KR960010510B1 - 금속부재의 용접보수방법과 용접방법 및 용접장치 - Google Patents

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Description

금속부재의 용접보수방법과 용접방법 및 용접장치

제1도의 (a), (b), (c)는 금속부재 모서리의 손상부에 용접하는 보수요령을 공정순으로 나타낸 사시도.

제2도는 박판형상의 용접재의 의하여 금속부재 모서리의 손상부에 용접하는 방법을 나타낸 사시도.

제3도의 (a), (b), (c), (d)는 박판형상의 용접재에 의하여 금속부재 모서리의 손상부에 용접하는 공정을 순서대로 나타낸 사시도.

제4도의 (a), (b)는 전원장치의 회로도.

제5도의 1차전극의 정면도.

제6도는 박판형상의 용접재에 의하여 금속부재의 능선에 용접하는 방법을 나타낸 사시도.

제7도의 (a), (b), (c), (d)는 박판형상의 용접재에 의하여 금속부재의 능선에 용접하는 공정을 순서대로 나타낸 정면도.

제8도의 (a), (b), (c)는 금속부재에 생긴 핀홀의 용접보수방법을 공정순으로 나타낸 정면도.

제9도의 (a), (b), (c), (d)는 박판형상의 용접재를 사용하여 금속부재의 핀홀 또는 ‘V’자형 홈집에 용접하는 방법을 나타낸 정면도.

제10도의 (a), (b), (c)는 박판형상의 용접재에 의한 다층 오버랩용접의 공정을 순서로 나타낸 정면도.

제11도의 (a), (b), (c)는 금속부재 평면의 오버랩 보수요령을 나타낸 정면도.

제12도는 금속부재 내각에 용접보수방법을 나타낸 정면도.

제13도는 금속부재의 돌출부를 박판형상의 용접재를 사용하여 용접보수하는 방법을 나타낸 정면도.

제14도는 용접파우더를 사용하여 금속부재의 손상부에 용접하는 요령을 나타낸 사시도.

제15도의 (a), (b), (c), (d)는 용접파우더를 사용하여 금속부재의 손상부에 용접하는 공정을 나타낸 평면도.

제16도는 용접파우더를 사용하여 금속부재의 능선에 용접하는 공정을 나타낸 사시도.

제17도의 (a), (b), (c), (d)는 용접파우더를 사용하여 금속부재의 능선에 용접하는 공정을 순서대로 나타낸 정면도.

제18도는 금속부재에 생긴 핀홀에 용접파우더를 사용하여 용접하는 방법을 나타낸 측면도.

제19도는 금속부재 내각에 용접파우더를 사용하여 용접보수하는 방법을 나타낸 정면도.

제20도는 금속부재의 돌출부를 용접파우더를 사용하여 용접보수하는 방법을 나타낸 정면도.

제21도는 자석을 내장한 1차전극을 나타낸 사시도.

제22도는 자석 부분을 나타낸 확대 사시도.

제23도는 1차전극의 단면도.

제24도의 (a), (b)는 1차전극의 다른 실시예를 일부 파단하여 나타낸 정면도.

제25도 및 제26도는 자석을 내장한 1차전극에 의하여 금속부재의 모서리부, 능선부에 용접하는 요령을 나타낸 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 금속부재 1′ : 돌출부

2 : 2차전극 3 : 보수부위

4 : 용접재 5,50,60 : 1차전극

5′ : 전극 6 : 오버랩용접

7 : 자석편 8,53 : 전극홀더

9 : 고정나사 10 : 코드

11 : 모서리 12 : 페달스위치

13 : 전원스위치 14 : 전압조정기

15 : 솔리드 스테이트 릴레이 16 : 사이리스터

17 : 트랜스 18 : 타이밍

19 : 제어/표시부 20 : 소켓

40 : 용접파우더 51 : 도체(자석)

52 : 고정나사 54,61 : 영구자석

62 : 양자성재료 63 : 비자성재료

c1, c2, c3, c4 : 콘덴서.

본 발명은, 합성수지의 사출성형용 또는 블로우성형용 금형, 고무성형용 금형, 다이캐스트 금형, 유리성형용 금형, 프레스 금형등을 비롯하여 각종 금속재품(이하, ‘금속부재’라고 총칭함의 비교적 미세한 찌부러짐이나 홈집, 치수보정 등의 보수, 수정에 적용되는 용접보수 방법과, 상기 방법을 실시하는 데에 적합한 용접방법 및 용접장치에 관한 것이다.

종래에, 금형을 금형공장에서 새롭게 제작하는 과정에서, 다음과 같은 문제가 일상적으로 일어나고 있다.

가) 밀링머선 등의 수치제어 공작기계에 의한 절삭 가공시의 입력실수에 의한 정상 칫수 이상의 가공, 또는 수동 공작기계의 무심한 실수에 의한 정상 칫수 이상의 가공, 줄 등의 손가공에 의한 정상 칫수 이상의 가공.

나) 방전가공기의 2차전극(아아크 방전)에 의한 손상, 파고 드는 것.

다) 작업의 번잡함, 바쁨, 미숙함에서 발생하는 부주의로 헤머나 공구 등을 떨어뜨린다거나 부딪치는 등의 타흔(打痕), 홈집의 발생.

라) 테스트성형에 의한 제품완성까지의 수지두께의 변형 또는 거스러미 방지를 의한 오버랩의 필요성.

마) 개조 또는 설계 변경에 의해 내측 모서리각을 R형상으로 수정하기 위하여, 또는 칫수 변경을 위한 오버랩. 상기의 합성수지성형용 금형, 고무성형용 금형, 다이캐스트 금형, 프레스 금형 등에 의한 성형 현장이나 주조현장에서는, 다음과 같은 문제가 많이 발생하고 있다.

바) 금형의 파팅라인(Parting line)에 수지가 들어가서 수 10회, 수 백회 성형하고 있는 사이에 파팅라인에 홈이 생긴다.

사) 성형중에 캐비티, 코어, 코오핀, 깍아내기부(pinch-off) 등에 갉아 먹은 손상, 마모가 생기고, 또한 부주의에 의한 공구의 접촉 손상도 발생한다.

결국, 현장에서는 금속부재에 대해 하기와 같이 비교적 미세한 보수, 공정, 수정의 필요성이 많이 발생하고 있다.

(1) 금형의 파팅라인의 마모, 찌부러진 부분의 보수.

(2) 삼각정점의 각이 진 부분, 엣지부의 각이 진 부분의 마모나 손상, 찌부러짐의 보수.

(3) 슬라이드부의 마모된 부분의 손상 보수.

(4) 핀홀의 보수.

(5) 아르곤 용접후의 언더컷, 크랙, 기포, 피트(Pit)의 보수.

(6) 내각(모서리각)이 설계변경으로 R로 되었을 때의 보수.

(7) 코어핀, 이젝터핀의 갉아먹은 손상, 선단의 결함, 칫수부족의 보수.

(8) 고무 금형의 깍아내기, 블로우 금형의 깍아내기, 때려 넣은 핀의 홈집 보수.

(9) 깍아낸 부분, 누름 절단된 부분, 돌출된 부분의 보수.

(10) 판 두께가 얇아 들뜬 코어의 결함 보수.

(11) 선단이 날카로운 칼날부분의 보수.

합성수지성형용 금형, 고무성형용 금형, 다이캐스트 금형, 프레스 금형 등은, 각 산업분야에서 공업제품의 대량 생산, 고품질화, 균질화, 코스트 다운의 중심적 역할을 다하고 있다. 한편 금형의 제작에는 고가의 공작 기계와 오퍼레이터가 필요로 되고, 마무리 공정에는 숙련공의 수작업에 의한 연마공정이 있으며, 사람의 손이 많이 간다.

고액의 단가와 제작일수를 필요로 하기 때문에, 금형가격은 낮아도 수백만원에서 대형 금형이나 정밀 금형과 같이 수억원이나 하는 것도 있다. 금형에 의한 성형품을 많이 사용하는 자동차의 제조라인은 계획대로 가동하여야 하고, 만약 제조라인을 정지시킬 때에는 거액의 벌금이 부과된다.

따라서, 금형이 미세한 홈이나 찌그러짐의 발생으로 무용지물이 되기도 하고 사용할 수 없는 것은, 당 업계에서는 경제적인 면, 및 생산상의 면에서 큰 타격이며, 금형의 보수에 의한 재생 사용의 필요성은 오랜 숙원으로 되어 있다.

종래에 금형등의 제작과정에 있어서의 비교적 큰 칫수 이상의 가공, 또는 도중의 개조 또는 설계변경은, 아르곤 용접을 이용한 보수를 일반적으로 하고 있다. 그러나 아르곤 용접에 의한 보수에는 다음과 같은 문제가 있다.

첫째로, 아르곤 용접의 아크 온도가 6000~8000℃로 높기 때문에, 용융물의 용접금속이 수축하면, 열영향부와 용접금속의 경계, 즉 충전재의 주변이 들어가는 소위 “끌림”의 크기는 각각 다르기는 하지만, 보통은 폭 1~4mm, 깊이 1/100mm에서 5/100mm 정도이다. 용융부위에 금형재료 자체에서 가스발생하기도 하고, 아르곤가수, 공기 등이 봉입되어 용접금속 속에 기포 피트가 생기기 쉽다. 금형에 열을 가하면 금형이 병형, 변색하는 문제도 있다. 기타 언더컷도 자주 발생하여 곤란하다.

둘째로, 아르곤 토오치가 방해로 되어 협소한 부위의 용접이 불가능하기도 하고, 특히 내각(안쪽 모서리)의 오버랩 용접은 매우 곤란하다. 코어핀의 선단이나 홈을 용접하면, 열의 방향으로 코어핀 전체가 구부러지는 외에, 오버랩 용접에 관계 없는 근방 부분도 구부러지거나 변색한다.

변색후에 연마공정을 해도 플라스틱 제품에 금속 조직변화의 모양이 남아 있고, 성형품의 외관이 나빠서 상품 가치의 저하를 가져 온다. 아르곤 용접은 능숙한 기술자가 아니면 용접이 곤란하다든가, 코어핀과 같은 작은 금형부분, 파팅라인 등의 미세한 능선을 고열 때문에 용접부분이 녹아 떨어진다든가, 고온때문에 미세용접에서는 용접열을 받는 부분이나 그 주변이 약해지기 쉽다든가, 또 용접의 여유살이 크기 때문에 마무리 손실이 커지는 등의 문제점이 많이 있다.

이어서, 은(銀)납땜 오버랩에 의한 보수방법은, 비교적 간단하게 실시할 수 있고, 용착성이 좋다. 그러나 금형재로를 용착할 수 없으며, 은납이 연하기 때문에 이내 접촉 홈집이 생기기 쉽다. 내구성이 없으며 금형전체를 가스로 가열하기 때문에 금형이 변형, 변색하여 곤란한 외에, 재용착할 때에 납땜 전체가 녹아 버린다고 하는 문제도 있다.

도금 오버랩에 의한 보수방법은 큰 면적의 보수에 적합하다. 그러나 도금시간이 매우 길고 비현실적이며 금형재료는 도금되지 않는다. 또 용착력이 약하여 곧 떨어지거나 도금에 의하여 금형이 부식하기도 하고 인체에 위험을 줄수 있는 등의 문제가 있다.

타출성형에 의한 보수방법은, 단조에 의해 금형을 때려서 파팅라인 등을 보수하는 방법으로, 오래전부터 행해져 오고 있다. 이 방법은 초기 단계에서는 효과가 있었지만, 그 부분을 다시 보수할 수 없으며 강한 재료나 경화재료는 가공할 수 없다. 가공할 수 있는 장소가 한정되고 개인의 숙련에 의존하는 기술이며, 타격한 부위가 얇아져서 내구성이 없다는 문제가 있다.

금형내에 같은 재료를 넣어 보수하는 방법은, 재료가 같은 금형재료이기 때문에 신뢰성이 있고, 강도를 필요로 하는 경우, 재료를 변경할 수 있다는 특징이 있다. 그러나 보수에 시간이 걸리고 금형의 오목부에 홈집이 있을 때, 용접재료의 경계선이 생기기 때문에 사용할 수 없다는 등의 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은, 용접력이 강하고 내구성이 있으며 떨어지지 않는 용접보수방법, 바꾸어 말하면 금속부재와 동등하거나 그것에 가까운 내구성이 있는 용접보수방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 금속부재의 용접부 근처에 열에 의한 악영향이 발생하지 않고, 용접 보수부위에 기포, 피트, 언더커트, 끌림, 변색 등이 생기지 않고 부식되지 않으며 인체에 안전한 용접보수방법 및 용접방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 비교적 단시간에 용접할 수 있고 금속부재가 녹아 떨어지지 않으며, 여분의 용접금속(여유 살)이 적고, 마무리가 간단하여 수작업으로 마무리 할 수 있는 용접보수방법 및 용접방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 용접 절차가 간단하여 즉시 용접작업을 시작할 수 있으며, 용접에 숙련을 필요로 하지 않고 누구라도 용접할 수 있고 여열(余熱)공정과 같은 숙련자만이 할 수 있는 노하우를 필요로 하지 않으며 금형의 오목부도 용접 보수할 수 있고, 흔적을 남기지 않는 용접보수방법 및 용접방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필요한 양의 용접파우더를 용접 보수위에 확실하게 부착시켜서 용이한 용접작업을 할 수 있고, 더구나 용접작업의 효율을 높일 수 있는 자석을 내장한 용접용의 1차전극을 제공함에 있다.

본 발명에 관한 금속부재의 용접 보수 방법은, 보수하고자 하는 금속부재에 2차전극을 접속하고, 상기 금속부재의 보수부위상에 두께 0.1~0.2mm 정도의 박판형상의 용접재를 갖다 대거나 또는 미립 분말형상의 용접파우더를 부착시키고, 1차전극으로 상기 용접재 또는 용접파우더를 상기 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상으로 눌러 대서 금속부재와 전기적으로 도통시켜 300~1500암페어 정도의 큰 전류를 상기 미소한 도통부를 통하여 약 1/1000~4/1000초 정도의 단시간내에 펄스형상으로 통전시켜 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상의 용접금속을 형성하며, 상기 1차전극을 눌러 대신 간헐적으로 통전시키는 용접동작을 되풀이하여 상기 용접금속을 다수 연속시키거나 또는 중복시켜서 보수부위에 필요한 범위에 걸쳐서 필요한 두께의 점 형상 또는 선 형상 또는 면 형상의 오버랩 용접을 행하고, 이러한 후에 상기 오버랩 용접부분을 연삭, 연마하여 원하는 면 또는 형상으로 마무리하는 것을 특징으로 한다.

상기 용접 보수방법에 적합한 용접방법은, 용접 대상의 금속부재에 2차전극을 접속하고, 상기 금속부재의 용접 위치상에 두께 0.1~0.2mm 정도의 박판형상의 용접재를 대거나 또는 미립 분말형상의 용접파우더를 부착시키고, 1차전극으로 상기 용접재 또는 용접파우더를 상기 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상으로 눌러 대서 금속부재와 전기적으로 도통시키고, 300~1500암페어 정도의 큰 전류를 상기 미소한 도통부를 통하여 약 1/1000~4/1000초 정도의 단시간내에 펄스형상으로 통전하여 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상의 용접금속을 형성하는 방법을 특징으로 한다.

상기 용접 보수방법 및 용접방법에 적합하게 사용되는 용접장치는, 용접 대상의 금속부재와 전기적으로 접속되는 2차전극과, 상기 금속부재의 용접 위치상에 맞대어 지는 두께 0.1~0.2mm전후의 박판형상의 용접재 또는 쌓아 놓은 용접파우더와, 상기 용접재 또는 용접파우더를 상기 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상으로 눌러대서 금속부재와 도통시키는 1차전극과, 상기 1차전극 및 2차전극사이에 300~1500암페어 정도의 큰전류를 1/1000~4/1000초 정도의 단시간내에 펄스형상으로 통전하는 전원장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 특히 용접파우더를 사용하는 용접 방법은, 용접대상의 금속부재에 2차전극을 접속하고, 상기 금속부재의 용접 위치상에 미립 분말형태의 용접파우더를 쌓아 놓고, 끌을 가늘게 한 자석의 1극을 상기 금속부재에 놓인 상기 용접파우더에 접근시켜서 용접파우더를 상기 자석의 가늘게 꼬인 자력선을 따라서 일으켜 세우고, 상기 일어선 상태의 용접파우더를 1차전극으로 금속부재에 미소한 점 또는 가는 선 형상으로 눌러 대서 금속부재와 도통시키고, 300~1500암페어 정도의 큰 전류을 상기 도통부를 통하여 약 1/1000~4/1000초 정도의 단시간에 펄스형상으로 통전하여 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상의 용접금속을 형성하는 방법, 및 상기 1차전극을 눌러 대서 펄스형상의 통전을 간헐적으로 되풀이함과 동시에 1차전극 및 자석을 조금씩 용접 진행방향으로 이동시키거나 필요한 양의 용접파우더를 보급하여 상기 용접금속을 다수 연속시키거나 또는 중복시켜서 필요한 범위에 걸쳐서 필요한 두께의 점 형상 또는 선형상 또는 면형상의 오버랩 용접을 행하는 방법을 특징으로 한다.

또, 본 발명에서 특히 용접파우더를 사용하는 상기 보수방법 또는 용접방법 또는 용접장치에 적합한 1차전극은, 용접파우더를 부착시키고 용접을 하는 부위에 영구자석 또는 전자석을 설치하는 것, 그리고 자석이 설치된 상기 1차전극 중 용접파우더를 부착시키고 용접을 하는 부위이외는 비자성 재료로 구성하는 것도 특징으로 한다.

본 발명의 용접 원리는, 1차전극으로 금속부재에 미소한 선 또는 점형상으로 맞댄 용접재 또는 용접파우더에 상기 미세한 도통로를 통하여 펄스형상으로 일순간에 큰 전류가 흐르면, 큰 전류의 고밀도인 통전 충격에 의하여 미세한 스파크가 발생하고, 동시에 순간적으로 발생하는 주울열에 의하여, 상기 용접재 또는 용접파우더와 금속부재의 금속 중 상기 1차전극이 맞닿은 미세한 도통로의 용접파우더만이 국부적으로 용융되며, 금속의 원자간 결합을 수반하여 금부재에 강하게 부착된 용접금속(용융응고부=작은 오버랩 용접부)가 형성되는 것으로 추정된다. 바꾸어 말하면, 금속부재와 용접재 또는 용접파우더의 국부에 저항열이 일순간 발생하여 용접재 또는 용접파우더의 금속이 용융점에 도달한 때, 방전형상 가해져 있기 때문에, 용융압접의 형태로 원자간 결합의 용접금속이 형성되는 것도 생각할 수 있다. 이종금속(異種金屬)간의 용접이 가능한 사실은 다른 설명에 따른다.

1/1000~4/1000초 정도의 단시간에 1펄스의 통전으로 미세한 점형상 (직경 0.2~1.0mm 정도)의 용접금속이 생성되지만, 이 때 발생한 열은 국부적으로 매우 고온일지라도 일순간의 것이고, 또 금속부재의 질량전체의 열용량이 무한대일 만큼 것임에 비하여 상기 용접점의 발열은 무시할 수 있을 정도로 미소하기 때문에, 주변부에 열영향은 전혀 발생하지 않으며, 금속부재의 변색도 발생하지 않는다.

1차전극의 가압 용융점의 아래에 직경 0.6~1.0mm, 두께 0.1~0.2mm의 용접금속(Nugget)가 형성되며, 이 작은 용접금속을 연석시키거나 또는 복수층으로 중복시킴에 따라서 소망하는 범위에서 소망하는 두께의 오버랩 용접이 가능하다. 따라서, 용접후에 상기 오버랩 용접부분의 여유살을 깍아내고 연마하여 마무리하면, 금속부재의 작은 홈등은 원래의 상태로 복구된다.

금속부재가 자성체이고 용접위치에 놓인 용접파우더도 자성체인 경우, 이들의 외부에서 자석을 접근시키면, 금속부재 및 용접파우더는 상호 자기유도에 의하여 자기를 띠고, 미립분말형상은 용접파우더는 금속부재의 표면에 부착한 상태로 되며, 또 금속부재의 표면에서 자석의 자력선을 따라서 집중적으로 일어나는 현상은 잘 알려져 있다.

따라서, 금속부재는 특히 삼각정점의 모서리의 손상 또는 능선의 보수 등은, 상기 자석의 1극(N극 또는 S극)의 끝을 가늘은 뾰족한 선형상으로 하여 접근시켜면, 상기 모서리부 또는 능선의 각을 따라서 용접파우더가 집중적으로 일어서는 상태로 되어, 용접파우더가 흩어진다거나 흘러 넘쳐서 떨어지는 문제점이 생기지 않는다. 따라서 1차전극으로 용접파우더를 금속부재에 눌러 붙이는 것이 용이하고 확실하며, 효율이 좋은 용접과 용접 금속의 형성 또는 용접금속의 형성 또는 용접금속의 연속성이나 중복이 달성된다.

상기 1차전극의 자석에 전자석을 사용한 것은, 자력의 강도를 전기적으로 조절가능하며, 그 결과 부착되는 용접파우더의 양을 가감할 수 있다. 자석으로의 통전을 정지하는 것에 의하여 용접파우더를 1차전극에서 깨끗하게 이탈시킬 수가 있다.

자석이 설치된 1차전극 중, 용접파우더를 부착시켜 용접을 하는 부분 이외를 비자성체 재료로 구성하면, 용접에 필요한 양의 용접파우더가 부착하고, 필요없는 부분에는 용접파우더가 부착하지 않으면서 용접작업을 신속하게, 또 확실하게 할 수 있다.

[실시예]

먼저, 제1도의 (a)~(c)를 참조한다. 제1도의 (a)는 금속부재(1)의 삼각정점의 모서리가 마모, 손상, 찌그러짐에 의한 보수부위(3)를 나타낸 것이다. 제1도의 (b)는 상기 보수부위상에 필요 충분한 크기의 둥근 형상으로 오버랩 용접(6)을 한 상태를 나타내고 있다.

제1도의 (c)는 상기 오버랩 용접부분의 여유살을 연삭반이나 스크래퍼 등의 공구를 사용하여 깍아 내버리고, 그라인더 또는 줄 등으로 연마하여 마무리 삼각정점의 모서리(11)를 원상태대로 복원한 것을 나타내고 있다.

제2도는 상기 삼각정점의 모서리에 오버랩 용접의 요령을 조감도적으로 나타내며, 제3오도 (a), (b), (c), (d)는 더 상세하게 상기 오버랩용접에 있어서의 1차전극(5)의 움직임, 사용방법을 공정순대로 나타내고 있다. 상기 삼각정점의 모서리에 오버랩 용접에는, 제2도에 나타낸 각봉형상(또는 평판형상도 가능함)의 1차전극(5)의 사용이 가장 적합하다.

우선, 두께 0.2mm, 폭 5mm 정도인 박판형상의 용접재(4)를 보수부위에 대하여 45°방향으로 맞댄다. 1차전극(5)은 용접재(4)에 미소한 선형상으로 맞댄다. 최초에 a점 부근을 1차전극(5)으로 점형상으로 가(S)용접하여 위치결정을 하고, 이어서 1차전극(5)을 제3도의 (a)~(d)에 도시한 바와 같이 상하좌우로 움직이면서 용접재(4)를 사람의 완력으로 누르는 정도의 세기로 가압한 상태에서 미소한 선형상 또는 점형상의 용접작업을 되풀이하며, 이때 발생하는 용접금속을 다수 연속적으로 중복시켜서 오버랩 용접을 한다.

오버랩 용접의 두께가 부적할 때는, 용접재(4)를 반복시켜서 또는 다른 1장을 포개고 그 위에 1차전극(5)을 눌러 맞대어 용접금속을 상하로 중복시켜 주는 방법을 용접을 계속한다.

상기 오버랩 용접에 사용되는 전원장치를 제4도의 (a), (b)에 나타내어 있다. 제4도의 (a)의 오른 쪽 밑에는 가느다란 원추형상으로 뾰족한 1차전극(5)을 사용하는 경우를 나타내며, 1차전극(5)의 선단은 전류밀도를 높이기 위하여, 그리고 금속부재(1)위에 놓은 박판형상의 용접재(4)를 미소한 점형상으로 눌러서 미세하게 국한된 전류통로를 형성하기 위하여, 끝이 반경 0.2~0.5mm 정도의 가늘고 둥근형상으로 형성되어 있다.

1차전극은 예를들면 은-텅스텐 합금(또는 놋쇠도 가능함)에 의하여 직경 3mm 또는 5mm 정도이고, 길이는 50mm 정도인 환봉형상(또는 각봉형상도 가능함)으로 제작되어 있다.

1차전극의 재질로서, 등은 금속부재에 부착하고 용착하는 성질이 있어서 바람하지 않다. 1차전극도 용접금속에 합금화하기 때문에, 합금에 부적합한 재질은 가능하지 않다. 제5도에 나타낸 1차전극(5)은 수동용으로서, 경질고무등의 절연재료로 만들어진 전극홀더(8)의 끝에 끼워 넣어 고정나사(9)로 고정하여 사용된다. 1차전극(5)의 상기 끝단의 형상은 사용하기 전에, 또는 사용 도중이라도 그라인더, 줄 등에 의하여 연마하여 사용하기 쉬운 형상으로 만들어 진다. 1차전극(5)에 전원장치의 1차측이 코드(10)의 형식으로 전극홀더(8)를 통하여 접속된다.

전원장치의 2차측에서 배선된 2차전극(2)은, 금속부재(1)에 부착되거나, 금속부재(1)의 아래에 부설되기도 하여 금속부재(1)와 전기적으로 접속된다.

상기 박판형상의 용접재(4)의 재질은, 금속부재(1)의 재질과의 관계에서 변화한다. 금속부재가 철강재료인 경우는, 철·니켈합금에 의한 용접재가 용접성도 좋아 적합하게 사용된다. 금속부재가 철강 또는 스트인레스강인 경우에는, 스테인레스강으로 만든 용접재를 적합하게 사용할 수가 있다. 이들 용접재 재료는 염가로 시판될 수 있다. 용접재(4)는 상기 한 바와 같은 재료의 압연가공에 의하여 두께 0.1~0.2mm, 폭 5mm 정도, 용도에 따라 폭 30mm 정도의 것을 길이 100mm 정도로 형성하여 사용한다. 용접재는 얇은 만큼 전류값이나 낮아도 양호하게 사용할 수 있고 용접성도 양호하다. 예를들면 두께 0.1mm인 용접재는 전류값 300a정도라도 용접할 수 있다는 것이 확인되고 있다.

그러나, 용접금속의 두께를 얻기 어렵다는 문제도 있으므로, 0.2mm 정도의 두께가 전류값과 용접성의 관점에서 실용상 타당하다고 생각되고 있다. 금속부재(1)의 재질은 도전성이지만 동, 알루미늄은 용접될 수 없다. 벨튬, 동합금, 알루미늄 합금, 철강, 스테인레스강 등은 양호한 모재로 된다. 표면이 질화처리된 철강재, 또는 초경합금에 초경합금의 용접재를 용접할 수 있다는 것도 확인되고 있다. 금속부재(1)의 용접부위는 사전에 녹기름, 불순물을 제거하는 전 처리작업을 한다.

제4도의 (a)에 나타낸 전원장치는 가정용 ac 100V를 전원으로 하여, 전원스위치(13)를 넣으면 용접 가능한 상태로 된다. 용접 작업자가 페달스위치(1,2)를 1회 밟을 때마다 1통전(1펄스)의 용접이 이루어진다. 용접전압의 크기는 전압조정기(14)에 의하여 ac 0V~10V정도의 범위로 조정할 수 있다. 용접전압의 크기는 페달스위치(12)를 1회밟아 스위치를 온(ON)하면, 솔리드 스테이트 릴레이(15)의 동작에 의해 콘덴서(c1), (c2), (c3), (c4)에 충전이 이루어진다. 계속하여 사이리스터(16)에 의하여 방전이 이루어져 트랜스(17)의 2자측에 저압, 큰 전류(300~1500a)가 흐르고, 이것이 1차전극(5)에서 2차전극(2)으로 일순간에 흘러 용접이 이루어진다.

이때, 1차전극(5)에 펄스형상으로 일순간에 흐르는 전류파형은, 제4도의 (a)중에 병기한 바와 같고, 통전시간(1/1000~4/1000)과 전류값(300~1500a)과는 반비례의 관계로 된다.

페달스위치(12)를 계속 밟으면 상기 충전과 방전동작이 간헐적으로 이루어지고 연속용접이 가능하다. 그 간헐동작의 주기는, 타이머(18)에 의하여 0.3~1.5초의 범위에서 조정된다. 제4도의 (a)에 나타낸 부호(19)는 상기 전원장치의 제어/표시부이다.

상기 전원장치는 경량이고 소형의 휴대식으로 제작되어 있다. 금속부재(1)의 용접보수를 수작업으로 할 때에는, 1차전극(5)을 제5도에 나타낸 바와 같이, 전극홀더(8)에 장착하고, 그 코드(10)를 소켓(20)을 통하여 전원장치에 접속한다.

금속부재(1)의 보수부위상에 상기 박판형상의 용접재(4)를 맞대고, 전극홀더(8)를 손으로 쥐어 1차전극(5)의 끝을 용접재(4)에 강하게 누르고 전원장치(7)의 페달스위치(12)를 스위치 온으로 하여 300~1000a의 큰전류를 펄스형상으로 통전하여 점형상의 용접금속을 금속부재(1)에 형성한다.

1차전극(5)을 상기 용접금속이 직경에 해당하는 피치만큼씩 전진시켜 용접금속을 다수 연속시키거나 또는 다층으로 중복시킴으로써 금속부재의 보수부위에 필요한 범위에 걸쳐서 필요한 두께의 점형상 또는 선형상 또는 면형상의 오버랩 용접을 할 수가 있다. 용접작업을 기계화할 때에는, 1차전극(5)을 로보트 핸드등에 장착하고 전원장치에 병설한 자동스위치를 사용한다. 제4도의 (b)는 1차전극(5)으로서 끝이 평평한 둥근봉 전극을 사용하여, 그 선단의 각이진 부분으로 용접재(4)를 미소한 점형상 또는 선형상으로 금속부재에 눌러 맞대어 용접하는 경우를 나타내고 있다. 이 1차전극(5)의 끝단의 각이진 부분은 반경이 0.2~0.5mm 정도로 둥글게 되어 있다.

제6도는 금속부재(1)의 능선을 용접 보수하는 경우를 도시하고 있다. 박판형상의 용접재는 금속부재(1)의 보수하고자 하는 능선을 따라서 같은 방향으로 맞대어, 환봉에 의한 1차전극(5)을 굴리면서 용접작업을 진행한다. 이 때의 1차전극(5)의 움직임을 가로(측면)에서 본 동작상태와 각도를 제7도의 (a)~(d)에 상세하게 도시하고 있다.

박판형상의 용접재(4)는, 그폭의 약 절반이 능선을 형성하는 한 쪽의 면(도면 중 상면)에 용접되며, 이 후 1차전극(5)을 제7도의 (a)~(d)에 도시한 바와같이 움직여서 용접재(4)의 나머지 절반을 또 하나의 면(도면중 좌측면)에 밀착하도록 용접을 진행하여 능선을 따라 오버랩 용접을 하고 있다. 그 후 상기 오버랩 용접(6)부분의 여유살을 깍아 내고, 연마, 마무리 가공에 의하여 금속부재(1)의 능선이 복구된다.

이어서, 제8도의 (a)는 금속부재에 발생한 미소한 V형 홈 또는 핀홀과 같은 보수부위(3)를 나타내며, 제8도의 (b)는 상기 보수부위상에 오버랩 용접(6)을 한 상태, 제8도의 (c)는 상기 오버랩 용접부분의 여유살을 깍아내어 복구를 완성한 상태를 나타내고 있다.

제9도의 (a)~(d)는 직경이 1mm 이하인 작은 핀홀 또는 V형 홈에 오버랩 용접을 한 공정을 더욱 상세하게 나타내고 있다. 제9도의 (a)는 V형의 보수부위(3)와 같은 V형의 구부림 가공한 용접재(4)를 상기 보수 부위(3)상에 맞대고, 그 위에서 1차전극(5)을 강하게 눌러 대어 용접을 하는 개략적인 상황을 나타내고 있다. 제9도의 (b)~(d)는 상기 용접재를 V형 홈의 한 쪽면에서 다른 쪽면을 향하여 용접작용을 진행하고, 오버랩의 두께를 얻기 위하여 용접재의 다층 오버랩을 하며, V형 홈의 복구에 충분히 필요한 오버랩 상태로 될 때까지 용접을 하는 과정을 나타내고 있다.

최종적으로 둥근형태의 용접금속(6)을 해머로 두들겨서 금속조직을 치밀하게 한 후에, 그 여유살을 깍아 내고 연마, 마무리하는 것은 상기 실시예와 같으며, 거울면의 보수도 가능하다.

제10도의 (a)~(c)는 평면 다층 보러랩에 의한 용접 보수방법을, 실선으로 도시한 바와 같이 수직으로 세운 가늘고 둥근 전극(5)에 의한 경우와, 2점쇄선으로 나타낸 바와 같이 경사지게 누인 환봉형상의 전극(5′)을 눌리는 것에 의한 경우로 나누어 도시되어 있다. 수직으로 세운 가늘고 둥근 전극(5)에 의한 용접은, 동 전극(5)의 끝을 미소 피치만큼식 전진시켜서 용접금속이 연속하는 용접을 한다. 경사로 누인 전극(5′)에 의한 용접은, 동 전극을 굴려서 연속적인 용접을 한다.

1층째의 용접재(4)를 완전하게 용접한 후에, 용접재(4)를 2층 또는 3층과 겹쳐서 용접을 다수층 되풀이하여 용접금속을 중복시킨다. 1장의 용접재(4)를 용접할 때마다 그 표면의 요철을 줄로 평평하게 가공하고 그 위에 다음 층의 용접재(4)를 포갠다. 1층째의 용접은 수직으로 세운 가늘고 둥근 전극(5)으로 하고, 2층째 이후는 환봉형상의 전극(5′)을 굴리는 것이 실제상 바람직하다.

제11도의 (a), (b), (c)는, 제11도(a)와 같이 평면의 일부가 마모되었거나 또는 너무 깍아낸 부분의 용접 보수요령을 나타내고 있다. 상기 한 바와 같은 보수부위(3)를 보수하기 위해서는, 우선 동 부위를 0.1mm 정도의 오목면으로 까고 [제11도의 (b)], 그 위에 용접재(4)를 맞대어, 1차전극(5)을 움직여서 용접을 한다. [제11도의 (c)], 경계선에도 별도의 용접재(4′)를 맞대어 완전한 오버랩 용접을 한다. 그 후 여유살을 깍아내고 연마, 마무리하여 완전한 보수가 이루어진다.

제12도는 금속부재(1)의 내각의 R가공을 위한 용접 보수요령을 나타내고 있다.

용접재(4)는 미리 앵글형상으로 구부림 성형하여 내각에 맞닿는다. 1차전극(5)에는 끝을 뾰족하게 한 것으로 사용하여 상기 용접재(4)에 강하게 눌러 대신 용접을 한다. 용접재로서 직경 0.2~0.5mm의 가늘고 둥근 선형상의 것을 사용하여 용접보수를 하는 것도 가능하다.

제13도는 금형류에 종종 발생하는 가는 폭의 돌출부(1′)의 칫수 부족을 보수하는 경우에 대하여 나타내고 있다. 상기 돌출부(1′)의 상면에 용접재(4)를 맞대고 둥근 봉형상의 전극(5)을 굴러서 용접을 한다. 용접후에 여유살을 깍아내거나 연마, 마무리에 의하여 완전한 보수를 완성하는 것은 상기 각 실시예와 같다.

이어서, 제14도는 금속부재(1)을 삼각정점 모서리의 오버랩 용접을 용접파우더(40)와 자석편(7)을 사용하여 행하는 요령을 조감도적으로 나타내며, 제15도의 (a)~(d)는 더욱 상세하게 상기 오버랩 용접에 있어서의 1차전극(5)이 움직임, 사용방법을 공정순으로 나타내고 있다.

상기 감각정점 모서리의 보수에는, 도시한 환봉형상의 1차전극(5)을 사용하는 것이 바람직하다. 미립분말형상의 용접파우더(40)는 제14도에 나타낸 바와 같이 보수부위(3)상에 적당량을 쌓아 놓는다. 이 용접파우더(40) 및 금속부재(1)의 각이진 부분에 대하여 수직방향으로 끌이 가늘고 뾰족하게 한 자석편(7)의 1극(S극 또는 N극)을 접근시키면, 자성의 용접파우더(40)는 자력선을 따라 금속부재(1)의 각이진 부분에 일어서는 형태로 집중한다. 1차전극(5)은 상기 자석편(7)과 금속부재(1)와의 사이에 45°방향으로 삽입하고, 상하좌우로 굴리면서 움직여 용접파우더(40)를 상기 보수부위에 미소한 선 또는 점형상으로 눌러 대서 용접을 되풀이 하여, 미소한 선 또는 점형상의 용접금속(6)을 다수 연속시키거나 또는 다층으로 중복시켜서 오버랩 용접을 한다. 오버랩 용접의 두께가 부족할 때는, 용접파우더(40)를 적정량 추가하여 놓고, 상기한 바와 같이 용접금속을 다층으로 중복시키는 용접을 계속한다.

상기 용접파우더(40)의 재질도, 금속부재(1)의 재질과의 관계도 변화하지만, 금속부재(1)가 철강재료인 경우는 철·니켈합금에 의한 파우더가 용접성도 좋고 적합하게 사용된다. 금속부재가 철강 또는 스테인레스강인 경우에는, 스테일레스강으로 만든 용접 파우더를 가장 적합하게 사용할 수 있다. 단 스테인레스강은 자성이 없기 때문에 자석의 사용은 불가하다. 상기한 바와 같은 금속파우더의 재료는 염가로 시판되고 있다. 용접파우더는 상기한 바와같은 재료의 미립자, 분말가공에 의하여, 입도를 150~320메쉬 정도로 가공하여 사용된다.

용접파우더는 입도가 작은 만큼 전류값이 낮아서 양호하며, 용접성도 양호하지만, 용접금속의 두께를 얻기 어려운 문제도 있기 때문에, 입도 200메쉬정도가 전류값과 용접성의 관점에서 실용상 타당하다고 생각된다. 금속부재의 재질은 도전성이라도 동, 알루미늄은 용접이 불가능하다. 벨륨, 동합금, 알루미늄 합금, 철강, 스테인레스강등은 양호한 모재로 된다. 금속부재가 비자성의 스테인레스강일 때에는 자석을 사용할 수 없다. 표면이 질화처리된 철강재, 또는 초경합금에 용접재를 용접할 수 있는 것도 확인되고 있다. 금속부재의 용접부위는 사전에 금속기름, 불순물등을 제거하는 전 처리를 한다.

상술한 용접파우더를 사용하는 용접방법의 1차전극 및 2차전극에 통전하는 전원장치로서는, 제4도의 (a)에 도시한 것이 그대로 적용된다. 용접보수를 수작업을 할 때에는, 금속부재의 보수부위상에 파우더를 적정량 쌓아 놓고, 전극홀더를 손으로 쥐어 1차전극의 끝을 용접파우더(40)에 강하게 눌러 맞대고 전원장치의 페달스위치를 스위치 온하여 300~1000a의 큰 전류를 펄스형상으로 통전하여 점 형상의 용접금속을 금속부재상에 형성한다.

혹은 1차전극을 상기 용접금속의 직경에 해당하는 피치만큼씩 전진시켜, 용접금속을 다수 연속시키거나 또는 다층으로 중복시킴으로써 보수부위에 필요한 범위에 걸쳐서 필요한 두께의 점 형상 또는 선 형상 또는 면 형상의 오버랩 용접을 한다. 용접작업을 기계화할 때에는, 1차전극을 로보트 핸드등에 장착하고 전원장치에 병설한 자동스위치를 사용한다.

제16도는 용접파우더의 자석을 사용하여 금속부재(1)의 능선의 보수를 하는 예를 도시하고 있다. 미립 분말형상의 용접파우더(40)는 금속부재(1)의 보수하고자 하는 능선을 따라 적정량 쌓아 놓고 자석편(7)을 접근시켜서 상기 용접파우더를 집중적으로 일어서게 하고, 집중상태의 용접파우더를 1차전극(5)으로 금속부재(1)의 능선부분에 미소한 선 또는 점 형상으로 눌러 대거나 또는 능선과 같은 방향으로 굴리면서 용접작용을 진행한다. 이때 1차전극(5)의 횡방향으로 본 동작상태와 각도 및 자석편(7)의 배치를 제17도의 (a)~(d)에 상세하게 도시하고 있다.

용접파우더(40)는, 자석편(7)과 금속부재(1)를 연락하는 자력선을 따라서 집중하여 능선부에 일어선 형태로 되며, 또 금속부재에 부착하므로서 흩어지거나 흘러 넘치는 문제점이 없다. 이리하여 집중적으로 일어선 상태로 된 용접파우더(40)는, 1차전극(5)을 제17도의 (a)~(d)에 나타낸 바와 같이 움직이므로써 능선을 따르는 오버랩 용접이 효율적으로 행해진다. 그 후 상기 오버랩 용접부분의 여유살을 깍아 내고, 연마, 마무리가공에 의하여 금속부재(1)의 능선을 원상태로 보수한다.

제18도는 금속부재에 발생한 미소한 V형 홈 또는 핀홀과 같은 작은 보수부위(3)의 용접보수를 용접파우더(40)를 사용하여 행하는 요령을 나타내고 있다. 작은 핀홀상에 용접파우더(40)를 적정량 쌓아 놓고 그 위에 1차전극(5)을 강하게 눌러 대어 통전하고 용접을 행한다. 1회의 용접으로 오버랩 두께가 부족한 때는 용접파우더(40)를 더 뿌리고, 수회 중복하는 용접을 한다. 최종적으로 둥근형상의 용접금속을 헤머로 두들겨서 금속조직을 치밀하게 하고, 여유살을 깍아 내고 연마, 마무리를 하여 보수하는 것은 상기 실시예와 같으며, 거울면 형상의 보수도 가능하다.

제19도는 용접파우더를 사용하여 금속부재(1)의 내각의 R가공을 위한 용접보수의 요령을 나타내고 있다. 용접파우더(40)는 내각상에 적정량 부려진다. 1차전극(5)은 끝을 뾰족하게 한 형상의 것을 사용하며, 상기 용접파우더(40)상에 눌러 대어 용접을 한다.

제20도는 금형류에 종종 발생하는 가는 폭의 돌출부(1′)의 칫수 부족 보수를 용접파우더(40)와 자석을 사용하여 하는 예를 나타내고 있다. 돌출부(1′)의 상면에 용접파우더(40)를 적정량 쌓아 놓고, 자석편(7)을 사용하여 용접파우더(40)를 집중적으로 일으킨 상태로 하며, 그 용접파우더(40)를 환봉형상의 1차전극(5)으로 돌출부(1′)에 미소한 선 또는 점형상으로 눌러 대거나 또는 굴려서 용접을 한다. 용접후에 여유살을 깍아 내고, 연마, 마무리에 의하여 보수를 완성하는 것은 상기 각 실시예와 같다.

이어서, 제21~제23도는 자석을 내장하고, 미립 분말형상의 용접 보수하기에 적합한 1차전극(50)를 나타내고 있다. 이 1차전극(50)은 은-텅스텐 합금등에 의해 직경 5mm 정도, 길이 30mm 정도의 환봉형상으로 제작되며, 도체(51)의 끝에 끼워 넣어 고정나사(52)로 고정하여 사용된다. 도체(51)의 바깥둘레는 경질 고무등의 절연재료로 만들어진 전극홀더(53)로 피복되며 전원장치와는 코드(10)로 접속되어 있다. 상기 환봉형상의 1차전극(50)에는 용접파우더를 금속부재에 용접하는 부위인 선단 내부에 자석(51)이 매입되어 있다. 자석(54)의 크기는 자성의 용접파우더를 필요한 부분에 적당량 부착시키기 때문에, 직경 2mm의 1차전극에는 직경 1mm이고 길이 5mm이 것이 사용되고 있다. 직경 3mm의 1차전극에는 직경 2mm이고 길이 5mm의 자석, 직경 4mm의 1차전극에는 직경 2mm이고 길이 10mm 정도의 자석이 사용된다.

단, 자석의 크기, 형상은 상기한 것에 한정되는 것은 아니고, 예를들면 4mm의 각이진 형상의 것도 사용된다. 또 자석(54)의 설치위치, 설치상태도 상기한 것에 한정되는 것은 아니다. 상기와 같이 자석을 설치한 1차전극(50)을 사용하면, 이것을 용기등에 수용된 용접파우더에 가깝게 하면 전극의 바깥둘레면에 적정량의 용접파우더가 부착된다.

또, 제25도에 도시한 바와 같이, 금속부재(1)의 용접 보수부위(3)에 쌓아 놓은 용접파우더(40)에 가깝게 하면, 동 파우더는 자기작용으로 집중적으로 일어서고 또 금속부재에 부착하여 산란하지 않기 때문에 확실하고 효율좋게 용접할 수 있다. 별도로 자석을 준비하여 조작할 필요도 없다.

제24도의 (a), (b)는 금속부재(1)의 능선의 용접보수를 하고자 하는 경우에 적합한 1차전극(60)을 나타내고 있다. 이 1차전극(60)은 직경 5mm 정도, 길이 70mm 정도로 구성되며, 이 1차전극(60)의 내부에 직경이 약 3mm, 길이 30mm 정도의 자석(61)이 설치되어 있다. 더욱이 1차전극(60) 중, 용접파우더를 부착시켜 용접을 하는 부분은, 양자성 재료(62)로 만들어 지고, 다른 부분은 동이나 알루미늄, 스테인레스 등의 비자성 재료(63)로 라이닝 되어 있다. 이 1차전극(60)에 의하면 제26도에 나타낸 바와 같이, 금속부재의 능선부분에 있어서의 보수시의 1차전극(60)의 내부에 설치된 자석의 바깥둘레의 양자성 재료(62) 부위에만 용접파우더(40)를 부착하고, 보수하지 않는 부분에는 용접파우더가 부착하지 않으므로 낭비없이 신속하고 확실하게 용접작업을 할 수가 있으며, 작업효율을 높일 수 있다.

상기 각 실시예에 있어서, 자석(54) 또는 (61)에는 통상의 영구자석이 적합하지만, 전자석을 사용할 수도 있으며, 같은 작용효과를 얻을 수 있다. 특히 전자석을 사용하면, 그 자력의 세기를 전기적으로 조절하여 용접파우더의 1차전극으로의 부착량과 부착상태를 자유롭게 조절할 수 있는 외에, 통전을 정지하는 것에 의하여 용접파우더는 깨끗하게 탈락하여 회수될 수 있는 편리함이 있다.

상기 용접 보수금속의 용접력은 강하고 내구성이 있으며 떨어지지 않는다. 그리고 금속부재와 동등한 내구성이 있는 합금의 용접이 가능하고, 복구상태가 완전하다. 또 미소한 선 또는 접 형상의 용접이기 때문에 금속부재에 열리 모두 흡수되어 용접부 근방은 열에 의한 악역향이 발생하지 않으며, 용접 보수부위에 기포, 피트, 언더컷, 끌림이 발생하지 않는다. 약품류를 일체 사용하지 않는 방법이기 때문에 금속부재의 부식이나 변색이 없고 인체에 안정하다. 용접부가 미세하기 때문에 비교적 단시간에 용접할 수 있다. 나머지의 용접금속(여유살)이 적고 국부적인 미세용접이기 때문에, 후의 연마, 마무리가 용이하며, 간단하게 손마무리도 가능하다. 후의 준비작업도 간단하여 즉시 용접작업을 시작하며, 더구나 용접에 숙련을 필요로 하지 않고, 누구라도 간단하게 용접할 수 있다. 예를들면, 금속부재를 여열(余熱)하는 공정등 숙련자만이 가능했던 노우하우를 필요로 하지 않는다.

본 발명에 의하면, 고가의 또는 생산공정상 불가결한 금형류에 발생하는 여러가지 원인의 미세한 하자를 빠르게 보수하여 금형의 재생사용이 가능하게 되므로, 산업계의 경제성의 향상과 원활한 일상 업무수행에 크게 기여한다.

본 발명의 용접파우더를 사용하는 용접방법 및 용접보수 방법은, 용접파우더가 불순물을 함유하지 않기 때문에, 용접 보수금속의 용접력이 강하고 내구성이 커서 떨어지지 않고, 금속부재와 동등한 내구성이 있는 합금의 용접이 가능하며, 금속부재의 복구상태가 완전하다. 불순물이 없는 용접파우더를 사용하기 때문에 용접 작업성도 좋고, 용접의 준비작업이 간단하여 곧바로 용접작용을 시작할 수 있으며, 더구나 용접에 숙련을 필요로 하지 않고 누구라도 간단하게 용접할 수 있다.

상기 자기작용의 응용으로서, 1차전극에서 직접 용접파우더를 부착시켜 용접을 해야할 부위에 영구자석 또는 전자석이 설치되어 있으면, 이 1차전극을 자성의 용접파우더로 접근시키는 것만으로, 자기작용에 의해 그 용접파우더를 1차전극에 적정량 부착시키고, 이 1차전극을 금속부재의 용접보수부위로 이동하면 그대로 동 1차전극에 의한 용접을 행할 수 있다. 이 경우 자석을 1차전극에 따르도록 조작할 필요도 없다.

상기 자석을 설치한 1차전극을 사용하면, 필요량의 용접파우더를 1차전극에 직접 또는 금속부재의 용접 보수부위에 확실하게 부착시켜서 용접하여 용접작업의 효율을 높일 수 있으며, 고가의 여러가지 금속부재에 발생하는 보수부위를 복구하여 재 이용을 가능하게 한다.

Claims (7)

1. 보수하고자 하는 금속부재(1)에 2차전극(2)을 접속하고, 상기 금속부재(1)의 보수부위(3) 상에 두께 0.1~0.2mm 정도의 박판형상의 용접재(4)를 갖다 대거나 또는 미립 분말형상의 용접파우더(40)를 부착시키고, 1차전극(5)으로 상기 용접재(4) 또는 용접파우더(40)를 상기 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상으로 눌러 대서 금속부재(1)와 전기적으로 도통시켜 300~1500암페어 정도의 큰 전류를 상기 미소한 도통부를 통하여 약 1/1000~4/1000초 정도의 단시간내에 펄스형상으로 통전시켜서 금속부재(1)에 미소한 선 또는 점 형상의 용접금속을 형성하며, 상기 1차전극(5)을 눌러 대신 간헐적으로 통전시키는 용접동작을 되풀이하여 상기 용접금속을 다수 연속시키거나 또는 중복시켜서 보수부위에 필요한 범위에 걸쳐서 필요한 두께의 점 형상 또는 선 형상 또는 면 형상의 오버랩 용접을 행하고, 이러한 후에 상기 오버랩 용접부분을 연삭, 연마하여 원하는 면 또는 형상으로 마무리하는 것을 특징으로 하는 금속부재의 용접 보수방법.
2. 용접 대상의 금속부재에 2차전극(2)을 접속하고, 상기 금속부재의 용접 위치상에 두께 0.1~0.2mm 정도의 박판형상의 용접재(4)를 대거나 또는 미립 분말형상의 용접파우더(40)를 부착시키고, 1차전극(5)으로 상기 용접재(4) 또는 용접파우더(40)를 상기 금속부재에 미소한 선 또는 점 형상으로 눌러 대서 금속부재(1)와 전기적으로 도통시키고, 300~1500암페어 정도의 큰 전류를 상기 미소한 도통부를 통하여 약 1/1000~4/1000초 정도의 단시간내에 펄스형상으로 통전하여 금속부재(1)에 미소한 선 또는 점 형상의 용접금속을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속 부재의 용접방법.
3. 용접 대상의 금속부재(1)와 전기적으로 접속되는 2차전극(1)과, 상기 금속부재(1)의 용접 위치상에 맞대어 지는 두께 0.1~0.2mm 전후의 박판형상의 용접재(4) 또는 쌓아 놓은 용접파우더(40)와, 상기 용접재(4) 또는 용접파우더(40)를 상기 금속부재(1)에 미소한 선 또는 점 형상으로 눌러 대서 금속부재(1)와 도통시키는 1차전극과, 상기 1차전극 및 2차전극(2) 사이에 300~1500암페어 정도의 큰 전류를 1/1000~4/1000초 정도의 단시간내에 펄스형상으로 통전하는 전원장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 금속부재의 용접장치.
4. 용접대상의 금속부재(1)에 2차전극(2)을 접속하고, 상기 금속부재(1)의 용접 위치상에 미립 분말형태의 용접파우더(40)를 쌓아 놓고, 끌을 가늘게 한 자석의 1극을 상기 금속부재(1)에 놓인 상기 용접파우더(40)에 접근시켜서 용접파우더(40)를 상기 자석의 가늘게 꼬인 자력선을 따라서 일으켜 세우고, 상기 일어선 상태의 용접파우더(40)를 1차전극으로 금속부재(1)에 미소한 점 또는 가는 선 형상으로 눌러 대서 금속부재(1)와 도통시키고, 300~1500암페어 정도의 큰 전류을 상기 도통부를 통하여 약 1/1000~4/1000초 정도의 단시간에 펄스형상으로 통전하여 금속부재(1)에 미소한 선 또는 점 형상의 용접금속을 형성하는 것을 특징으로 하는 금속부재의 용접방법.
5. 제4항에 있어서, 용접 재상의 금속재료에 미소한 선 도는 점 형상의 용접금속을 형성함과 동시에 1차전극을 눌러 대서 펄스형상의 통전을 간헐적으로 되풀이함과 동시에, 1차전극 및 자석을 조금씩 용접 진행방향으로 이동시키거나 필요한 양의 용접파우더(40)를 보급하여 상기 용접금속을 다수 연속시키거나 또는 중복시켜서 필요한 범위에 걸쳐서 필요한 두께의 점 형상 또는 선형상 또는 면형상의 오버랩 용접을 행하는 것을 특징으로 하는 금속부재의 용접방법.
6. 제3항에 있어서, 1차전극은, 용접파우더(40)를 부착시키고 용접을 하는 부위에 영구자석 또는 전자석을 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 금속부재의 용접장치.
7. 제6항에 있어서, 자석이 설치된 상기 1차전극 중, 용접파우더(40)를 부착시켜서 용접을 하는 부위 이외는 비자성 재료(63)로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 금속부재의 용접장치.