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KR100490844B1 - The apparatus for remelting thermal sprayed self-fusing coatings - Google Patents

The apparatus for remelting thermal sprayed self-fusing coatings Download PDF

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KR100490844B1
KR100490844B1 KR10-2002-0082932A KR20020082932A KR100490844B1 KR 100490844 B1 KR100490844 B1 KR 100490844B1 KR 20020082932 A KR20020082932 A KR 20020082932A KR 100490844 B1 KR100490844 B1 KR 100490844B1
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South Korea
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bar
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high frequency
remelting
coating
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KR10-2002-0082932A
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김형준
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주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
이 보 현
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Abstract

본 발명은 화염 용사 또는 플라즈마 용사로 형성된 자용성 합금 코팅을 재용융하는 장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 자용성 합금 코팅 재용융 장치는 봉재의 양단에 부착되어 봉재를 고정하는 지그, 봉재를 가열하기 위하여 봉재를 둘러싸도록 고정된 고주파코일, 고주파코일과 연결되어 봉재에 따라 고주파코일을 이동시키기 위한 이동레일, 그리고 고주파코일의 열출력을 조정하는 컨트롤패널을 포함하고, 고주파코일은 원형으로 봉재 둘레에 2~20mm 간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 이러한 본 발명의 장치를 통하여 균일하고 높은 품질과 재현성을 지닌 자용성합금 용사코팅 제품을 얻을 수 있다.The present invention relates to an apparatus for remelting a magnetic alloy coating formed of flame spray or plasma spray. Self-alloy coating remelting apparatus for achieving the object of the present invention is attached to both ends of the bar jig for fixing the bar, the high frequency coil fixed to surround the bar to heat the bar, connected to the high frequency coil to the bar According to the moving rail for moving the high-frequency coil, and a control panel for adjusting the heat output of the high-frequency coil, the high-frequency coil is characterized in that it is installed at intervals of 2 ~ 20mm around the bar in a circular shape. Through such an apparatus of the present invention, it is possible to obtain a magnetic alloy spray coating product having uniform, high quality and reproducibility.

Description

자용성 합금 용사코팅의 재용융 장치 {THE APPARATUS FOR REMELTING THERMAL SPRAYED SELF-FUSING COATINGS}Remelting apparatus for self-melting alloy spray coating {THE APPARATUS FOR REMELTING THERMAL SPRAYED SELF-FUSING COATINGS}

본 발명은 용사코팅 재용융 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화염 용사 또는 플라즈마 용사하여 형성된 자용성 합금 코팅을 재용융하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a spray coating remelting apparatus, and more particularly, to a device for remelting a magnetic alloy coating formed by flame spraying or plasma spraying.

기계 장치의 롤이나 롤러, 샤프트, 밸브 시트(seat), 펌프 슬리브(sleeve) 등의 부품은 효율적인 사용을 위해서 내마모성이나 내부식성을 요하므로, 그 표면에 특수처리된 합금을 코팅하여 내마모성 및 내부식성을 높여주게 된다.Parts such as rolls, rollers, shafts, valve seats and pump sleeves of mechanical devices require abrasion resistance and corrosion resistance for efficient use. Will increase.

이와 같이 기계 부품의 내마모성 및 내부식성을 높이기 위하여 특수처리된 합금으로서 자용성 합금(self-fusing alloy)을 사용하는데, 자용성 합금은 Ni이나 Co계에 Si와 B를 소량 첨가하여 융점을 약 1000℃ 부근으로 저하시킴으로써 용사코팅 및 재용융을 용이하게 하는 합금을 말한다. 이러한 자용성 합금은 Ni-Cr, Co-Cr 및 여기에 WC를 함유시킨 재료를 주성분으로 하고, 용제로서 약 3~5wt%의 Si, 1~4wt% B를 첨가하여 이루어진다.As such, a self-fusing alloy is used as a specially treated alloy to increase the wear resistance and corrosion resistance of the mechanical parts. The magnetic alloy has a melting point of about 1000 by adding a small amount of Si and B to Ni or Co. It refers to an alloy that facilitates spray coating and remelting by lowering the temperature to around 占 폚. This self-soluble alloy is composed of Ni-Cr, Co-Cr and a material containing WC as a main component, and about 3 to 5 wt% Si and 1 to 4 wt% B are added as a solvent.

이러한 자용성 합금은 주로 용사코팅을 이용하여 모재 표면에 코팅하는데, 이러한 용사코팅 방법은 원하는 코팅재를 용융시켜 모재에 분사함으로써 용융입자가 비행하도록 하며, 모재의 표면에 충동 접착시킨 후 열확산에 의하여 소결함으로써 원하는 코팅막을 형성하여 사용하고 있다. 용사코팅 방법은 코팅 소재를 용융시키는 열원에 따라 화염, 전기 아크, 플라즈마, 폭발용사 등으로 나누어진다. 화염을 이용한 용사코팅방법은 산소와 아세틸렌을 열원으로 사용하는 가장 전통적인 방법이며, 화염 온도가 낮아서 Al 합금과 Zn 합금의 코팅으로 많이 사용된다.The self-soluble alloy is mainly coated on the surface of the base material by using a thermal spray coating. The spray coating method melts and sprays a desired coating material on the base material so that the molten particles fly, and is sintered by thermal diffusion after impulse bonding on the surface of the base material Thus, a desired coating film is formed and used. The spray coating method is divided into flame, electric arc, plasma, explosion spray, and the like depending on the heat source for melting the coating material. Spray coating method using flame is the most traditional method using oxygen and acetylene as the heat source, and is used as a coating of Al alloy and Zn alloy because the flame temperature is low.

자용성 합금의 용사코팅과정은 자용성 합금분말을 산소와 아세틸렌(수소)의 화염을 열원으로 하여 용융 분사함으로써 용사층을 형성한 후, 1010~1180℃에서 재용융함으로써, 모재와의 경계에서 합금층을 형성함과 동시에 초경합금으로 된 피막을 형성하는 방법이다. 자용성 합금에 함유된 B 및 Si는 용사층내의 금속산화물을 B2O 및 SiO2로 환원하여 용사층의 표면으로 부상시키기 때문에, 기공이 없는 치밀한 피막을 얻을 수 있다. 또한, 자용성 합금에 함유된 B와 C는 코팅 공정 중에 Ni 또는 Cr과 반응하여 니켈-보라이드, 크롬-보라이드 또는 크롬탄화물과 같은 강한 석출물을 생성시켜 높은 내마모성을 얻을 수 있다.The thermal spray coating process of the insoluble alloy is performed by melting and spraying the insoluble alloy powder with a flame of oxygen and acetylene (hydrogen) as a heat source, and then remelting at 1010 to 1180 ° C. It is a method of forming a layer of cemented carbide while forming a layer. B and Si contained in the magnetically soluble alloy reduce metal oxides in the thermal sprayed layer to B 2 O and SiO 2 to float on the surface of the thermal sprayed layer, whereby a dense coating without pores can be obtained. In addition, B and C contained in the water-soluble alloy react with Ni or Cr during the coating process to produce strong precipitates such as nickel-bolide, chromium-bolide or chromium carbide to obtain high wear resistance.

이와 같이 자용성 합금을 용사 코팅하면 아직도 조직내에 약 10~20%의 기공이 발생하고 모재와의 접착력이 불완전하여 사용중에 코팅이 쉽게 박리된다. 따라서 상업적으로는 산소-아세틸렌 토치나 노안에서 코팅을 재용융처리하여 코팅내의 기공을 제거하여 코팅층의 조직을 더 균일하게 하고 모재와의 접착력을 증대시켜 사용하고 있다.In this way, the thermal spray coating of the soluble alloy still generates about 10-20% of pores in the tissue and the adhesion to the base material is incomplete, so that the coating is easily peeled off during use. Therefore, commercially, the coating is remelted in an oxygen-acetylene torch or presbyopia to remove pores in the coating to make the coating layer more uniform and increase adhesion to the base material.

이와 같이 자용성합금 용사코팅을 산소-아세틸렌 토치나 노내에서 재용융하기 위해서는 적정시간 및 적정온도로 열처리하는 것이 필요하다. 전술한 방법 중에서 노안에서 열처리하는 경우는 적정시간 및 적정온도로 어느 정도까지는 정확하게 조절할 수 있으나, 크기가 큰 부품은 노 안에 장입할 수가 없다. 따라서, 이러한 경우에는 코팅된 부품을 회전시키면서 지그에 산소-아세틸렌 토치를 설치하거나 작업자가 직접 산소-아세틸렌 토치를 사용하여 용사 코팅된 부품을 재용융하였다.Thus, in order to re-melt the magnetic alloy spray coating in an oxygen-acetylene torch or a furnace, it is necessary to heat-treat at an appropriate time and an appropriate temperature. In the above-described method, heat treatment in presbyopia can be precisely controlled to a certain degree with proper time and proper temperature, but a large part cannot be charged into the furnace. Thus, in this case, the oxygen-acetylene torch was installed on the jig while the coated part was rotated, or the operator remelted the thermally coated component using the oxygen-acetylene torch.

이와 같이 수동으로 거리를 조절하여 용사 코팅된 부품을 재용융하는 방법은 육안으로 재용융 정도를 판단하여 작업하므로, 재현성이 저하하고 코팅층의 재용융이 불균일하여 불균일한 제품 품질을 얻게 되는 단점이 있다.As described above, the method of remelting the thermally coated parts by manually adjusting the distance has a disadvantage in that reproducibility is lowered and the remelting of the coating layer is nonuniform, resulting in uneven product quality. .

한국특허공개공보 제2002-49909호는 전술한 문제점을 해결하기 위하여 열선부재 및 열전대를 이용한 자용성합금 용사코팅의 재용융장치에 대하여 기재하고 있다. 여기에서는 원통부재의 좌우양단이 각각 지지되는 고정블록을 상부면에 장착한 베이스, 베이스의 상부면에 구비된 안내봉에 수평활주 이동가능하도록 조립된 이송지그, 이송지그와 나사결합된 수평스크류를 회전구동시키는 모터부재, 고정블록에 좌우양단이 올려진 원통부재가 삽입되는 원형공을 관통시켜 형성한 열선블록, 원형공에 원통부재의 외부면을 접촉없이 감싸는 열선부재, 원통부재의 표면온도를 검출하는 열전대, 그리고 모터부재와 열선부재에 외부전원을 공급하는 공급원을 포함하여, 롤과 샤프트와 같은 원통부재의 표면에 용사코팅된 자용성 합금을 재용융하는 장치가 기재되어 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-49909 discloses a remelting apparatus for a magnetic alloy thermal spray coating using a hot wire member and a thermocouple to solve the above problems. Here, the base is equipped with a fixed block on which the left and right ends of the cylindrical member are respectively supported on the upper surface, the transfer jig assembled to move horizontally to the guide rod provided on the upper surface of the base, the horizontal screw screwed with the transfer jig Motor member for rotating drive, hot wire block formed by penetrating a circular hole into which a cylindrical member with both left and right ends inserted into a fixed block, a hot wire member wrapping the outer surface of the cylindrical member without contact with the circular hole, and the surface temperature of the cylindrical member A device for remelting a thermally coated thermally soluble alloy on a surface of a cylindrical member such as a roll and a shaft is described, including a thermocouple to detect and a source for supplying external power to the motor member and the hot wire member.

이러한 한국특허공개공보 제2002-49909호의 자용성합금 용사코팅의 재용융 장치에서는 재용융시의 온도 감지를 위하여 코팅 표면에 열전대를 접촉시킴으로써, 열원의 출력을 일정하게 하고, 온도 감지에 따라 코팅된 롤의 이송속도를 변화시킨다. 그러나 용사코팅의 경우 용사후의 코팅 표면의 조도가 평균 10~30㎛ 정도로 비교적 커서 표면이 거칠 뿐만 아니라 열전대가 코팅 표면에 너무 강하게 접촉하면 이송이 용이하지 않고 열전대의 심한 파손이 빈번해진다. 이와는 반대로, 열전대를 코팅 표면에 약하게 접촉시키면 열전대와 코팅면이 접촉과 비접촉을 반복하므로 그만큼 재용융시의 정확도가 떨어진다.In the remelting apparatus of the spray coating of the soluble alloy of Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-49909, the thermocouple is brought into contact with the surface of the coating for sensing the temperature during remelting, thereby keeping the output of the heat source constant and coated according to the temperature sensing. Change the feed speed of the roll. However, in the case of thermal spray coating, the roughness of the coating surface after the thermal spraying is relatively large, on the average of 10 to 30 μm, and the surface is not only rough, but when the thermocouple contacts the coating surface too strongly, the transfer is not easy and severe breakage of the thermocouple occurs frequently. On the contrary, when the thermocouple is weakly contacted with the coating surface, the thermocouple and the coating surface are repeatedly contacted and non-contacted, thereby reducing the accuracy of remelting.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 재용융을 실시하기 전에 코팅면을 연마하는방법을 생각할 수 있으나, 이 경우에는 재용융 처리 후 재차 연마가 필요하므로 그만큼 비용이 상승하게 된다. 또한, 열전대는 열원의 어느 정도 후위(5~20mm)에 위치하므로 그만큼 실제 코팅면 온도에서는 멀어지게 되거나 열원의 온도에 영향을 받게 되는 문제점이 있다.In order to solve this problem, it is possible to think of a method of polishing the coating surface before performing remelting, but in this case, the cost is increased because polishing is required again after remelting. In addition, the thermocouple is located in the rear (5 ~ 20mm) of the heat source to some extent there is a problem that the distance from the actual coating surface temperature or affected by the temperature of the heat source.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 봉재와 봉재 가열 장치를 소정 간격을 두고 떨어져 있게 한 용사코팅용 재용융 장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a remelting apparatus for a spray coating in which a bar and a bar heating device are separated from each other at a predetermined interval.

또한, 본 발명은 온도 감지용으로 적외선 온도계를 구비한 용사코팅용 재용융 장치를 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a re-melting apparatus for spray coating having an infrared thermometer for temperature sensing.

본 발명은 이와 같은 용사코팅용 재용융 장치를 제공함으로써 표면이 균일하고높은 재현성을 가지는 용사코팅된 제품을 얻고자 한다.The present invention seeks to obtain a thermally coated product having a uniform surface and high reproducibility by providing a remelting apparatus for thermal spray coating.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여, 봉재의 양단에 부착되어 봉재를 고정하는 지그, 봉재를 가열하기 위하여 봉재를 둘러싸도록 고정된 고주파코일, 고주파코일과 연결되어 봉재에 따라 고주파코일을 이동시키기 위한 이동레일, 그리고 고주파코일의 열출력을 조정하는 컨트롤패널을 포함하고, 고주파코일은 원형으로 봉재 둘레에 2~20mm 간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 자용성 합금으로 된 용사코팅을 자동으로 재용융하는 장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the jig is attached to both ends of the bar to fix the bar, the high frequency coil fixed to surround the bar to heat the bar, the high frequency coil is connected to the high frequency coil to move the high frequency coil according to the bar And a control panel for adjusting the heat output of the high frequency coil, wherein the high frequency coil is circular and automatically re-sprays the thermal spray coating made of a self-alloying alloy, which is installed at intervals of 2 to 20 mm. Provide an apparatus for melting.

또한, 본 발명의 용사코팅 재용융장치에서는 적외선 온도계를 고주파코일의 진행방향 후면에 설치하여 코팅 표면의 온도를 감지하고, 감지된 온도에 따라 고주파 출력을 자동으로 조정하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the spray coating remelting apparatus of the present invention is characterized in that the infrared thermometer is installed on the rear of the high-frequency coil in the traveling direction to detect the temperature of the coating surface, and automatically adjust the high-frequency output according to the detected temperature.

이하에서는 첨부한 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying Figures 1 to 3 will be described an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 재용융 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1의 본 발명의 재용융 장치는 고주파코일(1), 고주파출력원(2), 적외선온도계(3), 이동레일(4), 컨트롤패널(5) 및 지그(7)를 포함하며, 고주파코일(1)이 이동레일(4)을 따라 이동하면서 용사코팅된 봉재(6)을 재용융하면서 균일하게 가열한다.1 is a view schematically showing a remelting apparatus of the present invention. The remelting apparatus of the present invention of FIG. 1 includes a high frequency coil 1, a high frequency output source 2, an infrared thermometer 3, a moving rail 4, a control panel 5 and a jig 7, As the coil 1 moves along the moving rail 4, the spray-coated bar 6 is uniformly heated while remelting.

도 1에서 자용성 합금을 화염용사에 의해 코팅한 봉재(6)에 적당한 고주파코일(1)을 감은 후 화살표 방향으로 이동레일(4)을 통하여 진행하면서 봉재(6) 전체를 균일하게 재용융처리한다. 고주파코일(1)과 봉재(6)와의 간격은 2~20mm정도가 적당하며, 이보다 간격이 좁으면 고주파코일(1)이 지나가면서 봉재(6)와 접촉하고, 이보다 거리가 멀면 재용융 효율이 떨어진다. 따라서, 고주파코일(1)과 봉재(6)와의 간격을 2~20mm 정도로 해야 봉재(6)와 고주파코일간의 접촉을 방지할 수 있고, 재용융 효율을 높일 수 있다. 고주파코일내에는 H2O가 흐르며, 봉재에 여러번 감겨진 형태의 것을 사용할 수도 있다.In FIG. 1, the high frequency coil 1 is wound around the bar 6 coated with a flame sprayed flame spray, and then the entire bar 6 is uniformly remelted while moving through the moving rail 4 in the direction of the arrow. do. The spacing between the high frequency coil 1 and the bar 6 is about 2 to 20 mm. If the distance is narrower than this, the high frequency coil 1 passes through the bar 6 and the remelting efficiency is greater. Falls. Therefore, the distance between the high frequency coil 1 and the bar 6 should be about 2 to 20 mm to prevent contact between the bar 6 and the high frequency coil, thereby improving remelting efficiency. H 2 O flows in the high frequency coil, and may be used in the form of several times wound on the bar.

이동레일(4)을 통하여 이동하는 고주파코일(1)의 이동 속도는 봉재(6)에 코팅된 자용성 합금의 조성 및 융점에 따라 변하는 데, 이동 속도는 이동시 감지되는 적외선 온도계(3)의 온도 감지에 따라 결정되어 이에 따라 입력한다. 균일한 코팅을 위하여 봉재(6)를 5~100rpm 정도로 적당하게 회전시킴으로써, 재용융시 코팅층의 기공이 용이하게 빠져나가면서도 용융된 코팅층이 흐르지 않도록 해야 한다. 또한 본 발명의 재용융 장치에 사용하는 적외선 온도계(3)는 비접촉식이므로, 용사코팅의 표면 조도에 관계없이 온도를 정확하게 감지할 수 있고, 최대한 고주파 코일 안쪽 부분까지 감지할 수 있다.The moving speed of the high frequency coil 1 moving through the moving rail 4 varies depending on the composition and melting point of the magnetic alloy coated on the bar 6, and the moving speed is the temperature of the infrared thermometer 3 detected during the moving. Determined according to detection and input accordingly. By appropriately rotating the rod 6 to about 5 ~ 100rpm for uniform coating, the molten coating layer should not flow while the pores of the coating layer easily escapes during remelting. In addition, since the infrared thermometer 3 used in the remelting apparatus of the present invention is a non-contact type, it is possible to accurately sense the temperature regardless of the surface roughness of the thermal spray coating, and to detect the inner part of the high frequency coil as much as possible.

특히, 본 발명의 재용융 장치에 사용하는 적외선 온도계(3)는 고주파 코일(1)의 진행방향의 바로 후면에 설치되어 이동 레일(4)을 따라 이동하면서 온도를 감지하므로 정확한 온도를 측정할 수 있다.In particular, the infrared thermometer (3) used in the remelting apparatus of the present invention is installed directly on the rear of the high-frequency coil (1) in the traveling direction, so as to sense the temperature while moving along the moving rail (4) can measure the exact temperature have.

본 발명의 재용융 장치를 사용함에 있어서는 컨트롤 패널(5)에 이동 속도와 원하는 온도를 입력하고 적외선 온도계(3)의 감지에 따라 자동으로 출력을 조절함으로써 코팅층을 균일한 온도로 재용융처리한다. 이 경우, 초기에는 코팅층의 온도가 상온이고, 고주파 출력이 즉각적으로 최대로 상승하지 않으므로, 바로 이동시 초기에는 코팅층이 재용융되지 않는다. 따라서 고주파를 최대 출력으로 하여 일정시간(수초 내지 수분) 정지시켜 가열한 후에 이동하면, 충분한 열을 받아서 초기에도 봉재의 코팅층의 재용융이 일어난다. 점차 이동하면서, 코팅된 봉재(6)가 열을 받아 초기의 고주파 출력보다는 낮은 출력으로 적외선 온도계(3)에 의해 자동 조절되어 균일한 온도로 균일하게 코팅층이 재용융된다.In using the remelting apparatus of the present invention, the coating layer is remelted at a uniform temperature by inputting a moving speed and a desired temperature to the control panel 5 and automatically adjusting the output according to the detection of the infrared thermometer 3. In this case, the temperature of the coating layer is initially at room temperature, and the high frequency output does not immediately rise to the maximum, and therefore the coating layer is not remelted at the initial movement. Therefore, if the high frequency is set to the maximum output and then moved after stopping for a predetermined time (several seconds to several minutes) and heating, reheating of the coating layer of the bar occurs at an initial stage with sufficient heat. While gradually moving, the coated bar 6 receives heat and is automatically controlled by the infrared thermometer 3 at an output lower than the initial high frequency output so that the coating layer is remelted uniformly to a uniform temperature.

본 발명에서는 먼저 도 1과 같이 코팅된 봉재(6)를 양쪽의 지그(7)에 장착한다. 이동 레일(4)은 제품의 길이에 따라 다양하다. 적외선 온도계와 고주파 코일은 화살표 방향으로 동시에 이동하게 되는데, 본 작업 전에 빠르게 이동하여 예열시킨다. 이 예열 작업은 항상 요구되는 것은 아니며, 열충격을 방지하기 위하여 동절기에는 예열하는 것이 바람직하다. 또한, 고주파 출력이 충분치 않아 원하는 이동 속도가 나오지 않는 경우에는 예열을 통하여 이동 속도를 증가시킬 수 있다.In the present invention, first, the coated bar 6 as shown in FIG. 1 is mounted on both jig 7. The moving rail 4 varies with the length of the product. The infrared thermometer and the high frequency coil move simultaneously in the direction of the arrow. This preheating operation is not always required, and it is desirable to preheat in winter to prevent thermal shock. In addition, when the high frequency output is not sufficient and the desired moving speed does not come out, the moving speed may be increased through preheating.

이와 같은 본 발명의 재용융 장치를 사용하여 봉재(6)의 코팅층을 재용융하는 것을 다음의 실시예를 통하여 자세하게 설명한다. 이와 같은 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다.The remelting of the coating layer of the bar 6 using the remelting apparatus of the present invention will be described in detail through the following examples. Such embodiments are merely illustrative of the present invention and the present invention is not limited thereto.

실시예Example

외경이 78mm이고 길이가 30cm인 S45C 모재에 다음의 표 1에 나타낸 조성을 함유한 코팅 소재를 화염용사방법을 사용하여 모재 표면에 2mm 두께로 코팅하였다. 따라서, 이와 같이 코팅된 봉재의 외경은 82mm가 된다.The coating material containing the composition shown in Table 1 on the S45C base material having an outer diameter of 78 mm and a length of 30 cm was coated with a thickness of 2 mm on the surface of the base material by using a flame spraying method. Therefore, the outer diameter of the bar material coated in this way is 82mm.

여기서 표 1의 모재 A는 모재 B에 함유된 성분의 80%와 내마모성 증대를 위하여 WC-Co 20wt% 탄화물을 혼합한 것이며, 모재 B 는 전형적인 니켈계 자용성 합금 성분을 함유하고 있다.Here, the base material A of Table 1 is a mixture of 80% of the components contained in the base material B and 20 wt% carbide of WC-Co to increase wear resistance, and the base material B contains a typical nickel-based magnetic soluble alloy component.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용한 고주파의 사양은 최대 출력 35kW, 주파수 25kHz로서 최대 온도 깊이는 표면에서 약 2~3mm 정도이고, 코팅 표면은 그보다는 약 10? 정도 온도가 낮다. 따라서 코팅면과 S45C 모재와의 경계면에서의 온도가 최대로 되므로, 코팅층과 모재 경계에서 금속 결합이 용이하게 이루어진다.In addition, the specification of the high frequency used in the embodiment of the present invention has a maximum output of 35 kW and a frequency of 25 kHz. The maximum temperature depth is about 2 to 3 mm from the surface, and the coating surface is about 10? The temperature is low enough. Therefore, since the temperature at the interface between the coating surface and the S45C base material is maximized, metal bonding is easily performed at the coating layer and the base material boundary.

본 발명의 실시예에서는 도 1에 도시한 본 발명의 장치를 사용하였으며, 길이30cm의 봉재를 사용하는 데, 실험전에 200mm/min로 예열하여 사용한다.In the embodiment of the present invention was used the device of the present invention shown in Figure 1, using a bar of length 30cm, preheated to 200mm / min before the experiment is used.

다음의 표 2에서는 각 소재별 재용융 조건을 나타낸다. 열처리로에서 처리시의 재용융 온도보다는 처리속도가 빠르므로 설정 온도가 높아야 하며, WC-Co 탄화물을 함유한 경우에도 설정 온도를 높여야 한다. 표 2에 나타낸 조건은 수차례의 예비실험을 통하여 결정된 것으로서, 입력에 의하여 자동으로 코팅된 봉재를 재용융한다. 이와 같은 재용융에 있어서는 코팅층과 함께 일부 모재층도 용융될 정도로 고주파를 제어한다.Table 2 below shows the remelting conditions for each material. Since the treatment speed is faster than the remelting temperature during the treatment in the heat treatment furnace, the set temperature must be high, and the set temperature must be increased even if it contains WC-Co carbide. The conditions shown in Table 2 were determined through several preliminary experiments, and remelt the coated bar automatically by input. In such remelting, high frequency is controlled so that some of the base material layers are melted together with the coating layer.

도 2에서는 A 소재를 고주파 재용융 처리한 후의 단면 사진을 나타내고 있다. 좌측의 저배율 사진에서는 코팅층이 균일하게 재용융되어 코팅시 발생한 기공과 소위 라멜라(lamella)층이라고 하는 입자의 징후가 사라졌다. 또한, 우측의 고배율 사진에서는 코팅층과 모재와의 경계면이 완벽하게 금속 결합을 이룬 것을 관찰할 수 있다. 또한, 2가지 소재 모두 열처리로에서 재용융시 종종 발생하는 코팅층과 모재와의 경계면에서의 기공 징후가 모두 발견되는 않는 등 매우 양호한 코팅 재용융층을 얻을 수 있었다.In FIG. 2, the cross-sectional photograph after the high frequency remelting process of A material is shown. In the low-magnification photograph on the left, the coating layer was uniformly remelted so that the signs of pores and so-called lamellar layers generated during coating disappeared. In addition, in the high magnification photograph on the right side, it can be observed that the interface between the coating layer and the base metal is completely bonded. In addition, both materials were able to obtain a very good coating remelting layer, such that no sign of pore at the interface between the coating layer and the base material, which often occurs during remelting in the heat treatment furnace, was obtained.

도 3에서는 B 소재를 고주파 재용융 처리한 후의 단면 사진을 나타내고 있다. 좌측의 저배율 사진에서는 우선 코팅층이 균일하게 재용융되었으나, 표면쪽에 약간 재용융이 미완성(코팅 표면 온도가 경계면 온도보다 낮으므로)되어 기공이 약간 보인다. 그러나 우측의 고배율 사진에서는 상부의 코팅과 하부의 S45C 탄소강 모재와의 확산이 일어나 코팅시 처리하여 상당히 각이 졌던 경계면이 매우 부드럽게 변한 것을 관찰할 수 있다. In FIG. 3, the cross-sectional photograph after the high frequency remelting process of B raw material is shown. In the low-magnification photograph on the left, first, the coating layer was uniformly remelted, but slightly remelted on the surface side (because the coating surface temperature is lower than the interface temperature), so that the pores were slightly visible. However, in the high magnification photograph on the right side, the diffusion of the upper coating and the lower S45C carbon steel base material occurred, and it was observed that the interface, which was significantly angled by the coating process, changed very smoothly.

이와 같은 실험으로도 알 수 있는 바와 같이, 본 발명을 통하여 자용성 합금의 용사코팅을 재용융함으로써 봉재에 용사코팅을 보다 완전하게 행할 수 있다.As can be seen from such an experiment, the present invention can more completely spray spray on the rod by remelting the thermal spray coating of the magnetic alloy.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 균일하고 높은 품질과 재현성을 지닌 자용성합금 용사코팅 제품을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 자동화가 가능하며, 재용융 처리시간을 절감할 수 있는 이점이 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to not only obtain a fusible alloy spray coating product having uniformity and high quality and reproducibility, but also to automate and reduce remelting processing time.

본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 설명하였지만, 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present invention has been described above, it will be readily understood by those skilled in the art that various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the claims set out below.

도 1은 본 발명의 재용융 장치의 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram of a remelting apparatus of the present invention.

도 2는 코팅소재 A를 고주파 재용융 처리한 후의 단면 조직을 나타낸 단면 사진이다.2 is a cross-sectional photograph showing a cross-sectional structure after the high frequency remelting treatment of the coating material A.

도 3은 코팅소재 B를 고주파 재용융 처리한 후의 단면 조직을 나타낸 단면 사진이다.3 is a cross-sectional photograph showing a cross-sectional structure after the high frequency remelting treatment of the coating material B.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1. 고주파 코일 2. 고주파 출력원1. High frequency coil 2. High frequency output source

3. 적외선 온도계 4. 이동 레일3. infrared thermometer 4. moving rail

5. 컨트롤 패널 6. 봉재5. Control panel 6. Bar

7. 지그7. Jig

Claims (2)

봉재 표면에 자용성 합금으로 된 용사코팅을 자동으로 재용융하는 장치로서,A device for automatically remelting thermal spray coating made of self-soluble alloy on a bar surface. 상기 봉재의 양단에 부착되어 상기 봉재를 고정하는 지그,A jig attached to both ends of the bar to fix the bar; 상기 봉재를 가열하기 위하여 상기 봉재를 둘러싸도록 고정되고 내부에 물(H2O)이 흐르는 고주파 코일,A high frequency coil fixed to surround the bar to heat the bar and flowing water (H 2 O) therein; 상기 고주파 코일과 연결되어 상기 봉재에 따라 상기 고주파 코일을 이동시키기 위한 이동 레일,A moving rail connected to the high frequency coil to move the high frequency coil according to the bar; 상기 고주파 코일의 열출력을 조정하는 컨트롤 패널, 및A control panel for adjusting the heat output of the high frequency coil, and 상기 고주파 코일의 진행방향 후면에 설치하여 상기 코팅 표면의 온도를 감지하고, 상기 감지된 온도에 따라 고주파 출력을 자동으로 조정하도록 하는 적외선 온도계An infrared thermometer installed at the rear of the high-frequency coil in the traveling direction to sense the temperature of the coating surface and automatically adjust the high frequency output according to the detected temperature. 를 포함하고,Including, 상기 고주파 코일은 원형으로 상기 봉재의 둘레에 2~20mm 간격으로 설치되어 있는 자용성 합금 용사코팅의 재용융 장치.The high frequency coil is a circular melting apparatus for self-melting alloy thermal spray coating is installed at intervals of 2 ~ 20mm around the bar. 삭제delete
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