KR20220092782A - 용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법 - Google Patents

용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220092782A
KR20220092782A KR1020210167703A KR20210167703A KR20220092782A KR 20220092782 A KR20220092782 A KR 20220092782A KR 1020210167703 A KR1020210167703 A KR 1020210167703A KR 20210167703 A KR20210167703 A KR 20210167703A KR 20220092782 A KR20220092782 A KR 20220092782A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
backing plate
welding
base material
sliding copper
copper backing
Prior art date
Application number
KR1020210167703A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102582885B1 (ko
Inventor
고스케 야마구치
게이 야마자키
다카시 요코야마
료 도다
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20220092782A publication Critical patent/KR20220092782A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102582885B1 publication Critical patent/KR102582885B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K25/00Slag welding, i.e. using a heated layer or mass of powder, slag, or the like in contact with the material to be joined
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/003Cooling means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/09Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/24Features related to electrodes
    • B23K9/28Supporting devices for electrodes
    • B23K9/29Supporting devices adapted for making use of shielding means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

[과제] 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용융 금속의 누설을 방지할 수 있는 용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법을 제공한다.
[해결 수단] 한 쌍의 모재(3) 사이의 개선부(2)에 대향 배치되는 용접용 접동 구리 백킹판(30)은, 백킹판 본체부(40)와, 백킹판 본체부(40)의 적어도 하나의 측방에 마련되고, 모재(3)와 대향하는 대향면(41a)이 모재(3)와 접촉 또는 근접하도록 이동 가능한 적어도 하나의 가동 부재(61)를 구비한다.

Description

용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법{SLIDABLE COPPER BACKING PLATE FOR WELDING, WELDING APPARATUS AND WELDING METHOD}
본 발명은 용접용 접동(摺動) 구리 백킹판(copper backing plate), 용접 장치 및 용접 방법에 관한 것이다.
일렉트로슬래그 용접법 및 일렉트로 가스 아크 용접법 등의 입향상진(立向上進) 용접법은, 입향 이음매의 고능률 시공법으로서, 조선 및 석유 탱크 등의 대형 구조물의 용접에 널리 채용되고 있다.
특히, 용융 슬래그의 줄 열을 열원으로 하는 일렉트로슬래그 용접은, 노출된 아크가 아니라 용융 슬래그 내에서 열이 발생하여 와이어 및 모재를 용융하므로, 아크 방사열이 발생하지 않고, 또한 흄(hume), 스패터(spatter)의 발생도 적어서, 작업 환경의 개선이 된다. 또한 용융 슬래그로 용접 금속을 대기로부터 차폐하므로 실드 가스가 불필요하고, 판 두께가 커져도 실드 효과가 열화하는 일이 없고, 대기에 존재하는 질소 등의 용융 금속 내로의 침입을 판 두께에 관계없이 효과적으로 방지할 수 있으므로, 용접 금속의 기계적인 열화도 발생하지 않는다라는 메리트가 있다.
또한, 일렉트로슬래그 용접법 및 일렉트로 가스 아크 용접법 중 어느 하나에 있어서도, 용융 슬래그 욕이나 용융 금속 욕을 덮을 수 있는 정도의 길이를 갖는 소형의 수냉 접동 구리 백킹판을 이용하는 것이 알려져 있다. 이것에 의해, 용접의 진행에 맞추어 레일이나 체인 등에 의해서 용접 토치 및 대차를 상승시키고, 수냉 접동 구리 백킹판을 토치나 대차와 함께 용접선을 따라 이동시켜서, 수십 미터의 장척 용접을 가능하게 하고 있다.
특허문헌 1에서는, 피용접물의 개선 표면에 접동 구리 백킹판을 접촉하여 용접하는 입향 일렉트로 가스 아크 용접에 있어서, 해당 접동 구리 백킹판을 판 두께 방향으로 가압하면서 용접할 때, 접동 구리 백킹판의 하부를 가압하는 가압력을, 중앙부를 가압하는 가압력의 1/4 내지 1/2로 하여, 용접선 방향으로 판 두께가 상이한 모재에 서핀 가공이 실시된 이음매 부분에 있어서도, 용융 금속 및 용융 슬래그의 누설을 방지하는 것이 개시되어 있다. 구체적으로, 접동 구리 백킹판이 상측 모재의 서핀 가공부 단부면을 통과한 후, 상측 모재의 표면을 따라 수직인 상태가 되었을 때, 용융 금속과 접동 구리 백킹판 사이에 생기는 간극으로부터 용접 금속 및 용융 슬래그가 누설되는 것을 방지하고 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 일렉트로슬래그 용접에 있어서, 슬래그 욕의 깊이를 사전결정한 깊이로 유지하면서 용접을 실행하기 위해, 용융 슬래그 욕 검출기가 접동식 구리 백킹판의 상부에 설치되고, 용융 슬래그 욕 검출기의 검출 단자가 검출하는 용접 전압에 따라, 슬래그 욕의 깊이를 검출하는 것이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제 2003-236667 호 공보 일본 특허 공개 제 2016-215214 호 공보
도 19는, 종래의 일렉트로슬래그 용접법에 있어서, 접동 구리 백킹판(200)을 이용하여, 용접선 방향으로 판 두께차가 있는 모재(3)의 서핀 가공부(3S)를 용접하는 과정을 도시하고 있다. 접동 구리 백킹판(200)이 하측 모재(3D)로부터 상측 모재(3U)의 서핀 가공부(3S)로 진행되면, 접동 구리 백킹판(200)의 상단부가 서핀 가공부(3S)를 따라 상승하기 때문에(도 19의 (b) 참조), 접동 구리 백킹판(200)과 모재(3) 사이에 공극부(S1)가 생긴다. 용접이 더욱 진행되어, 접동 구리 백킹판(200)이 서핀 가공부(3S)와 평행하게 되면(도 19의 (c) 참조), 접동 구리 백킹판(200)의 상부와 상측 모재(3U) 사이에 공극부(S2)가 생긴다. 이 때문에, 공극부(S1, S2)로부터 용융 슬래그 또는 용융 금속이 누설되어, 용접이 중단된다라고 하는 염려가 있어서, 개선이 요구되고 있었다. 한편, 접동 구리 백킹판(200)이 상측 모재(3U)의 표면을 따르는 상태가 되면(도 19의 (d) 참조), 접동 구리 백킹판(200)의 하부와 서핀 가공부(3S) 사이에 공극부(S3)가 생기지만, 용융 슬래그나 용접 금속이 이미 고화되어 있는 경우는, 용융 슬래그나 용접 금속의 누설은 생기지 않는다.
특허문헌 1에 기재된 수법에서는, 도 19의 (d) 상태에 있어서, 공극부(S3)로부터의 용융 금속 및 용융 슬래그의 누출 방지를 도모하는 것을 목적으로 하고 있으며, 도 19의 (b)나 도 19의 (c)의 상태에 있어서, 공극부(S1, S2)로부터의 용융 슬래그나 용접 금속의 누설을 고려한 것은 아니다.
본 발명은, 전술한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용융 금속의 누설을 방지할 수 있는 용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적은 하기의 구성에 의해 달성된다.
[1] 용융 슬래그 욕 또는 용융 금속 욕을 형성하도록 한 쌍의 모재 사이의 개선부에 대향 배치되고, 상기 개선부를 따라 접동하는 용접용 접동 구리 백킹판에 있어서,
백킹판 본체부와,
상기 백킹판 본체부의 적어도 하나의 측방에 마련되고, 상기 모재와 대향하는 단부가 상기 모재와 접촉 또는 근접하도록 이동 가능한 적어도 하나의 추종 부재를 구비하는, 용접용 접동 구리 백킹판.
[2] [1]에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판과,
용접 토치와,
상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 슬래그 욕 높이를 검출하는 용융 슬래그 욕 검출기와,
상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕에 플럭스를 공급하는 플럭스 공급 장치와,
상기 용접용 접동 구리 백킹판, 상기 용접 토치, 상기 용융 슬래그 욕 검출기, 및 상기 플럭스 공급 장치를 탑재하여 상기 개선부를 따라 이동하는 주행 대차를 구비하는, 용접 장치.
[3] 한 쌍의 모재 사이의 개선부를 향해서, [1]에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판을 배치하고,
해당 개선부 내에, 플럭스를 충전하는 동시에, 콘택트 팁의 선단으로부터 용접 와이어를 공급하며,
상기 콘택트 팁을 상기 개선부를 따라 이동시키는 동시에 상기 용접용 접동 구리 백킹판을 상기 개선부를 따라 접동 이동시켜서 용접하는, 용접 방법.
본 발명의 용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법에 의하면, 백킹판 본체부의 적어도 하나의 측방에, 모재와 대향하는 단부가 모재와 접촉 또는 근접하도록 이동 가능한 적어도 하나의 추종 부재를 구비하므로, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 제 1 실시형태의 용접용 접동 구리 백킹판을 이면측에서 본 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시하는 용접용 접동 구리 백킹판을 표면측에서 본 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시하는 용접용 접동 구리 백킹판의 표면측의 정면도이다.
도 5는 도 2에 도시하는 용접용 접동 구리 백킹판의 상면도이다.
도 6은 도 5의 VI-VI 선 단면도이다.
도 7은 도 2에 도시하는 용접용 접동 구리 백킹판의 슬래그 누설 방지부의 부분 파단 측면도이다.
도 8은 맞댐 이음매의 개선부에 구리 백킹판 및 용접용 접동 구리 백킹판을 배치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 9는 각도를 갖는 모재의 표면에 구리 백킹판 및 용접용 접동 구리 백킹판을 배치한 상태를 도시하는 단면도이다.
도 10은 제 1 실시형태의 용접용 접동 구리 백킹판에 의해, 용접선 방향으로 판 두께의 차이를 갖는 이음매 부분을 용접하는 과정을 도시하는 측면도이다.
도 11은 용융 슬래그 욕 검출기의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 12는 백킹판 본체부로부터 검출 단자가 분리된 상태의 용접용 접동 구리 백킹판을 도시하는 사시도이다.
도 13은 제 2 실시형태의 용접용 접동 구리 백킹판을 이면측에서 본 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시하는 용접용 접동 구리 백킹판의 슬래그 누설 방지부의 사시도이다.
도 15는 도 13에 도시하는 용접용 접동 구리 백킹판의 슬래그 누설 방지부의 확대 상면도이다.
도 16은 제 2 실시형태의 용접용 접동 구리 백킹판에 의해, 용접선 방향으로 판 두께의 차이를 갖는 이음매 부분을 용접하는 과정을 도시하는 측면도이다.
도 17은 제 1 실시형태의 용접용 접동 구리 백킹판의 각종 변형예를 도시하는 정면 개략도이다.
도 18은 용접용 접동 구리 백킹판의 각종 변형예를 도시하는 정면 개략도이다.
도 19는 종래의 용접용 접동 구리 백킹판에 의해, 용접선 방향으로 판 두께의 차이를 갖는 이음매 부분을 용접하는 과정을 도시하는 측면도이다.
이하, 본 발명에 따른 용접용 접동 구리 백킹판, 및 해당 용접용 접동 구리 백킹판을 이용하는 용접 장치 및 용접 방법의 일 실시형태를 도면에 근거하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명에 따른 용접용 접동 구리 백킹판은 일렉트로슬래그 용접 및 일렉트로 가스 아크 용접 중 어느 하나에도 적용 가능하지만, 이하의 설명에서는 일렉트로슬래그 용접을 예로 설명한다.
<용접 장치의 구성>
먼저, 본 발명의 일 실시형태에 따른 용접용 접동 구리 백킹판을 이용하는 일렉트로슬래그 용접 장치에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 화살표 Z는 모재의 용접선을 따르는 방향(상하 방향)으로 하고, 화살표 X는 모재의 판 두께 방향으로 하며, 화살표 Y는 한 쌍의 모재가 늘어선 방향, 즉 모재의 표면을 따르는 수평 방향으로 한다. 따라서, 상방이란, 도 1의 지면에 대해 상측으로 하고, 하방이란, 도 1의 지면에 대해 하측으로 하고, 전방이란, 도 1의 지면에 대해 좌측으로 하며, 후방이란, 도 1의 지면에 대해 우측으로 한다. 또한, 도 2에 있어서도, 용접용 접동 구리 백킹판이 모재의 표면에 배치된 상태를 가정하여, 화살표 Z는 용접용 접동 구리 백킹판의 길이 방향(백킹판 본체부의 길이 방향)으로 하고, 화살표 X는 용접용 접동 구리 백킹판의 두께 방향(백킹판 본체부의 두께 방향)으로 하며, 화살표 Y는 용접용 접동 구리 백킹판의 폭 방향(백킹판 본체부의 폭 방향)으로 한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접 장치(100)는, 고정의 구리 백킹판(1) 및 용접용 접동 구리 백킹판(30)과, 용접 토치(4)와, 용융 슬래그 욕 검출기(13)와, 플럭스 공급 장치(14)와, 플럭스 공급 제어 장치(15)와, 주행 대차(16)와, 주행 대차 제어 장치(17)를 구비한다.
일렉트로슬래그 용접 장치(100)에 있어서, 강판인 한 쌍의 모재(3)의 개선의 이면측에는 고정의 구리 백킹판(1)이 배치되어 있고, 개선의 표면측에는 용접용 접동 구리 백킹판(30)이 배치된다. 여기서, 이면측의 구리 백킹판(1) 대신에, 내열성의 세라믹스로 구성되는 이면 백킹재를 이용해도 좋다. 또한, 표면측의 용접용 접동 구리 백킹판(30)은 상하 방향으로 접동하는 구리 백킹판이며, 후술하는 바와 같이 수냉되고 있다. 다만, 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 소재를, 구리 이외로 대용해도 좋다.
용접 토치(4)는, 미도시의 용접 전원으로부터 공급되는 용접 전류(8)에 의해 용접 와이어(6)에 급전하여 모재(3)를 용접한다. 또한, 용접 토치(4)는 콘택트 팁(5)을 갖고 있으며, 콘택트 팁(5)은 용접 와이어(6)를 안내하는 동시에 용접 와이어(6)에 용접 전류(8)를 공급한다.
용융 슬래그 욕 검출기(13)는 용융 슬래그 욕(7)의 위치를 검출한다. 플럭스 공급 장치(14)는 용융 슬래그 욕(7)에 플럭스(12)를 투입한다. 플럭스(12)는, 용융하여 용융 슬래그가 되기 때문에, 플럭스(12)를 투입하는 것에 의해, 용융 슬래그 욕(7)의 양이 증가하게 된다.
플럭스 공급 제어 장치(15)는 플럭스 공급 장치(14)의 동작을 제어하고, 용융 슬래그 욕(7)에 투입되는 플럭스(12)의 양을 조정한다.
주행 대차(16)는, 용접용 접동 구리 백킹판(30), 용접 토치(4), 용융 슬래그 욕 검출기(13), 플럭스 공급 장치(14), 플럭스 공급 제어 장치(15), 주행 대차 제어 장치(17)를 탑재하고 있으며, 상측 방향(화살표 Z 방향)으로 이동한다. 즉, 주행 대차(16)는, 용접용 접동 구리 백킹판(30), 용접 토치(4), 용융 슬래그 욕 검출기(13), 플럭스 공급 장치(14), 플럭스 공급 제어 장치(15), 주행 대차 제어 장치(17)와 일체로 되어 이동하기 때문에, 각각의 상대적인 위치 관계는 변하지 않는다. 주행 대차(16)가 상승하는 것에 의해, 상측 방향을 따라 용접이 실행된다.
주행 대차 제어 장치(17)는 주행 대차(16)의 주행 속도를 증대시키거나 감소시키거나 하여, 주행 대차(16)의 동작을 제어한다.
그리고, 모재(3), 구리 백킹판(1) 및 용접용 접동 구리 백킹판(30)에 둘러싸인 개선 내에, 용접 토치(4)의 콘택트 팁(5)의 선단으로부터 용접 와이어(6)가 송급되어, 개선 내에 형성된 용융 슬래그 욕(7) 내에 송입된다. 용접 전류(8)는 용접 와이어(6)로부터 용융 슬래그 욕(7)을 통해 용융 금속(9)으로 흐른다. 이 때, 용융 슬래그 욕(7)을 흐르는 용접 전류(8) 및 용융 슬래그 욕(7)의 저항에 의해, 줄 열이 발생하여, 용접 와이어(6) 및 모재(3)를 용융하면서 용접이 진행한다.
용접이 진행함에 따라, 용융 금속(9)은 냉각되어 용접 금속(10)이 되고, 용융 슬래그 욕(7)의 일부는 구리 백킹판(1)과 용접 금속(10) 사이, 및 용접용 접동 구리 백킹판(30)과 용접 금속(10) 사이에 형성된 용융 슬래그 층이 되며, 이러한 용융 슬래그 층이 냉각되어 고화 슬래그(11)가 된다. 이와 같이 하여, 용융 슬래그 욕(7)은 그 일부가 비드 표면을 덮는 고화 슬래그(11)가 되므로, 용접의 진행에 따라 소비되어, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)가 감소하여 나가게 된다. 이러한 용융 슬래그 욕(7)의 감소를 보충하기 위해서는, 용융하여 용융 슬래그 욕(7)이 되는 플럭스(12)를 추가 투입할 필요가 있다.
비드 표면을 덮는 고화 슬래그(11)의 양은 비드 폭이나 용접 개선의 폭에 의해서 변동한다. 또한, 고화 슬래그(11)의 양은 구리 백킹판(1) 및 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 밀착 정도나 냉각 상태에 의해서도 변동한다. 그 때문에, 고화 슬래그(11)의 양은 일정하지 않고, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)를 일정하게 유지하기 위해서는 투입하는 플럭스(12)의 양도 변화시킬 필요가 있다. 그렇지만, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)를 알지 못하기 때문에, 플럭스(12)의 투입량이 적절하지 않은 경우에는, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)가 변동하게 된다.
그래서, 본 실시형태에서는, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)를 일정하게 하기 위한 제어를 실행한다. 여기서, 일정이란, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)가 항상 하나의 값이 되는 경우에 한정되지 않고, 오차를 고려하여 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)가 일정한 범위 내의 값을 나타내는 경우도 포함된다. 즉, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)는 사전결정된 깊이로 유지하도록 제어된다.
그리고, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)를 일정하게 하기 위한 제 1 요건은, 콘택트 팁(5)의 선단으로부터 용융 슬래그 욕(7)의 상면까지의 용접 와이어 길이(Ld)(이하, 드라이 익스텐션(dry extension)(Ld)이라고 칭함)가 사전결정된 길이가 되도록 제어하는 것이다. 또한, 용융 슬래그 욕(7)의 깊이(Ls)를 일정하게 하기 위한 제 2 요건은, 와이어 송급 속도에 따라 정해진 기준 전류 값에 대해 용접 전류(8)가 사전결정된 관계, 즉 기준 전류 값과 용접 전류(8)가 동일해지도록, 주행 대차 제어 장치(17)가 주행 대차(16)의 주행 속도를 제어하는 것이다. 동일 와이어 송급 속도에 있어서, (Ld+Ls)와 용접 전류(8)에는 상관이 있으며, 기준 전류 값과 용접 전류(8)가 동일해지도록, 주행 대차 제어 장치(17)가 주행 대차(16)의 주행 속도를 제어함으로써, (Ld+Ls)는 일정하게 유지된다.
또한, 용접 와이어 길이(Ld)의 제어는 용융 슬래그 욕 검출기(13)에 의해 용융 슬래그 욕(7)을 검출함으로써 가능하고, 이것에 대해서는 이후에 상술한다.
<용접용 접동 구리 백킹판>
도 2 내지 도 7에 도시하는 바와 같이, 용접용 접동 구리 백킹판(30)은, 기부(41), 및 해당 기부(41)에 회전 가능하게 보지된 한 쌍의 회전 부재(31, 31)를 갖는 백킹판 본체부(40)와, 백킹판 본체부(40)의 양 측방에 마련되고, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서, 용융 슬래그 또는 용융 금속의 누설을 방지하기 위한 한 쌍의 슬래그 누설 방지부(60)를 구비한다.
백킹판 본체부(40)의 기부(41)는 대략 직사각형 판형상으로 형성되고, 폭 방향 양 단부에는, 모재(3)와의 대향면(41a)측 및 폭 방향 측방으로 개구되는 한 쌍의 원호형 구멍(42)이 길이 방향(Z 방향)의 양 단부에 형성되어 있다.
한 쌍의 원호형 구멍(42) 사이의 기부(41)의 대향면(41a)은 폭 방향 중앙부에서 약간 오목한 오목부(43)로 되어 있다. 오목부(43)의 상부에는, 후술하는 용융 슬래그 욕 검출기(13)의 검출 단자(18)가 배치되어 있다. 백킹판 본체부(40)의 기부(41)의 내부에는, 한 쌍의 원호형 구멍(42)의 폭 방향 내측에, 하단부로부터 한 쌍의 블라인드 구멍(袋孔)(44)이 Z 방향으로 서로 대략 평행하게 형성되어 있다. 블라인드 구멍(44)은 그 개구단이 미도시의 멈춤 마개에 의해 봉지되어 있다.
또한, 각 블라인드 구멍(44)의 하부에는, 오목부(43)의 반대측으로부터, 블라인드 구멍(44)에 연통하는 한 쌍의 관통 구멍(45)이 형성되어 있다(도 8, 도 9 참조). 게다가, 각 블라인드 구멍(44)의 상부는 폭 방향으로 연장되는 연통 구멍(45A)에 의해서 서로 연통되어 있다(도 4 참조). 블라인드 구멍(44), 한 쌍의 관통 구멍(45) 및 연통 구멍(45A)은 후술하는 냉각용 물을 흘리기 위한 수냉 경로(38)의 일부를 형성한다.
한 쌍의 회전 부재(31)는 단면 대략 부채꼴 형상의 대략 원기둥 형상의 부재이며, 그 외주면의 일부가 절결되어 길이 방향으로 연장되는 2개의 평탄한 접촉면(32) 및 피장착면(33)을 갖는다. 2개의 접촉면(32) 및 피장착면(33)은 회전 부재(31)의 축심(CL)과 평행하게 형성되어 있고, 서로 직교하여 있다. 해당 접촉면(32)의 폭은, 예를 들면 5 내지 15 ㎜이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 회전 부재(31)의 축 방향 양 단부에는, 소경의 지지축부(34)가 형성되고, 백킹판 본체부(40)의 기부(41)에 나사 고정된 미끄럼 베어링(39)에 회동 가능하게 끼워맞춰진다. 미끄럼 베어링(39)은 외형 형상이 대략 부채꼴형으로 형성되고, 외경면의 일부에 2개의 평면부(39a, 39b)가 접촉면(32) 및 피장착면(33)에 대응하여 마련되어 있다(도 3 참조).
또한, 회전 부재(31)의 내부에는, 일단측(도 6에서는 하단)으로부터 블라인드 구멍(35)이 축 방향으로 형성되어 있다. 블라인드 구멍(35)의 개구단에 형성된 암나사(35a)에는, 멈춤 마개(36)가 고정되어 블라인드 구멍(35)이 봉지되어 있다. 또한, 블라인드 구멍(35)에는, 접촉면(32)의 반대측으로부터 블라인드 구멍(35)에 반경 방향으로부터 연통하는 한 쌍의 관통 구멍(37)이 마련되어 있다. 블라인드 구멍(35) 및 한 쌍의 관통 구멍(37)은 회전 부재(31)를 냉각하기 위한 냉각용 물을 흘리는 수냉 경로(38)의 일부를 형성한다.
또한, 회전 부재(31)의 블라인드 구멍(35), 한 쌍의 관통 구멍(37), 및 기부(41)의 블라인드 구멍(44), 한 쌍의 관통 구멍(45), 연통 구멍(45A)은, 연결 파이프(50)(도 2 참조)에 의해 일체로 접속되어 수냉 경로(38)를 형성하고 있다. 수냉 경로(38)에 의해 회전 부재(31), 백킹판 본체부(40) 및 슬래그 누설 방지부(60)를 냉각함으로써, 용융 슬래그 또는 용융 금속을 응고하여, 용융 슬래그 또는 용융 금속이 모재(3)와 용접용 접동 구리 백킹판(30) 사이로부터 누출되는 것을 억제한다.
여기서, 도 5에 도시하는 바와 같이, 회전 부재(31)의 중심(O)으로부터 접촉면(32)에 대한 수선의 길이(L1)는 기부(41)의 원호형 구멍(42)의 중심(O)(회전 부재(31)의 중심(O)과 동일함)으로부터 기부(41)의 대향면(41a) 중, 오목부(43) 이외의 전단부면(41c)에 대한 수선의 길이(L2)보다 길게 설정되어 있다(L1 > L2).
따라서, 축 방향 양 단부의 지지축부(34)가 미끄럼 베어링(39)에 끼워맞춰져서, 기부(41)의 원호형 구멍(42)에 회동 가능하게 끼워맞춰지는 한 쌍의 회전 부재(31)는 그 접촉면(32)이 기부(41)의 전단부면(41c)으로부터 L1-L2만큼 돌출한 상태로 조립된다. 즉, 한 쌍의 회전 부재(31)는 그 접촉면(32)이 기부(41)의 대향면(41a)으로부터 모재(3)를 향해서 L1-L2만큼 돌출하도록 백킹판 본체부(40)에서 지지된다.
또한, 도 6에 도시하는 바와 같이, 외형 형상이 대략 D자형의 미끄럼 베어링(39)은 회전 부재(31)의 중심(O)(미끄럼 베어링(39)의 지지 구멍의 중심과 동일함)으로부터 평면부(39a)에 대한 수선의 길이(L3)가, 기부(41)의 원호형 구멍(42)의 중심(O)으로부터 전단부면(41c)에 대한 수선의 길이(L2)와 동일하게 되어 있다. 따라서, 미끄럼 베어링(39)의 평면부(39a)는 기부(41)의 대향면(41a)으로부터 돌출하는 일은 없다.
슬래그 누설 방지부(60)는, 도 2 내지 도 5 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 개선부(2)를 따르는 상하 방향으로 서로 미끄럼접촉 가능하게 나란히 배치되는 대략 직방체 형상의 복수(도면에 도시하는 실시형태에서는, 6개)의 블록(64)과, 복수의 블록(64)의 단부(64a)의 반대측에서 일단부가 각각 장착되는 복수의 지지축(66)과, 복수의 지지축(66)을 거쳐서 복수의 블록(64)을 지지하는 지지 블록(62)과, 지지축(66)의 타단부에 형성된 두부(頭部)(66a)에 접촉하여, 복수의 블록(64)을 모재(3)와 접촉 또는 근접하는 방향으로 가압하는, 코일 스프링 등의 복수의 부세 부재(63)와, 복수의 부세 부재(63)의 단부를 지지하여, 지지 블록(62)에 장착되는 커버(65)를 구비한다.
지지 블록(62)은, 복수의 블록(64)의 상하 방향(도 7)에 있어서의 Z 방향)의 합계 길이에 맞추어 장척으로 형성되어 있고, 백킹판 본체부(40)의 측방에 마련된 회전 부재(31)의 피장착면(33)에 나사 고정되어 있다. 또한, 지지 블록(62)에는, 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 두께 방향으로 관통하여, 각 지지축(66)을 접동 가능하게 끼워맞추는 복수의 지지 구멍(67)이, 블록(64)의 수에 대응하여, 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 길이 방향으로 나란히 형성되어 있다.
따라서, 모재 반대측의 단부가 커버(65)에 지지된 각 부세 부재(63)가 지지축(66)을 거쳐서 각 블록(64)을 부세하고, 통상 상태에 있어서, 각 블록(64)의 단부(64a)는 한 쌍의 회전 부재(31)의 접촉면인 접촉면(32)보다 모재(3)측으로 돌출한 상태가 된다.
이와 같이, 각 블록(64)은 부세 부재(63)의 탄성력에 의해 모재(3)와 접촉 또는 근접하는 방향으로 가압되어 있으므로, 용접용 접동 구리 백킹판(30)이 한 쌍의 모재(3)의 개선의 표면측에 배치된 상태에서는, 각 블록(64)의 모재(3)와 대향하는 단부(64a)는 모재(3)에 접촉하거나, 또는 지지축(66)의 두부(66a)가 지지 블록(62)에 접촉한, 모재(3)에 근접하는 위치에 위치한다. 게다가, 용접용 접동 구리 백킹판(30)이 용접선 방향에 따라 접동함으로써, 각 블록(64)은, 모재(3)의 표면 형상에 추종하여, 각각 백킹판 본체부(40)의 길이 방향에 수직인 두께 방향(X 방향)으로 이동한다.
즉, 복수의 블록(64)은 모재(3)와 대향하는 단부(64a)가 모재(3)와 접촉 또는 근접하도록 이동 가능한 본 발명의 추종 부재를 구성한다. 또한, 복수의 블록(64)은, 모재(3)에 접근하는 방향 또는 모재(3)로부터 이격되는 방향으로 이동 가능한 가동 부재(61)를 구성하고 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 복수의 블록(64)의 단부(64a)가 본 발명의 추종 부재의 단부, 및 가동 부재(61)의 단부를 구성하고 있다.
게다가, 본 실시형태의 지지 블록(62) 및 커버(65)는 가동 부재(61)를 지지하는 본 발명의 지지부를 구성하고 있다.
또한, 가동 부재(61)로서는, 상기 추종 부재로서 기능하고, 모재(3)에 접근하는 방향 또는 모재(3)로부터 이격되는 방향으로 이동 가능하면, 단일 부재로 구성되어도 좋지만, 본 실시형태와 같이, 가동 부재(61)를 복수의 블록(64)으로 분할함으로써, 상하 방향의 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분을 통과할 때에, 모재(3)와 가동 부재(61)의 간극을 보다 작게 할 수 있어, 용융 슬래그의 누설을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 복수의 블록(64)은, 백킹판 본체부(40)의 길이 방향에 수직인 두께 방향으로 이동하고 있지만, 모재(3)에 접근하는 방향 또는 모재(3)로부터 이격되는 방향이면, X 방향 성분 또는 Y 방향 성분을 포함하여 경사 방향으로 이동해도 좋다.
또한, 복수의 블록(64), 지지축(66), 지지 블록(62)은 전열성이 양호한 금속 재료(본 실시형태에서는, 블록(64) 및 지지 블록(62)의 소재는 구리, 지지축(66)은 스테인리스)로 구성되어 있고, 지지 블록(62)은 수냉 경로(38)를 갖는 회전 부재(31)에 접촉하여 장착되어 있으므로, 백킹판 본체부(40)에 의해서 슬래그 누설 방지부(60)를 냉각할 수 있다.
또한, 슬래그 누설 방지부(60)도 직접 냉각하는 것이 바람직하지만, 슬래그 누설 방지부(60)에는, 스페이스가 없어서, 수냉 경로(38)를 설치하는 것이 어렵다. 이 때문에, 보다 냉각 효과를 높이기 위해, 백킹판 본체부(40)의 슬래그 누설 방지부(60)에 가까운 개소에 수냉 경로(38)가 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 블록(64)에의 가압력은, 부세 부재(63)의 탄성력에 한정되지 않고, 중력, 자력, 축력 및 공압이어도 좋고, 더욱이는 수동으로 가압할 수도 있다. 부세 부재(63) 이외의 중력이나 자력 등으로 블록(64)을 가압하는 경우에는, 적절한 기구가 채용 가능하다.
또한, 블록(64)은 소정의 폭(도 5에 있어서의 Y 방향), 및 소정의 두께(도 5에 있어서의 X 방향)를 갖는다. 블록(64)이 소정의 폭 및 소정의 두께를 가지므로, 용융 슬래그를 보다 빠르게 냉각하기 위한 충분한 냉각 성능이 얻어진다. 예를 들면, 폭은 5 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 또한 두께는 4 ㎜ 이상인 것이 바람직하다. 폭 및 두께의 상한은 특별히 한정되지 않지만, 너무 크면 무거워져서, 용접용 접동 구리 백킹판(30)을 개선을 따라 이동시키기 위한 구동력이 커지므로, 폭은 15 ㎜ 이하, 두께는 10 ㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 가동 부재(61)의 상단부(61b), 즉 상방의 블록(64)의 상단부(64b)는 용융 슬래그 욕(7)보다 상방에 위치하고, 가동 부재(61)의 하단부(61c), 즉 하방의 블록(64)의 하단부(64c)는 백킹판 본체부(40)의 하단(41b)보다 상방에 위치한다. 이것에 의해, 백킹판 본체부(40)의 Z 방향 전체 길이에 걸쳐서, 용융 슬래그가 모재(3)와 용접용 접동 구리 백킹판(30) 사이로부터 누출되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, 용융 슬래그 욕(7)의 위치에 대하여 설명하지만, 용융 슬래그 욕(7)의 높이의 검지 등을 실행하여, 용융 슬래그 욕(7)의 높이를 자동 제어하는 경우는, 사전결정된 용융 슬래그 욕(7)의 상면의 위치를 가리키고, 용융 슬래그 욕(7)의 높이를 자동 제어하지 않는 경우는, 용접 작업자가 미리 목표로서 정한 용융 슬래그 욕(7)의 상면의 위치를 의미한다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 가동 부재(61)의 상단부(64b)는 백킹판 본체부(40)의 접촉면의 상단부, 즉 상측의 미끄럼 베어링(39)의 상단부(39c)보다 하방에 위치하고, 가동 부재(61)의 하단부(64c)는 백킹판 본체부(40)의 접촉면의 하단부, 즉 하측의 미끄럼 베어링(39)의 하단부(39d)보다 상방에 위치한다.
<용접용 접동 구리 백킹판의 작용>
다음에, 용접용 접동 구리 백킹판(30)을 이용한 용접에 대하여 도 8 내지 도 10을 참조하여 설명한다.
우선, 좌우 방향으로 판 두께의 차이가 있는 모재(3)를 용접하는 경우에 대하여 설명한다.
한 쌍의 회전 부재(31)는 백킹판 본체부(40)의 기부(41)에 대해 회전 가능하므로, 한 쌍의 회전 부재(31)의 각 접촉면(32)이 모재(3)의 표면(3a)을 모방하여 회동하고, 양 모재(3)의 표면(3a)에 각도차가 있어도(도 9) 참조), 또한 양 모재(3)의 표면(3a)에 좌우 방향의 판 두께의 차이가 있어도, 모재(3)의 표면(3a)과 한 쌍의 회전 부재(31)의 접촉면(32)이 확실하게 면접촉한다.
이것에 의해, 구리 백킹판(1), 모재(3)의 개선부(2), 모재(3)의 표면(3a)의 일부, 회전 부재(31)의 원통면의 일부, 및 기부(41)의 오목부(43)(대향면(41a))에서 획정되어, 용융 슬래그의 수용부가 형성된다.
이와 같이, 한 쌍의 회전 부재(31)를, 그 접촉면(32)이 모재(3)의 표면(3a)에 면접촉한 상태로 배치하여, 수냉 경로(38) 내에 냉각수를 흘려서 회전 부재(31) 및 기부(41)를 내부로부터 냉각하면서, 개선부(2) 내에 플럭스(12)를 충전하는 동시에, 콘택트 팁(5) 선단으로부터 용접 와이어(6)를 공급하여, 콘택트 팁(5)을 개선부(2)를 따라 이동시키는 동시에 용접용 접동 구리 백킹판(30)을 개선부(2)를 따라 접동시켜서 용접한다.
한 쌍의 회전 부재(31)의 접촉면(32)은 모재(3)의 표면(3a)에 면접촉하고 있으므로, 양 모재(3) 사이에 좌우 방향으로의 판 두께의 차이나 각도차 등이 있어도 용융 슬래그가 모재(3)와 한 쌍의 회전 부재(31)의 접촉면(32) 사이로부터 누출되는 것을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 소형 또한 경량의 용접용 접동 구리 백킹판(30)에 의해 장척의 용접부를 용접할 수 있다.
다음에, 도 10에 도시하는 바와 같이, 용접선 방향(상하 방향)으로 판 두께가 다르고, 즉 판 두께가 상이하여, 서핀 가공부(3S)를 갖는 모재(3D, 3U)를 용접하는 경우에 대하여 설명한다. 판 두께가 상이한 모재(3D, 3U)를 용접하면, 서핀 가공부(3S)에 있어서 모재(3D, 3U)의 표면(3a)과 용접용 접동 구리 백킹판(30) 사이에 간극이 생기고, 해당 간극으로부터 용융 슬래그가 누출될 가능성이 있다.
용접용 접동 구리 백킹판(30)은, 이면에 구리 백킹판(1)이 배치된 하측의 모재(3D)의 표면(3a)에, 한 쌍의 회전 부재(31)의 접촉면(32)을 접촉시켜서 배치한다. 이 때, 도 10의 (a)에 도시하는 바와 같이, 부세 부재(63)의 탄성력에 의해 지지 블록(62)으로부터 모재측으로 돌출하여 있는 각 블록(64)은, 그 단부(64a)가 모재(3D)의 표면(3a)에 접촉함으로써 부세 부재(63)의 탄성력에 저항하여 압입되고, 모재(3D)의 표면 형상을 모방하여, 모재(3D)와의 간극이 없는 상태로 배치된다. 따라서, 이러한 상태로 용접되어도, 블록(64)의 단부(64a)와 모재(3D)의 표면(3a)의 간극으로부터 용융 슬래그 또는 용융 금속이 누출되는 일은 없다.
용접선을 따라 용접이 진행하면, 도 10의 (b)에 도시하는 바와 같이, 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 상단부가 서핀 가공부(3S)에 도달한다. 이 때, 하측의 모재(3D)와 상측의 모재(3U) 사이에는 두께의 차이가 있지만, 각 블록(64)은, 서핀 가공부(3S)의 형상을 모방하여 모재(3)와 접촉 또는 근접하도록 이동함으로써, 서핀 가공부(3S)와 각 블록(64)의 단부(64a)의 간극이 폐색된다. 이후, 도 10의 (c), (d)에 도시하는 바와 같이, 서핀 가공부(3S)를 포함하는 모재(3)와 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 블록(64) 사이에 발생하는 간극이 슬래그 누설 방지부(60)에 의해 폐색되어, 상하 방향으로 판 두께가 상이한 모재(3)를 용융 슬래그 또는 용융 금속의 누설을 방지하여 양호하게 용접할 수 있다.
<용융 슬래그 욕 검출기의 구성>
다음에, 용융 슬래그 욕 검출기(13)의 구성에 대하여 상세하게 설명한다. 도 11은 용융 슬래그 욕 검출기(13)의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 용융 슬래그 욕 검출기(13)는, 검출 단자(18), 차동 증폭기(19), 접촉 판정 기준 신호 설정기(20), 비교기(21)를 갖는다. 검출 단자(18)는 도전성 금속인 구리 합금에 의해 구성되어 있다. 검출 단자(18)는 용융 슬래그 욕(7)에 접촉하면 용접 전압의 일부의 전압을 검출한다.
또한, 용융 슬래그 욕 검출기(13)의 차동 증폭기(19)는 검출 단자(18)의 전압과, 모재 전압인 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 전압을 입력해도 좋지만, 용접용 접동 구리 백킹판(30)은 용융 슬래그 욕(7)에 접촉하고 있어, 대지 전위를 가지는 경우가 있기 때문에, 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 전압을 입력하는 것보다, 도 11에 도시하는 바와 같이 접지하는 것이 바람직하다.
도 12에 도시하는 바와 같이, 검출 단자(18)는, 상면에 폭 방향 양측으로 연장되는 플랜지(18c)를 가진 대략 직방체 형상을 가지며, 절연 부재(48)를 거쳐서 백킹판 본체부(40)와 큰 면적으로 접촉하고 있다. 구체적으로는, 검출 단자(18)는, 백킹판 본체부(40)의 기부(41)의 상부에 형성된 두께 방향(X 방향)으로 관통하는 단면 각형 U자형상의 요홈(47)에 세라믹 등의 절연 부재(48)를 거쳐서 끼워넣어져 있다. 또한, 도 5에도 도시하는 바와 같이, 검출 단자(18)의 모재(3)측의 직사각형 형상의 표면(18a)은, 두께 방향에 있어서, 기부(41)의 오목부(43)의 최심부와 대략 동일한 위치에 위치하고 있고, 절연 부재(48)를 거쳐서 해당 요홈(47)의 모재(3)측 개구 전체에 걸쳐서 평탄하게 형성되어 있다.
또한, 검출 단자(18)는, 기부(41)에 대해 절연되는 형태로, 기부(41)에 볼트 고정된 지지체(49)에 의해서 백킹판 본체부(40)에 장착되어 있다.
따라서, 검출 단자(18)는, 그 직사각형 형상의 하면, 및 직사각형 형상의 폭 방향(Y 방향) 양 측면에 있어서, 절연 부재(48)를 거쳐서 수냉되고 있는 백킹판 본체부(40)에 간접적으로 냉각되므로, 검출 단자(18)의 방열성이 향상되어, 검출 단자(18)의 승온이 방지되고, 용융 슬래그 욕(7)으로부터 받는 열의 영향을 억제할 수 있다.
즉, 용융 슬래그 욕의 용접 전압을 검출 가능한 용융 슬래그 욕 검출기(13)의 검출 단자(18)는 백킹판 본체부(40)의 상부에 절연 부재(48)를 거쳐서 장착되므로, 검출 단자(18)는 간이한 구조로, 열의 영향을 억제할 수 있다.
또한, 검출 단자(18)의 모재(3)측의 표면(18a)은 평탄하게 형성되어 있으므로, 슬래그의 부착이 억제된다. 해당 표면(18a)에 소량의 슬래그가 부착했다고 해도, 해당 표면(18a)에 부착하는 슬래그의 두께는 얇아서, 다음의 용접시에 재용융되므로, 용접에의 영향은 실질적으로 없다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 가동 부재(추종 부재)(61)의 상단부, 즉 상방의 블록(64)의 상단부(64b)는 검출 단자(18)의 하단부(18b)보다 높이(h)만큼 상방에 위치한다. 이것에 의해, 복수의 블록(64)보다 하방에 마련된 용융 슬래그의 용융 전압을 확실하게 검출할 수 있다.
차동 증폭기(19)는 검출 단자(18)의 전압과, 접지 전압을 입력으로 하여 양 전압의 차이를 출력한다. 접촉 판정 기준 신호 설정기(20)는, 노이즈에 의해서 오검출하지 않는 정도의 전압, 예를 들면 검출 단자(18)가 용융 슬래그 욕(7)에 접촉했을 때에 검출하는 전압의 반분 정도의 전압을 기준 신호로서 출력한다.
비교기(21)는, 차동 증폭기(19)의 출력 신호와 접촉 판정 기준 신호 설정기(20)의 기준 신호를 입력으로 하여, 차동 증폭기(19)의 출력 신호가 접촉 판정 기준 신호 설정기(20)의 기준 신호보다 커졌을 때, 검출 단자(18)와 용융 슬래그 욕(7)이 접촉했다고 판단한 신호를 작성한다. 작성된 신호는 플럭스 공급 제어 장치(15)로 보내지고, 플럭스 공급 장치(14)로부터 플럭스(12)의 공급 및 정지가 실행된다. 그리고, 용융 슬래그 욕(7)의 상면이 콘택트 팁(5)의 선단으로부터 사전결정된 길이에 위치하도록 제어되어, 드라이 익스텐션(Ld)이 사전결정된 길이로 유지된다. 검출 단자(18)가 용융 슬래그 욕(7)에 접촉하고 있지 않을 때는, 용접 전압이 검출 단자(18)에 가해지지 않으므로, 검출 단자(18)의 전압은 0 V이다.
또한, 용융 슬래그 욕 검출기(13)에서는, 접촉 판정 기준 신호 설정기(20)의 기준 신호의 값이 작으면, 용접 상태 혹은 외부 노이즈 등에 의해 올바른 판단을 할 수 없을 가능성이 있다. 이 때문에, 용접 토치(4)를 오실레이트하는 경우에는, 오검지를 방지하기 위해, 용융 슬래그 욕 검출기(13)는 차동 증폭기(19)로 비교기(21) 사이에 로우 패스 필터(low pass filter)를 설치해도 좋다.
(제 2 실시형태)
다음에, 제 2 실시형태의 용접용 접동 구리 백킹판에 대하여 도 13 내지 도 16을 참조하여 설명한다.
본 실시형태의 용접용 접동 구리 백킹판(30)이 구비하는 슬래그 누설 방지부(70)는 백킹판 본체부(40)의 양 측방에 마련되고 모재(3)의 형상을 따라 변형 가능한 가변 부재(71)를 구비한다. 가변 부재(71)는, 내열성과 유연성을 구비하는, 예를 들면 카본 섬유 등으로 형성되고, 백킹판 본체부(40)의 길이 방향(Z 방향)을 따라 장척인 얇은 판형상의 탄성 부재이다.
가변 부재(71)는 보지 플레이트(73)와 가압 플레이트(72) 사이에 협지되고, 나사(74)로 일체로 조립되어 있다. 가압 플레이트(72)는, 보지 플레이트(73)보다 모재측에서 굴곡하여 단면 대략 V형으로 형성된 판형상 부재이며, 가변 부재(71)를 협지하여 보지 플레이트(73)에 조립되었을 때, 가변 부재(71)의 단부(71a)가 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 내측으로 향하도록 절곡된다. 가압 플레이트(72)는, 가변 부재(71) 및 보지 플레이트(73)와 함께, 나사(75)로 회전 부재(31)의 피장착면(33)에 고정된다. 가변 부재(71)의 모재(3)에 접촉하는 접촉면인 단부(71a)는 백킹판 본체부(40)의 모재(3)와의 접촉면인 기부(41)의 대향면(41a)보다 모재(3)측으로 돌출하여 있다.
다음에, 도 16을 참조하여, 용융 슬래그 또는 용융 금속의 누설을 방지하는 기능에 대하여 설명한다. 또한, 도 16에서는, 가변 부재(71)의 변형을 알기 쉽게 나타내기 위해, 가변 부재(71)를 망점으로 표시하고 있다.
용접용 접동 구리 백킹판(30)은, 이면에 구리 백킹판(1)이 배치된 하측의 모재(3D)의 측면(표면측)(3a)에, 회전 부재(31)의 접촉면(32)을 접촉시켜서 배치한다. 이 때, 도 16의 (a)에 도시하는 바와 같이, 가변 부재(71)의 모재(3)측이 되는 단부(71a)는, 모재(3D)의 표면(3a)에 접촉하고, 모재(3D)의 표면 형상을 모방하여 탄성 변형해서, 모재(3D)와의 간극이 폐색된 상태로 접촉한다. 이와 같이, 모재(3D)와 가변 부재(71) 사이에 간극이 없는 상태로 용접되므로, 가변 부재(71)와 모재(3D)의 간극으로부터 용융 슬래그 또는 용융 금속이 누출되는 일은 없다.
용접선을 따라 용접이 진행하면, 도 16의 (b)에 도시하는 바와 같이, 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 상단부가 서핀 가공부(3S)에 도달한다. 이 때, 하측의 모재(3D)와 상측의 모재(3U) 사이에는 두께의 차이가 있지만, 가변 부재(71)는, 서핀 가공부(3S)의 형상을 모방하여 변형함으로써, 서핀 가공부(3S)와 가변 부재(71) 사이에 간극이 생기는 일은 없다. 이후, 도 16의 (c), (d)에 도시하는 바와 같이, 서핀 가공부(3S)를 포함하는 모재(3)와 용접용 접동 구리 백킹판(30) 사이에 발생하는 간극은, 가변 부재(71)에 의해 폐색되므로, 상하 방향으로 판 두께가 상이한 모재(3)를, 용융 슬래그 또는 용융 금속이 누설되는 일 없이, 양호하게 용접할 수 있다.
따라서, 본 실시형태의 가변 부재(71)도, 모재(3)와 대향하는 단부(71a)가 모재(3)와 접촉 또는 근접하도록 이동 가능한 본 발명의 추종 부재를 구성한다.
기타 구성 및 작용에 대해서는, 제 1 실시형태의 것과 동일하다.
더욱이, 본 발명은, 전술한 각 실시형태 및 각 변형예에 한정되는 것이 아니고, 적절하게 변형, 개량 등이 가능하다.
예를 들면, 상기 실시형태에서는, 백킹판 본체부(40)가 한 쌍의 회전 부재(31)를 구비하는 구성이며, 슬래그 누설 방지부(60)의 지지 블록(62)이나 슬래그 누설 방지부(70)는 회전 부재(31)의 피장착면(33)에 장착되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 백킹판 본체부(40)의 기부(41)의 측면에 장착되어도 좋다.
또한, 백킹판 본체부(40)가 회전 부재를 갖지 않는 경우에도, 슬래그 누설 방지부(60)의 지지 블록(62)이나 슬래그 누설 방지부(70)는 백킹판 본체부(40)의 기부(41)의 측면에 장착되면 좋다.
게다가, 슬래그 누설 방지부(60)의 지지 블록(62)은 백킹판 본체부(40)의 기부(41)를 폭 방향으로 연장시킴으로써 기부(41)와 일체로 형성되어도 좋다.
또한, 본 발명에서는, 슬래그 누설 방지부(60)와 슬래그 누설 방지부(70)를 조합하여 사용할 수도 있으며, 또한 슬래그 누설 방지부(60)에 있어서는, 상이한 종류의 블록(64)을 조합하여 구성하는 것도 임의이다.
도 17은 제 1 실시형태의 슬래그 누설 방지부(60)를 이용하는 용접용 접동 구리 백킹판(30)의 각종 변형예이다.
도 17의 (a)에서는, 백킹판 본체부(40)의 한쪽의 단부면(즉, 회전 부재(31)의 피장착면(33) 또는 기부(41)의 측면)(40c)에 복수의 블록(64)으로 이루어지는 가동 부재(61)가 배치되고, 다른쪽의 단부면(40d)에 단일의 부재로 이루어지는 가동 부재(61)가 배치되어 있다.
도 17의 (b)에서는, 백킹판 본체부(40)의 양 단부면(40c, 40d) 중 적어도 한쪽에, 크기가 상이한 블록(64)을 갖는 가동 부재(61)가 배치되어 있다.
도 17의 (c)에서는, 백킹판 본체부(40)의 양 단부면(40c, 40d)에, 크기가 상이한 블록(64)으로 이루어지는 가동 부재(61)를 포함하는 복수의 가동 부재(61)가 2열로 배치되어 있고, 또한 2열의 블록(64)의 높이를 상이하게 하고 있다. 이것에 의해, 만일, 폭 방향 내측의 슬래그 누설 방지부(60)로부터 누설이 발생해도, 폭 방향 외측의 슬래그 누설 방지부(60)에 의해 누설을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 비드의 가장자리를 가지런히 하는 효과가 얻어진다.
도 17의 (d)에서는, 복수의 블록(64)으로 이루어지는 가동 부재(61)가 좌우 비대칭으로 배치되어 있다.
도 18은, 가동 부재(61)를 구비하는 슬래그 누설 방지부(60)와, 가변 부재(71)를 구비하는 슬래그 누설 방지부(70)를, 단체(單體)로 혹은 조합하여 배치한 변형예이다.
도 18의 (a)에서는, 백킹판 본체부(40)의 한쪽의 단부면(40c)에 하나의 슬래그 누설 방지부(60)가 배치되어 있어, 백킹판 본체부(40)의 한쪽의 단부면(40c)측으로부터의 누설을 방지한다.
도 18의 (b)에서는, 백킹판 본체부(40)의 한쪽의 단부면(40c)에 슬래그 누설 방지부(60)가 배치되고, 다른쪽의 단부면(40d)에 슬래그 누설 방지부(70)가 배치되어 있다.
도 18의 (c)에서는, 백킹판 본체부(40)의 양 단부면(40c, 40d)에 슬래그 누설 방지부(60)가 2열로, 또한 상하 방향으로 어긋나서 배치되어 있다.
도 18의 (d)에서는, 백킹판 본체부(40)의 한쪽의 단부면(40c)에, 슬래그 누설 방지부(60)와 슬래그 누설 방지부(70)가 2열로 배치되고, 다른쪽의 단부면(40d)에 슬래그 누설 방지부(70)가 배치되어 있다. 슬래그 누설 방지부(60 및 70)는, 반드시 백킹판 본체부(40)의 단부면(40c, 40d)에 평행(Z 방향)할 필요는 없고, Z 방향에 대해 45° 이내의 각도로 비스듬하게 배치할 수도 있다.
도 18의 (e)에서는, 백킹판 본체부(40)의 양 단부면(40c, 40d)의 상반분에 슬래그 누설 방지부(60)가 배치되고, 하반분에 슬래그 누설 방지부(70)가 배치되어 있다.
도 18의 (f)에서는, 백킹판 본체부(40)의 양 단부면(40c, 40d)에, 슬래그 누설 방지부(60)가 배치되고, 게다가 그 외측에 슬래그 누설 방지부(70)가 배치되어 있다.
이상과 같이, 본 명세서에는 다음 사항이 개시되어 있다.
(1) 용융 슬래그 욕 또는 용융 금속 욕을 형성하도록 한 쌍의 모재 사이의 개선부에 대향 배치되고, 상기 개선부를 따라 접동하는 용접용 접동 구리 백킹판에 있어서,
백킹판 본체부와,
상기 백킹판 본체부의 적어도 하나의 측방에 마련되고, 상기 모재와 대향하는 단부가 상기 모재와 접촉 또는 근접하도록 이동 가능한 적어도 하나의 추종 부재를 구비하는, 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지할 수 있다.
(2) 상기 추종 부재는, 상기 모재에 접근하는 방향 또는 상기 모재로부터 이격되는 방향으로 이동 가능한 가동 부재, 또는 상기 모재의 형상을 따라 변형 가능한 가변 부재인, (1)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 가동 부재 또는 가변 부재에 의해, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지할 수 있다.
(3) 상기 가동 부재의 상기 단부가, 상기 백킹판 본체부의 상기 모재와의 접촉면보다 상기 모재측으로 돌출하도록, 상기 백킹판 본체부에 대해 상기 가동 부재를 상기 모재를 향해서 부세하는 부세 부재를 더 구비하는, (2)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 접동 구리 백킹판을 한 쌍의 모재에 접촉시킴으로써, 가동 부재의 단부의 적어도 일부가 모재에 부세력을 가지고 접촉하므로, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 확실하게 방지할 수 있다.
(4) 상기 백킹판 본체부의 측방에 장착되고, 상기 가동 부재를 지지하는 지지부를 더 구비하며,
상기 부세 부재는 상기 지지부에 대해 상기 가동 부재를 상기 모재를 향해서 부세하는, (3)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 가동 부재 및 부세 부재를 지지부에 의해서 백킹판 본체부의 측방에 용이하게 장착할 수 있다.
(5) 상기 가동 부재는 상기 용접선 방향으로 나란히 배치된 복수의 블록을 구비하는, (2) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 가동 부재를 복수의 블록으로 분할함으로써, 모재와 가동 부재의 단부의 간극을 보다 작게 할 수 있어, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 확실하게 방지할 수 있다.
(6) 상기 복수의 블록의 단부가, 상기 백킹판 본체부의 상기 모재와의 접촉면보다 상기 모재측으로 돌출하도록, 상기 백킹판 본체부에 대해 상기 각 블록을 상기 모재를 향해서 각각 부세하는 복수의 부세 부재를 더 구비하는, (5)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 접동 구리 백킹판을 한 쌍의 모재에 접촉시킴으로써, 복수의 블록의 적어도 하나의 단부가 모재에 부세력을 가지고 접촉하므로, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 확실하게 방지할 수 있다.
(7) 상기 가변 부재는 상기 백킹판 본체부의 길이 방향을 따라 장척인 판형상의 탄성 부재에 의해서 구성되고,
상기 탄성 부재는, 그 상기 단부가 상기 백킹판 본체부의 상기 모재와의 접촉면보다 상기 모재측으로 돌출하도록, 상기 백킹판 본체부의 측방에 장착되어 있는, (2)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 가변 부재를 모재의 표면을 모방하여 변형시킬 수 있어, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지할 수 있다.
(8) 상기 추종 부재는 소정의 폭 및 소정의 두께를 갖고,
상기 추종 부재의 상단부는 상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕보다 상방에 위치하고, 상기 추종 부재의 하단부는 상기 백킹판 본체부의 하단보다 상방에 위치하는, (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 용융 금속을 냉각하기 위한 냉각 성능을 확보할 수 있다. 또한, 용접용 접동 구리 백킹판의 전체 길이에 걸쳐서 용융 금속의 누설을 방지할 수 있다.
(9) 상기 백킹판 본체부 내에는, 수냉 경로가 마련되는, (1) 내지 (8) 중 어느 하나에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 용접용 접동 구리 백킹판을 수냉 경로에 공급되는 냉각수에 의해 효과적으로 냉각할 수 있다.
(10) 상기 백킹판 본체부의 상부에는, 상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 용접 전압을 검출 가능한 용융 슬래그 욕 검출기의 검출 단자가 절연 부재를 거쳐서 장착되어 있는, (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 검출 단자는, 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 열을 절연 부재를 거쳐서 백킹판 본체부측으로 전달할 수 있어, 간이한 구조로, 열의 영향을 억제할 수 있다.
(11) 상기 검출 단자는 상기 백킹판 본체부의 상부에 두께 방향으로 관통하는 요홈에 상기 절연 부재를 거쳐서 끼워넣어져 있고,
상기 검출 단자의 모재측의 표면은 상기 절연 부재를 거쳐서 해당 요홈의 모재측 개구 전체에 걸쳐서 형성되어 있는, (10)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 검출 단자에의 용융 슬래그의 부착을 방지할 수 있다.
(12) 상기 추종 부재의 상단부는 상기 검출 단자의 하단부보다 상방에 위치하는, (10) 또는 (11)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 추종 부재의 상단부보다 하방에 마련된 용융 슬래그 또는 용접 금속의 용융 전압을 확실하게 검출할 수 있다.
(13) 상기 백킹판 본체부는 기부와, 해당 기부에 대해 회전 가능하게 지지된 적어도 하나의 회전 부재를 구비하며,
상기 회전 부재는 길이 방향이 상기 개선부를 따라 신장하여, 상기 모재와 접촉 가능한 접촉면을 갖는, (1) 내지 (12) 중 어느 하나에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 회전 부재에 의해, 좌우 방향으로 판 두께의 차이가 있는 모재로부터의 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지할 수 있다.
(14) 상기 회전 부재는 상기 백킹판 본체부의 측방으로 노출되는 피장착면을 더 가지며,
상기 추종 부재는 상기 회전 부재의 피장착면에 장착되는, (13)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 좌우 방향으로 판 두께의 차이가 있는 모재가 용접선 방향으로 판 두께의 차이를 더 갖는 경우에 있어서도, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지할 수 있다.
(15) 상기 기부 및 상기 회전 부재는 각각 수냉 경로를 갖는, (13) 또는 (14)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 회전 부재를 수냉 경로에 공급되는 냉각수에 의해 효과적으로 냉각할 수 있다.
(16) (1) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판과,
용접 토치와,
상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 슬래그 욕 높이를 검출하는 용융 슬래그 욕 검출기와,
상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕에 플럭스를 공급하는 플럭스 공급 장치와,
상기 용접용 접동 구리 백킹판, 상기 용접 토치, 상기 용융 슬래그 욕 검출기, 및 상기 플럭스 공급 장치를 탑재하여 상기 개선부를 따라 이동하는 주행 대차를 구비하는, 용접 장치.
이러한 구성에 의하면, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지하면서, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분을 용접할 수 있다.
(17) 한 쌍의 모재 사이의 개선부를 향해서, (1) 내지 (15) 중 어느 하나에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판을 배치하고,
해당 개선부 내에, 플럭스를 충전하는 동시에, 콘택트 팁의 선단으로부터 용접 와이어를 공급하며,
상기 콘택트 팁을 상기 개선부를 따라 이동시키는 동시에 상기 용접용 접동 구리 백킹판을 상기 개선부를 따라 접동 이동시켜서 용접하는, 용접 방법.
이러한 구성에 의하면, 용융 슬래그 또는 용접 금속의 누설을 방지하면서, 용접선 방향으로 판 두께의 차이가 있는 이음매 부분을 용접할 수 있다.
(18) 용융 슬래그 욕 또는 용융 금속 욕을 형성하도록 한 쌍의 모재 사이의 개선부에 대향 배치되고, 상기 개선부를 따라 접동하는 용접용 접동 구리 백킹판에 있어서,
백킹판 본체부와,
상기 백킹판 본체부의 상부에 절연 부재를 거쳐서 장착되고, 상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 용접 전압을 검출 가능한 용융 슬래그 욕 검출기의 검출 단자를 구비하는, 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 검출 단자는, 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 열을 절연 부재를 거쳐서 백킹판 본체부측으로 전달할 수 있어, 간이한 구조로, 열의 영향을 억제할 수 있다.
(19) 상기 검출 단자는 상기 백킹판 본체부의 상부에 두께 방향으로 관통하는 요홈에 상기 절연 부재를 거쳐서 끼워넣어져 있고,
상기 검출 단자의 모재측의 표면은 상기 절연 부재를 거쳐서 해당 요홈의 모재측 개구 전체에 걸쳐서 형성되어 있는, (18)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 검출 단자에의 용융 슬래그의 부착을 방지할 수 있다.
(20) 상기 추종 부재의 상단부는 상기 검출 단자의 하단부보다 상방에 위치하는, (18) 또는 (19)에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판.
이러한 구성에 의하면, 추종 부재의 상단부보다 하방에 마련된 용융 슬래그 또는 용접 금속의 용융 전압을 확실하게 검출할 수 있다.
2 : 개선부
3 : 모재
3D : 하측 모재
3S : 서핀 가공부
3U : 상측 모재
4 : 용접 토치
5 : 콘택트 팁
6 : 용접 와이어
7 : 용융 슬래그 욕
9 : 용융 금속
12 : 플럭스
13 : 용융 슬래그 욕 검출기
14 : 플럭스 공급 장치
16 : 주행 대차
18 : 검출 단자
18a : 표면
18b : 하단부
30 : 용접용 접동 구리 백킹판
31 : 회전 부재
32 : 접촉면
33 : 피장착면
34 : 지지축부
38 : 수냉 경로
39 : 미끄럼 베어링
40 : 백킹판 본체부
41 : 기부
41a : 대향면
41b : 하단
47 : 요홈
48 : 절연 부재
60, 70 : 슬래그 누설 방지부
61 : 가동 부재(추종 부재)
62 : 지지 블록(지지부)
63 : 부세 부재
64 : 블록
64a : 단부
64b : 상단부
64c : 하단부
65 : 커버(지지부)
71 : 가변 부재(탄성 부재)
71a : 단부
100 : 일렉트로슬래그 용접 장치

Claims (17)

  1. 용융 슬래그 욕 또는 용융 금속 욕을 형성하도록 한 쌍의 모재 사이의 개선부에 대향 배치되고, 상기 개선부를 따라 접동하는 용접용 접동 구리 백킹판에 있어서,
    백킹판 본체부와,
    상기 백킹판 본체부의 적어도 하나의 측방에 마련되고, 상기 모재와 대향하는 단부가 상기 모재와 접촉 또는 근접하도록 이동 가능한 적어도 하나의 추종 부재를 구비하는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 추종 부재는, 상기 모재에 접근하는 방향 또는 상기 모재로부터 이격되는 방향으로 이동 가능한 가동 부재, 또는 상기 모재의 형상을 따라 변형 가능한 가변 부재인
    용접용 접동 구리 백킹판.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가동 부재의 상기 단부가, 상기 백킹판 본체부의 상기 모재와의 접촉면보다 상기 모재측으로 돌출하도록, 상기 백킹판 본체부에 대해 상기 가동 부재를 상기 모재를 향해서 부세하는 부세 부재를 더 구비하는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 백킹판 본체부의 측방에 장착되고, 상기 가동 부재를 지지하는 지지부를 더 구비하며,
    상기 부세 부재는 상기 지지부에 대해 상기 가동 부재를 상기 모재를 향해서 부세하는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가동 부재는 상기 개선부를 따르는 용접선 방향으로 나란히 배치된 복수의 블록을 구비하는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 복수의 블록의 단부가, 상기 백킹판 본체부의 상기 모재와의 접촉면보다 상기 모재측으로 돌출하도록, 상기 백킹판 본체부에 대해 상기 각 블록을 상기 모재를 향해서 각각 부세하는 복수의 부세 부재를 더 구비하는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변 부재는 상기 백킹판 본체부의 길이 방향을 따라 장척인 판형상의 탄성 부재에 의해서 구성되고,
    상기 탄성 부재는, 그 상기 단부가 상기 백킹판 본체부의 상기 모재와의 접촉면보다 상기 모재측으로 돌출하도록, 상기 백킹판 본체부의 측방에 장착되어 있는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 추종 부재는 소정의 폭 및 소정의 두께를 갖고,
    상기 추종 부재의 상단부는 상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕보다 상방에 위치하고, 상기 추종 부재의 하단부는 상기 백킹판 본체부의 하단보다 상방에 위치하는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 백킹판 본체부 내에는, 수냉 경로가 마련되는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 백킹판 본체부의 상부에는, 상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 용접 전압을 검출 가능한 용융 슬래그 욕 검출기의 검출 단자가 절연 부재를 거쳐서 장착되어 있는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 검출 단자는 상기 백킹판 본체부의 상부에 두께 방향으로 관통하는 요홈에 상기 절연 부재를 거쳐서 끼워넣어져 있고,
    상기 검출 단자의 모재측의 표면은 상기 절연 부재를 거쳐서 상기 요홈의 모재측 개구 전체에 걸쳐서 형성되어 있는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 추종 부재의 상단부는 상기 검출 단자의 하단부보다 상방에 위치하는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 백킹판 본체부는 기부와, 상기 기부에 대해 회전 가능하게 지지된 적어도 하나의 회전 부재를 구비하며,
    상기 회전 부재는 길이 방향이 상기 개선부를 따라 신장하여, 상기 모재와 접촉 가능한 접촉면을 갖는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 회전 부재는 상기 백킹판 본체부의 측방으로 노출되는 피장착면을 더 가지며,
    상기 추종 부재는 상기 회전 부재의 피장착면에 장착되는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 기부 및 상기 회전 부재는 각각 수냉 경로를 갖는
    용접용 접동 구리 백킹판.
  16. 제 1 항 내지 제 4 항, 제 7 항 내지 제 11 항, 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판과,
    용접 토치와,
    상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕의 슬래그 욕 높이를 검출하는 용융 슬래그 욕 검출기와,
    상기 용융 슬래그 욕 또는 상기 용융 금속 욕에 플럭스를 공급하는 플럭스 공급 장치와,
    상기 용접용 접동 구리 백킹판, 상기 용접 토치, 상기 용융 슬래그 욕 검출기, 및 상기 플럭스 공급 장치를 탑재하여 상기 개선부를 따라 이동하는 주행 대차를 구비하는
    용접 장치.
  17. 한 쌍의 모재 사이의 개선부를 향해서, 제 1 항 내지 제 4 항, 제 7 항 내지 제 11 항, 제 13 항 및 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 용접용 접동 구리 백킹판을 배치하고,
    상기 개선부 내에, 플럭스를 충전하는 동시에, 콘택트 팁의 선단으로부터 용접 와이어를 공급하며,
    상기 콘택트 팁을 상기 개선부를 따라 이동시키는 동시에 상기 용접용 접동 구리 백킹판을 상기 개선부를 따라 접동 이동시켜서 용접하는
    용접 방법.
KR1020210167703A 2020-12-25 2021-11-29 용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법 KR102582885B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020217740A JP7389013B2 (ja) 2020-12-25 2020-12-25 溶接用摺動銅当て金、溶接装置及び溶接方法
JPJP-P-2020-217740 2020-12-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220092782A true KR20220092782A (ko) 2022-07-04
KR102582885B1 KR102582885B1 (ko) 2023-09-25

Family

ID=82135694

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210167703A KR102582885B1 (ko) 2020-12-25 2021-11-29 용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7389013B2 (ko)
KR (1) KR102582885B1 (ko)
CN (1) CN114682903B (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230150523A (ko) * 2022-04-22 2023-10-31 정무수 용접용 세라믹 백킹재 부착장치 및 세라믹 백킹재

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5945083A (ja) * 1982-09-06 1984-03-13 Osaka Denki Kk 自動ア−ク溶接機に於ける倣い装置
JP2003236667A (ja) 2002-02-15 2003-08-26 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd 立向エレクトロガスアーク溶接方法およびその装置
CN103008825B (zh) * 2012-11-30 2015-08-12 大连船舶重工集团有限公司 使用坡口跟踪式顶紧机构的垂直气电立焊设备
KR20160134550A (ko) * 2015-05-15 2016-11-23 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 일렉트로슬래그 용접 방법 및 일렉트로슬래그 용접 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS432983Y1 (ko) * 1965-03-30 1968-02-07
JPS5541428Y2 (ko) * 1976-06-21 1980-09-27
JPS5814073Y2 (ja) * 1978-06-29 1983-03-18 佐世保重工業株式会社 フレキシブルカツパ−シユ−
JPS55165292A (en) * 1979-06-11 1980-12-23 Kawasaki Steel Corp Electroslag welding method and same welding equipment and sliding copper backing for same welding
JPS60171694U (ja) * 1984-04-23 1985-11-14 川崎製鉄株式会社 エレクトロスラグ溶接用水冷銅当金
CN87205342U (zh) * 1987-11-20 1988-12-21 太原重型机器厂 电渣焊熔池与渣池深度的控制装置
JP4998771B2 (ja) * 2006-05-17 2012-08-15 株式会社Ihi サブマージアーク溶接装置及びサブマージアーク溶接方法
CN202951972U (zh) * 2012-12-19 2013-05-29 微山县技工学校 丝极电渣焊机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5945083A (ja) * 1982-09-06 1984-03-13 Osaka Denki Kk 自動ア−ク溶接機に於ける倣い装置
JP2003236667A (ja) 2002-02-15 2003-08-26 Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd 立向エレクトロガスアーク溶接方法およびその装置
CN103008825B (zh) * 2012-11-30 2015-08-12 大连船舶重工集团有限公司 使用坡口跟踪式顶紧机构的垂直气电立焊设备
KR20160134550A (ko) * 2015-05-15 2016-11-23 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 일렉트로슬래그 용접 방법 및 일렉트로슬래그 용접 장치
JP2016215214A (ja) 2015-05-15 2016-12-22 株式会社神戸製鋼所 エレクトロスラグ溶接方法及びエレクトロスラグ溶接装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230150523A (ko) * 2022-04-22 2023-10-31 정무수 용접용 세라믹 백킹재 부착장치 및 세라믹 백킹재

Also Published As

Publication number Publication date
JP7389013B2 (ja) 2023-11-29
JP2022102788A (ja) 2022-07-07
KR102582885B1 (ko) 2023-09-25
CN114682903B (zh) 2024-04-02
CN114682903A (zh) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10245671B2 (en) Weld overlay system
US6713710B1 (en) Apparatus and method for trackless movement and full penetration arc welding
KR20220092782A (ko) 용접용 접동 구리 백킹판, 용접 장치 및 용접 방법
KR101852256B1 (ko) 일렉트로슬래그 용접 방법 및 일렉트로슬래그 용접 장치
KR102387507B1 (ko) 용접용 미끄럼운동 동 백킹판 및 용접 방법
US5801353A (en) Superimposed sheet welding system including rotatable welding electrode and cooling rings
US7246736B2 (en) Supplying shielding gas
JP2006205171A (ja) 溶接装置及びそれを用いた溶接方法
JP2011156573A (ja) 溶接装置及び溶接方法
KR101608975B1 (ko) 후판 맞대기 용접용 2토치 가스메탈아크용접 장치
US3535490A (en) Means and methods for welding and the like
US7038159B2 (en) System and method for electroslag welding an expansion joint rail
JP5851213B2 (ja) アーク及びレーザーを用いた溶接方法と溶接装置
JP2009018326A (ja) レーザースポット溶接装置
KR101225145B1 (ko) 폭 조절이 가능한 동당금
KR101777046B1 (ko) 태크용접 보조장치
KR101200600B1 (ko) 일렉트로 가스 용접용 이면 슬라이딩 동담금장치
KR101847377B1 (ko) 가우징홈 깊이 조절이 가능한 용접강관 제작용 가우징 장치
JP2011083811A (ja) 溶接装置及びこれを用いた溶接方法
KR100438324B1 (ko) 일렉트로 슬래그 용접 및 일렉트로 가스 용접시두께조절이 가능한 전후면 일체형 동판 백킹장치
JP4764538B2 (ja) 自動溶接方法
DK202070689A1 (en) Welding system and method for use
US20210154760A1 (en) Spot welding apparatus
KR20220160949A (ko) 레이저 용접장치 및 레이저를 이용한 쿼츠 용접 방법
KR20030080785A (ko) 수평 용접장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant