사진에서의 특징을 측정하는 기능이 있는 소프트웨어 유틸리티인 EpiPhot을 사용하여 분석되었다. 이러한 분석은 각각의 현미경 사진에 나타난 산화물 또는 스케일 층의 두께 측정을 수집하는 것을 포함하였다.
도 4는 헤더(50)로 준비된 시편에 대한 현미경 사진을 도시한다. 한편, 도 5는 헤더(50) 없이 준비된 시편에 대한 현미경 사진을 도시한다. 아래의 표 1 및 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 평균 산화물 또는 스케일 두께를 생성하기 위해 다양한 산화물 또는 스케일 측정이 수행되었다.
[표 1]
용접부 A에 대한 산화물 두께 측정
Figure pct00001
[표 2]
용접부 B에 대한 산화물 두께 측정
Figure pct00002
상기 표 1 및 표 2를 비교하는 것에 의해 알 수 있는 바와 같이, 헤더(50)의 존재는 헤더(50) 없이 수행된 용접과 비교하여 1.46 ㎛만큼 산화물 두께를 감소시켰다. 그러므로, 헤더(50)의 존재는 헤더(50) 없이 수행된 용접에 비해 산화물 스케일의 두께에서 30% 이상 감소를 제공하였다. 실제 실시에서, 헤더(50)의 사용 동안 형성된 산화물 층은 특정 용접에 대해 맞춤화된 헤더(50)의 다양한 파라미터로 인해 더욱 관통하고 더욱 균일한 적용 범위로 인해 상당히 더 얇을 것이라고 믿어진다. 또한, 도 5의 비슈라우드 용접부가 실제로 더 두꺼운 스케일을 가질 것으로 믿어진다. 이러한 스케일의 존재는 일반적으로 후속 어닐링 및 금속 코팅 공정 동안 용접 영역의 균일한 적용 범위의 감퇴로 인해 바람직하지 않다.
예 2
연속 알루미늄화 라인을 사용하여 추가 테스트가 수행되었다. 특히, 완전히 알루미늄화된 코일을 준비하기 위해 연속 알루미늄화 라인에 통합된, 상술된 용접 시스템(10)을 사용하여 용접이 수행되었다. 탄소강 시트/판들은 헤더(50)가 있는 용접 시스템(10)을 사용하여 접합되었다. 용접 후에, 용접된 시트/판들은 알루미늄화되었다.
테스트 종료 후에, 시편들은 코일의 외경과 코일의 내경 모두에서 완성된 코일로부터 제거되었다. 각각의 시편에 대한 현미경 사진이 준비되었다. 도 6 및 도 7은 코일의 외경으로부터 제거된 시편에 대한 현미경 사진을 도시한다. 한편, 도 8 및 도 9는 코일의 내경으로부터 제거된 시편의 현미경 사진을 도시한다. 도 6 내지 도 9는 모두 용인된 용접 품질을 가지는 용접을 도시한다.
상술한 시편은 다음으로 기계적으로 테스트되었다. 특히, 용접 방향에 직각인 방향으로 인장 시험이 수행되었다. 인장 결과가 다음의 표 3에 나타난다.
[표 3]
인장 결과
Figure pct00003
위에 나타낸 인장 시험은 용인된 용접 품질을 나타낸다. 모든 샘플에 대하여, 일반적으로 열 영향을 받은 구역(HAZ) 또는 모재(BM)에서 균열이 발생했다. 본 명세서에 사용된 "열 영향을 받은 구역"이라는 용어의 사용은 일반적으로 용접 동안 용접되지 않고 대신 용접에 의해 변경된 미세 구조 또는 재료 특성을 가지는 용접의 영역을 지칭하는 것으로 이해되어야 한다. 더 얇은 재료에서의 실패는 일반적으로 예상되었다.

Claims (18)

  1. 병진하는 강 시트 또는 판들에 대해 고정되어 있도록 구성된 용접 헤드를 포함하는 연속 용접 시스템에서 사용하기 위한 장치로서,
    2개의 폐쇄 단부 사이에서 연장되는 중공의 세장형 몸체; 및
    비산화성 가스 소스에 결합되고 상기 몸체와 연통하는 포트를 포함하며,
    상기 몸체는 복수의 개구를 한정하고, 상기 개구들은 상기 용접 헤드에 의해 형성된 용접부를 분위기로부터 차폐하고 동시에 상기 용접부를 냉각하기 위해 상기 강 시트 또는 판들을 향해 비산화성 가스를 지향시키도록 구성되는, 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 몸체에 의해 한정된 상기 개구들은 상기 몸체의 길이 방향 축을 따라서 배열되는, 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 몸체에 의해 한정되는 각각의 개구는 각각의 인접한 개구로부터 동일 거리만큼 분리되는, 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 개구의 각각의 개구는 제1 면적을 한정하고, 상기 몸체는 제2 면적을 한정하며, 제3 면적이 각각의 개구에 의해 한정된 상기 제1 면적의 합에 의해 한정되고, 상기 제2 면적은 상기 제3 면적보다 큰, 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 면적은 상기 제3 면적보다 2 내지 20의 사전 결정된 배수만큼 큰, 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 500℃ 이하로 상기 용접부를 냉각하도록 구성된 길이를 한정하는, 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 몸체는 1 m 이상의 길이를 한정하는, 장치.
  8. 강 시트 또는 판을 연속으로 용접하기 위한 시스템으로서,
    하나 이상의 강 시트 또는 판과 용접 헤드 사이의 상대적인 움직임을 통해 상기 하나 이상의 강 시트 또는 판에서 용접부를 형성하도록 구성된 용접 헤드; 및
    상기 용접부의 방향으로 상기 용접 헤드로부터 멀어지게 연장되는 중공 몸체를 가지는 헤더를 포함하며, 상기 몸체는 상기 용접부를 향해 배향된 복수의 개구를 한정하고, 상기 복수의 개구는 상기 용접부를 분위기로부터 차폐하고 동시에 상기 용접부를 냉각하기 위해 상기 용접부를 향해 비산화성 가스의 흐름을 지향시키도록 구성되는, 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 비산화성 가스 소스를 추가로 포함하며, 상기 헤더는 상기 몸체와 연통하는 포트를 포함하며, 상기 비산화성 가스를 상기 몸체에 연통시키도록 상기 비산화성 가스 소스와 상기 포트 사이에서 튜브가 연장되는, 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 밸브를 추가로 포함하며, 상기 밸브는 상기 몸체로 연통되는 비산화성 가스의 압력을 제어하도록 상기 튜브와 연통하는, 시스템.
  11. 제9항에 있어서, 상기 비산화성 가스 소스는 아르곤 또는 질소 중 하나 이상을 제공하도록 구성되는, 시스템.
  12. 제8항에 있어서, 상기 몸체는 길이를 가지며, 상기 복수의 개구는 상기 몸체의 길이를 따라서 상기 몸체에 의해 한정되는, 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 몸체의 길이는 500℃ 이하로 상기 용접부를 냉각하도록 구성되는, 시스템.
  14. 제12항에 있어서, 상기 몸체의 길이는 1 m 이상인, 시스템.
  15. 용접부를 차폐하고 냉각하기 위한 방법으로서,
    복수의 금속 시트 또는 판들 사이에 용접부를 형성하도록 용접 헤드에 대해 제1 방향으로 상기 금속 시트 또는 판들을 이동시키는 단계; 및
    상기 용접부를 동시에 차폐하고 냉각하도록 상기 시트 또는 판들이 제1 방향으로 이동함에 따라서 상기 용접부 근처에서 비산화성 가스를 침착하는(depositing) 단계를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 비산화성 가스를 침착하는 단계는 상기 용접부를 냉각하기 위해 상기 용접부의 길이를 따라서 사전 결정된 거리에 대해 연속되는, 방법.
  17. 제15항에 있어서, 상기 비산화성 가스를 침착하는 단계는 사전 결정된 온도로 상기 용접부를 냉각하기 위해 상기 용접부의 사전 결정된 길이를 따라서 수행되는, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 비산화성 가스를 침착하는 단계는 500℃ 이하로 상기 용접부를 냉각하기 위해 상기 용접부의 사전 결정된 길이를 따라서 수행되는, 방법.
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