KR100706022B1 - 대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어 - Google Patents

대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어 Download PDF

Info

Publication number
KR100706022B1
KR100706022B1 KR1020050109936A KR20050109936A KR100706022B1 KR 100706022 B1 KR100706022 B1 KR 100706022B1 KR 1020050109936 A KR1020050109936 A KR 1020050109936A KR 20050109936 A KR20050109936 A KR 20050109936A KR 100706022 B1 KR100706022 B1 KR 100706022B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
slag
weight
bead
undercut
Prior art date
Application number
KR1020050109936A
Other languages
English (en)
Inventor
이선일
Original Assignee
고려용접봉 주식회사
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 고려용접봉 주식회사 filed Critical 고려용접봉 주식회사
Priority to KR1020050109936A priority Critical patent/KR100706022B1/ko
Priority to JP2006280491A priority patent/JP4741445B2/ja
Priority to CN2006101503200A priority patent/CN1966199B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR100706022B1 publication Critical patent/KR100706022B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0266—Rods, electrodes, wires flux-cored
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/38—Selection of media, e.g. special atmospheres for surrounding the working area
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/14—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing titanium or zirconium

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 가스실드 아크용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로서, 각장 10.5mm이상의 대각장 및 각목(진각목) 7.5mm이상의 대각목을 요구하는 용접에 있어서 하부비드의 처짐 및 상부비드의 언더컷을 해결하여 용접 능률성을 향상시킴으로써 하향 및 수평필렛 자세에 있어서 용접시공을 고능률로 행하는 것이 가능하고, 고전류 용접에서도 용융금속의 처짐이나 상부 모재의 언더컷 불량이 발생하지 않는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 얻을 수 있다.
각장, 각목, 비드, 언더컷, 수평필렛, 플럭스 코어드 와이어

Description

대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어 {FLUX CORED WIRE FOR LARGE SQUARE BAR}
도 1은 본 발명의 실시예 및 비교예에 사용된, 주로 철골, 교량 및 조선업계등의 구조물에 대한 필렛용접 조건을 개략적으로 나타낸 도면,
도 2는 도 1의 필렛용접시 비드 명칭을 보이기 위한 필렛용접부의 종단면도,
도 3은 도 1의 필렛용접시 주결함중 일종인 언더컷 결함의 종단면도,및 도 4는 도 1의 필렛용접시 주결함중 일종인 오버랩 결함의 종단면도이다.
본 발명은 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연강 및 고장력강을 주로 사용하는 철골, 교량 및 조선업계의 용접에 적용할 수 있으며, 특히 하향용접 및 수평 필렛전용 용접에서 각장 10.5mm이상과 각목(진각목) 7.5mm이상을 얻을 수 있는 용접에 적합한 가스실드 아크용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.
현대 산업사회에서 용접은 대형 철구조물의 제작 증가에 따라 용접시 각장 및 각목의 크기를 크게 요구하는 용접시공의 고 능률화에 대한 요구가 점점 높아지고 있다. 이런 요구조건을 만족하기 위해서 특히 하향용접 및 수평 필렛용접 등에 있어서 용접 설비에 있어서는 로봇용접 및 반자동화 등을 도입하는 추세이며, 용접 재료에 있어서는 대각장 및 대각목을 요구하는 플럭스 코어드 와이어의 개발이 필요하게 되었다. 하향 및 수평 필렛용접 전용의 용접재료가 개발되어 사용되어지고 있지만, 대형구조물의 요구조건을 만족하기 위해서는 대각장은 물론 대각목의 비드를 만들 수 있는 용접재료의 기술개발이 필수적인 환경이 되었다.
한편, 종래의 용접재료에서는 하향용접 및 수평 필렛용접시 8mm이상의 대각장 비드를 만족하는 용접재료는 개발되어 현장에서 사용되고 있지만 10.5mm이상의 각장과 7.5mm이상의 각목을 요구하는 구조물에 있어서는 하부비드의 처짐현상 및 상부비드의 언더컷 발생으로 피로강도에 취약하게 되고, 이 피로강도의 취약점을 보완하기 위해 2패스(Pass) 내지는 3패스(Pass) 용접으로 처짐현상 및 언더컷을 해결하지만 작업 능률성이 떨어지는 난점이 있다.
이같은 난점을 극복하기 위하여, 본 발명자는 용접시 용융금속의 유동도와 슬래그의 응고점, 응고속도 및 점성에 촛점을 맞추어 검토한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 각장 10.5mm이상의 대각장 및 각목 7.5mm이상인 대각목을 요 구하는 용접에 있어서 하부비드의 처짐 및 상부비드의 언더컷을 해결하여 용접 능률성을 향상시킴으로써 하향 및 수평필렛 자세에 있어서 용접시공을 고능률로 행하는 것이 가능하고, 고전류 용접에서도 용융금속의 처짐이나 상부 모재의 언더컷 불량이 발생하지 않는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 의하면,
연강 또는 합금강제 외피에 플럭스를 충전하게 되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 있어서,
와이어 전체중량에 대하여 TiO2 (환산된 값): 2.00 ~ 6.00 중량%, Al2O3 (환산된 값): 0.20 ~ 1.50중량%, MgO(환산된 값): 0.50 ~ 2.00중량%, SiO2(환산된 값): 1.50 ~ 3.50 중량%, ZrO2(환산된 값): 0.30 ~ 2.00중량%, MnO(환산된 값): 2.00 ~ 4.50중량%, K2O(환산된 값): 0.03 ~ 0.25중량%, F(환산된 값): 0.05 ~ 0.30중량%를 포함하고 잔부는 Total Fe 및 기타성분으로 구성된 것을 특징으로 하는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어가 제공된다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
상술한 바와 같이, 용융금속의 유동도와 슬래그의 응고점, 응고속도 및 점성을 조절하기 위하여 용융금속의 응고시 슬래그 형성, 슬래그 응고점 및 비드형상에 관계하는 저융점 산화물과 슬래그의 응고속도, 슬래그 점성 및 비드형상을 조절하는 고융점 산화물의 두가지 측면에 대하여 검토한 결과는 다음과 같다.
첫째, 슬래그 형성, 슬래그 응고점 및 비드형상에 관계하는 성분으로는 Ti 및 Ti산화물, Al 및 Al산화물, Si 및 Si산화물등을 들 수 있다.
상기 Ti, Al, Si등은 용접시 탈산작용을 하며, Ti산화물, Al산화물, Si산화물등은 슬래그 형성제로 첨가되어서 최종적으로 TiO2, Al2O3 , SiO2 등의 산화물을 형성하게 된다. 이들 TiO2, Al2O3 , SiO2 등의 산화물은 저융점 산화물로서 용융금속이 응고시 슬래그 형성, 슬래그 응고점 및 비드형상에 관여한다.
둘째, 슬래그의 응고속도, 슬래그 점성 및 비드형상을 조절하는 성분으로 Mg 및 Mg산화물, Zr 및 Zr산화물등을 들 수 있다.
상기 Mg, Zr등은 용접시 탈산작용을 하며, Mg산화물, Zr산화물등은 슬래그 형성제로 첨가되어서 최종적으로 MgO, ZrO2 등의 산화물을 형성하게 된다. 이들 MgO, ZrO2 산화물은 고융점 산화물로서 슬래그 응고속도, 슬래그 점성 및 비드형상을 조절하는 주요 인자로서 작용한다.
따라서, 본 발명에서는 MgO, ZrO2 등의 고융점 산화물로서 슬래그의 응고속 도, 점성 및 비드형상을 조절하여 상부비드의 언더컷과 하부비드의 처짐이 발생하지 않도록 하였으며, 또한 TiO2, Al2O3 , SiO2등의 저융점 산화물을 사용하여 주요 슬래그 형성, 슬래그 응고점 및 비드형상을 조절함으로써 상부비드의 언더컷과 하부비드의 처짐이 발생하지 않도록 할 수 있다.
이상과 같이 슬래그 형성, 슬래그 응고점 및 비드형상에 관계하는 저융점 산화물 또는 슬래그의 응고속도, 슬래그 점성 및 비드형상을 조절하는 고융점 산화물의 어느 한쪽만으로는 본 발명의 과제인 고전류에서 상부비드의 언더컷과 하부비드의 처짐이 없는 대각장, 대각목의 용접금속을 얻을 수가 없었으며 이들의 두가지 인자를 모두 적절하게 조합한 경우에 한하여 본 발명의 과제가 달성될 수 있다.
또한, K2O, F 등과 같은 아크 안정제 및 아크 취부력을 조정할 수 있는 성분을 조정함에 따라 상부비드의 언더컷 발생을 조정할 수 있다. 특히 아크안정성을 확보하게 되므로 스패터 발생량이 적고 용접 작업성도 향상시킬 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명은 고융점 산화물 MgO, ZrO2와 저융점 산화물 TiO2 , Al2O3 , SiO2의 조성비에 따라 슬래그의 흘러내림을 방지하는 한편 비드가 처지지 않게 하는 것이 가능하며, 이를 위해 저융점 산화물과 고융점 산화물의 관계 수학식 1의 값이 1.80 ~ 6.50 범위내가 되도록 조정함으로써 본 발명을 완성한다.　
Figure 112005066064988-pat00001
1.80 ≤ ≤ 6.50
이하, 본 발명내 각 성분들의 작용과 적정 첨가량에 대해서 설명한다.
TiO2 : 2.00 ~ 6.00 중량%
TiO2는 일반적으로 슬래그 형성제 및 아크 안정제로 작용한다. TiO2가 2.00중량% 미만에서는 슬래그의 피포성이 부족하고 비드 외관형상 및 아크 안정성이 불량하게 된다. 또한 6.00중량%를 초과하면 슬래그 함량이 많아져 용접결함 발생의 원인이 되며, 저융점 슬래그 함량도 많아지므로 비드처짐의 원인이 되기도 한다. 따라서 TiO2의 첨가량은 2.00 ~ 6.00중량% 범위내인 것이 바람직하다.
한편, TiO2를 공급하는 원료로는 이에 한정하는 것은 아니나, 루틸(Rutile, TiO2) 및 일미나이트(Ilmenite, FeTiO3) 등을 들 수 있다.
Al 2 O 3 : 0.20 ~ 1.50중량%
Al2O3는 슬래그 피포성, 박리성 및 스패터 발생량을 저감시키는 작용을 한다. 0.20중량% 미만에서는 스패터 발생량이 많으며 그 효과가 없고, 1.50중량%를 초과 하면 비드형상이 불량하며 슬래그 박리성이 떨어진다. 따라서 Al2O3 의 첨가량은 0.20 ~ 1.50중량% 범위내인 것이 바람직하다.
한편, Al2O3 를 공급하는 원료로는 이에 한정하는 것은 아니나, 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al2O3) 등을 들 수 있다.
MgO : 0.50 ~ 2.00중량%
MgO는 고융점 산화물로 슬래그의 응고속도 및 점성에 영향을 미치며 언더컷 및 비드처짐에 영향을 주어서 비드형상을 조정한다. MgO 가　0.50중량% 미만에서는 비드형상이 쳐져서 오버랩이 발생하고, 2.00중량%를 초과하면 슬래그의 점성이 높아져 슬래그 박리성이 열악하고 상부각장의 언더컷이 발생하며 비드형상이 나빠진다. 따라서 MgO의 첨가량은 0.50 ~ 2.00중량% 범위내인 것이 바람직하다.
한편, MgO를 공급하는 원료로는 이에 한정하는 것은 아니나, 마그네시아 크린커(Magnesia clinker, MgO), 마그네사이트(Magnesite, MgCO3) 등을 들 수 있다.
SiO 2 : 1.50 ~ 3.50 중량%
SiO2 는 슬래그 형성제 및 아크 안정제로서 슬래그의 응고점이 낮으며 점성이 작아 비드형상의 조정에 효과를 갖는 성분이다. SiO2 가 1.50중량% 미만에서는 아크가 불안정하고 스패터의 발생이 증가하며 슬래그의 피포성이 불균일하여 비드형상 이 불량해진다. 3.50중량%를 초과하면 저융점 슬래그가 많아 하부각장에서 오버랩이 발생하게 된다. 따라서 SiO2 의 첨가량은 1.50 ~ 3.50중량%의 범위내인 것이 바람직하다.
한편, SiO2 를 공급하는 공급원으로는 이에 한정하는 것은 아니나, 규석(Quartz, SiO2), 규조토(Diatomaceous earth, SiO2-Al2O3-Fe2O3), 카리장석(Orthoclase, K2O-Al2O3-6SiO2) 등을 들 수 있다.
ZrO 2 : 0.30 ~ 2.00중량%
ZrO2는 MgO 와 같이 슬래그 응고속도와 슬래그 점성에 영향을 미치며, 언더컷 및 비드처짐에 영향을 주며, 비드형상을 조정하는 성분이다. ZrO2 0.30중량% 미만에서는 비드형상의 개선 효과가 없고, 2.00중량%를 초과하면 슬래그의 점성이 높아져 슬래그 박리성이 열악하고 상부각장의 언더컷이 발생하며 비드형상이 나쁘다. 따라서 ZrO2의 첨가량은 0.30 ~ 2.00중량% 범위내인 것이 바람직하다.
한편 ZrO2 을 공급하는 원료로는 이에 한정하는 것은 아니나, 지르콘샌드(Zircon-Sand, ZrSiO4), 지르코니아(Zirconia, ZrO 2 ) 등을 들 수 있다.
MnO : 2.00 ~ 4.50중량%
MnO는 탈산제로서 작용함과 동시에 용접금속에 있어서 인장강도 및 인성을 향상시키는 작용이 있다. MnO가 2.00중량% 미만에서는 탈산부족 때문에 용접부에 블로홀 등의 용접결함이 발생하기 쉽고, 인장강도 및 인성이 떨어진다. MnO가 4.50중량%를 초과하면 용접금속의 인장강도가 크게 증가하기 때문에 고온균열이 발생하기 쉽게 된다. 따라서 MnO는 2.00 ~ 4.50중량%의 범위내인 것이 바람직하다.
한편 MnO를 공급하는 원료로는 이에 한정하는 것은 아니나, 금속망간 파우더(Metal Manganese Powder), 페로망간(Ferro-Manganese), 또는 Fe-Si-Mn등을 들 수 있다.
K 2 O : 0.03 ~ 0.25중량
K2O 는 아크 안정제 및 아크 취부력에 영향을 미치는 성분이다. K2O이 0.03중량% 미만에서는 아크가 불안하고 스패터 발생량이 많다. 0.25%를 초과하면 아크취부력이 강해서 상부비드의 언더컷이 발생하게 되며 스패터 발생량도 많아진다. 따라서 K2O의 첨가량은 0.03 ~ 0.25중량% 범위내인 것이 바람직하다.
한편, K2O를 공급하는 공급원으로는 이에 한정하는 것은 아니나, 카리장석(Orthoclase, K2O-Al2O3-6SiO2), 티탄산카리(Potassium titanate, K2TiO3 )등을 들 수 있다.
F : 0.05 ~ 0.30중량%
F는 알칼리성 불화물로 아크 안정성 및 스패터 발생을 저감시키며 용접 작업성을 향상시키는 작용을 한다. 불화물의 양이 0.05중량% 미만이면 아크가 불안하며 스패터 발생이 많고, 0.30중량%를 초과하면 아크 집중성이 상대적으로 너무 커서 상부비드의 언더컷을 유발하며 스패터의 과다발생을 초래한다. 따라서 F의 첨가량은 0.05 ~ 0.30중량% 범위내인 것이 바람직하다.
한편, F를 공급하는 공급원으로는 이에 한정하는 것은 아니나, NaF, CaF2, MgF2, BaF3, AlF3, KF, LiF등을 들 수 있다.
〔수학식 1〕
1.80≤
Figure 112005066064988-pat00002
≤ 6.50
상기 수학식 1은 슬래그의 응고속도, 슬래그 점성 및 비드형상을 제어할 수 있는 슬래그 조성중 고융점 산화물인 MgO, ZrO2과 슬래그 형성, 슬래그 응고점 및 비드형상에 관여하는 저융점 산화물인 TiO2 , Al2O3 , SiO2간 관계를 나타낸다.
고융점 산화물의 증가에 따라 슬래그의 응고속도 및 점성이 증가하고 용융금속이 흘러내리지 않은 반면 상부비드의 언더컷이 발생하게 되며, 저융점 산화물이 증가하게 되면 슬래그의 응고속도가 상대적으로 늦어져 비드 처짐을 초래하여 오버랩을 유발시키는 점을 감안하여 상기 수학식의 값을 1.80 ~ 6.50 범위내로 제어하면 상기 문제점들을 해소할 수 있다.
상기 수학식의 값이 1.80미만에서는 상부비드의 언더컷이 발생하게 되고, 6.50을 초과하면 등각장의 비드형상이 안되며 비드 처짐현상으로 오버랩이 발생하게 된다. 따라서 수학식 1의 값이 1.80 ~ 6.50의 범위내인 것이 가장 적당하다.
한편 Si, Mn 등의 합금원소는 외피 또는 플럭스에서 첨가하는 것이 가능하다. 또한 용접부의 내식성, 고온강도, 내충격성 및 내고온 부식성 등을 향상시키기 위하여 상기외 합금성분(Cr, Cu, Ni, Ti, Mo, V, Nb등)을 첨가할 수도 있다.
또한, 와이어 표면의 상태 및 단면에 따라 플럭스의 충전형상에는 아무런 제한은 없다. 와이어 표면에 통전성을 좋게하고 발청 방지를 위해서 Cu로 도금하거나 산화피막을 형성시키는 것도 좋으며 표면처리에 대한 제약은 없다. 또한 와이어 단면을 원형으로 하는 것이 좋으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
이하, 본 발명을 하기 실시예에 기초하여 보다 상세히 살펴본다. 그러나, 본 발명을 이에 한정하려는 의미는 아니다.
실시예 1 : 가스실드 아크용접용 와이어 제조
냉간압연강제(KS D 3512) 외피중에 플럭스를 충전하고, 와이어 전중량에 대해서 플럭스의 합량이 12 ~ 18중량%가 되게 하고, 와이어 직경이 1.6mm인 플럭스 코어드 와이어를 제조하였다. 상기 와이어의 구성 성분을 하기표 1에 표시하였다.
이와같이 제조한 플럭스 코어드 와이어를 하기표 2및 도 1에 도시한 용접조건범위내에서 용접하고, 각장, 각목, 비드 오버랩, 언더컷, 아크 안정성, 슬래그 박리성, 슬래그 피포성, 스패터 발생량에 대하여 평가하였다. 그 결과는 하기표 3에 정리하였다.
구분 TiO2 SiO2 MgO ZrO2 Al2O3 MnO K2O F T-Fe* 기타** 수학식 1
실 시 예 1 3.73 2.44 1.42 1.28 1.00 3.33 0.10 0.18 86.17 0.35 2.66
2 3.35 2.43 1.60 1.51 1.06 3.89 0.09 0.13 85.73 0.21 2.20
3 2.05 3.05 1.71 1.78 1.41 3.20 0.23 0.06 86.17 0.34 1.87
4 3.83 2.11 1.18 1.02 0.54 2.56 0.19 0.17 88.03 0.37 2.95
5 4.24 3.28 0.58 0.70 0.49 3.37 0.21 0.26 86.42 0.45 6.26
6 2.98 3.33 0.76 0.93 0.48 2.03 0.16 0.16 88.80 0.37 4.02
7 5.87 1.97 0.79 0.94 0.90 3.45 0.16 0.13 85.43 0.36 5.05
8 2.97 3.13 0.80 0.95 0.91 2.29 0.17 0.08 88.27 0.43 4.01
9 2.91 3.27 0.82 0.97 0.82 4.14 0.16 0.11 86.28 0.52 3.91
10 3.02 3.15 0.80 0.98 0.87 3.86 0.16 0.18 86.49 0.49 3.96
11 5.91 1.76 1.19 1.30 0.24 3.28 0.11 0.21 85.62 0.38 3.18
12 5.04 2.47 1.25 1.33 0.45 4.27 0.09 0.09 84.65 0.36 3.09
13 4.95 2.55 1.25 1.33 0.34 3.37 0.11 0.28 85.47 0.35 3.04
14 5.21 1.53 0.81 0.43 1.21 4.43 0.04 0.24 85.63 0.47 6.41
15 4.86 2.32 1.57 1.40 0.79 3.22 0.06 0.25 85.18 0.35 2.68
16 4.85 2.36 1.57 1.40 0.78 3.29 0.05 0.14 85.17 0.39 2.69
비 교 예 17 6.12 2.11 1.61 1.39 0.33 3.33 0.18 0.12 84.38 0.43 2.85
18 5.24 3.68 1.19 1.45 1.23 2.78 0.11 0.09 83.88 0.35 3.84
19 6.07 2.27 1.40 1.39 0.32 3.59 0.15 0.16 84.27 0.38 3.10
20 4.76 2.68 2.12 0.68 0.57 2.31 0.10 0.03 86.29 0.46 2.86
21 3.87 2.97 0.54 0.62 1.02 3.38 0.10 0.06 87.03 0.41 6.78
22 3.35 1.43 1.60 1.51 1.06 3.06 0.09 0.14 87.33 0.43 1.88
23 2.12 2.54 1.62 1.72 0.69 2.05 0.06 0.04 88.81 0.35 1.60
24 1.92 2.79 1.64 1.58 1.62 2.91 0.22 0.13 86.78 0.41 1.97
25 4.18 3.09 1.22 1.29 0.16 3.73 0.20 0.10 85.64 0.39 2.96
26 3.01 1.98 1.30 0.28 0.49 3.27 0.17 0.26 88.70 0.54 3.47
27 2.31 2.81 0.75 0.96 0.38 1.83 0.02 0.16 90.24 0.54 3.22
28 5.50 3.08 0.80 0.96 0.93 3.33 0.28 0.09 84.61 0.42 5.40
29 3.97 3.14 0.81 2.12 0.85 4.71 0.12 0.19 83.67 0.42 2.72
30 3.42 2.81 0.45 0.93 0.70 4.64 0.08 0.28 86.26 0.43 5.02
31 5.02 2.63 1.26 2.56 0.61 4.03 0.11 0.32 83.00 0.46 2.16
* T-Fe : 금속 외피중 Fe와 플럭스중 Fe의 합계
** 기타성분:C, Na2O, CaO등의 미량 원소 및 불순물
사용용접조건의 일례
강판 SM 490B(모재 두께 12t)
무기 Zinc도장, 도장 두께 약 20㎛
　용접 조건 (DC +) 용접 전류 360 - 420A
용접 전압 37 - 40V
용접 속도 20 - 30㎝/min
Tip-모재간 거리 25mm
차폐가스 100% CO2 (유량 20l/min)
구분 와이어 기호 각장(mm) 각목(mm) 오버랩 언더컷 슬래그 박리성 슬래그 피포성 아크 안정성 스패트 발생량
상부각장 하부각장 진각목 실각목
실 시 예 1 12.6 13.4 8.9 9.2 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
2 11.0 11.7 7.8 8.3 ◎ ○ ○ ◎ ○ ◎
3 11.1 12.0 7.9 8.4 ◎ ○ ○ ◎ ○ ◎
4 11.4 12.1 8.1 8.5 ◎ ○ ○ ◎ ◎ ○
5 11.0 12.3 7.8 8.4 ○ ○ ◎ ◎ ◎ ○
6 10.9 11.8 7.7 8.1 ○ ○ ○ ◎ ◎ ○
7 10.7 11.9 7.6 8.0 ○ ○ ◎ ◎ ○ ◎
8 11.6 12.7 8.2 8.5 ○ ◎ ◎ ◎ ○ ◎
9 12.2 13.0 8.6 8.8 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎
10 12.0 13.2 8.5 8.7 ◎ ◎ ○ ◎ ◎ ◎
11 12.3 13.5 8.7 9.0 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ○
12 11.7 12.9 8.3 8.6 ○ ◎ ◎ ◎ ○ ○
13 12.6 13.5 9.0 9.3 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○
14 11.9 13.1 8.4 8.7 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
15 12.4 13.1 8.8 9.2 ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎
16 12.3 13.0 8.7 9.2 ◎ ○ ◎ ◎ ◎ ◎
비 교 예 17 11.3 12.5 8.0 8.4 × △ △ ◎ ◎ ×
18 11.2 12.4 7.9 8.2 × △ × ◎ ○ △
19 11.0 12.1 7.8 8.3 × △ ○ ◎ ◎ ×
20 9.9 10.7 7.0 7.5 △ × × ○ × △
21 10.5 11.6 7.4 7.8 × △ × ○ △ △
22 11.3 12.1 8.0 8.3 △ △ △ ○ × ×
23 10.0 10.8 7.1 7.6 ○ × × △ × △
24 10.2 10.9 7.2 7.6 ○ × × × △ △
25 11.7 12.7 8.3 8.6 △ △ ○ ○ △ ×
26 10.3 11.4 7.3 7.9 △ × △ ○ ◎ △
27 12.2 13.2 8.6 8.9 △ ○ ○ ○ × ×
28 12.4 13.4 8.8 9.1 △ △ △ △ △ ×
29 10.5 11.4 7.4 8.0 △ × △ ○ △ △
30 12.0 13.4 8.5 8.8 × △ △ ○ ○ △
31 9.9 10.9 7.0 7.6 △ × × ○ △ ×
*작업성 평가 기준 - 아주양호 : ◎, 양호 : ○, 보통 : △, 나쁨 : ×
상기표 1 및 3에서 보듯이, 비교예 17은 TiO2의 상한치를 벗어나므로 오버랩이 발생하였으며 스패터 발생량 또한 많았다. 비교예 18은 SiO2의 상한치를 벗어나고 있어 슬래그 흘러내림에 따라 비드의 오버랩이 발생하고 슬래그 박리성이 불량하였다.
비교예 19는 비교예 17과 같이 TiO2의 상한치를 벗어나 오버랩이 발생하고 스패터 발생량이 많았다. 비교예 20은 MgO의 상한치를 벗어날 뿐 아니라 F의 하한치를 벗어나므로 상부각장의 언더컷이 발생하여 용접비드 형상이 불량하고 슬래그 박리성 및 용접작업성에 있어 아크 안정성이 불량하였다.
비교예 21은 수학식 1의 값이 적정 상한치를 벗어나면서 저융점 산화물이 많고 고융점 산화물이 적어 비드 형상에서 오버랩이 발생하고 슬래그 박리성이 불량하였다. 비교예 22는 SiO2의 하한치를 벗어나므로 아크 안정성이 불량하고, 스패터 발생량이 많았다.
비교예 23 은 F의 하한치를 벗어나고 수학식 1 또한 적정 하한치를 벗어나서 아크 안정성이 나쁘고, 고융점 산화물이 많고 저융점 산화물이 적어 상부각장의 언더컷이 발생하고 슬래그 박리성이 불량하였다. 비교예 24는 TiO2의 하한치를 벗어나고 Al2O3의 상한치를 벗어나면서 상부각장의 언더컷이 발생하게 되며 슬래그 박리성도 불량하였다. 또한 전체적인 슬래그 형성제가 부족하였으며 슬래그 피포성도 불량하였다.
비교예 25는 Al2O3 하한치를 벗어나면서 용접작업성에 있어 스패터 발생량이 많았다. 비교예 26은 ZrO2 하한치를 벗어나면서 상부각장에서 언더컷이 발생하여 용 접비드가 불량하였다. 비교예 27은 MnO 및 K2O 모두 하한치를 벗어나면서 용접작업성에 있어서 아크 안정성이 불량하며 스패터 발생량이 많고, MnO의 영향으로 인장강도가 저하되고 인성이 규격치를 만족하지 못하였다.
비교예 28은 K2O의 상한치를 벗어나면서 용접작업성에 있어 스패터 발생량이 많았다. 비교예 29는 MnO 및 ZrO2 모두 상한치를 벗어나서 상부각장에 언더컷이 발생으로 비드형상이 불량하였다.
비교예 30은 MnO의 상한치를 벗어나고, MgO의 하한치를 벗어나서 비드의 오버랩이 발생하여 비드형상이 불량하였다. 비교예 31은 ZrO2 및 F 모두 상한치를 벗어나서 상부각장에 언더컷이 발생하고 슬래그 박리성도 불량하였으며, 용접작업성에 있어 스패터 발생량이 많았다.
이에 반하여, 본 발명의 실시예 1 ~ 16은 모두 용융금속 및 슬래그의 처짐이 발생하지 않았을 뿐만 아니라 슬래그 박리성도 우수하고, 비드형상에 있어 각장 10.5mm이상, 각목 7.5mm이상을 만족시키며, 아크 안정성 및 스패터 발생량이 적어 용접작업성도 양호한 것을 확인할 수 있었다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 하향 및 수평필렛 자세에 따라 용접시공을 고능률로 수행하는 것이 가능하고, 고전류하에 용접을 실시하여도 용융금속인 비드의 처짐 및 상부비드의 언더컷등 비드형상 불량방지가 가능하고 또한 대각장 및 대각목을 얻을 수 있다.

Claims (2)

  1. 연강 또는 합금강제 외피에 플럭스를 충전하게 되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 있어서,
    와이어 전체중량에 대하여, TiO2 (환산된 값): 2.00 ~ 6.00 중량%, Al2O3 (환산된 값): 0.20 ~ 1.50중량%, MgO(환산된 값): 0.50 ~ 2.00중량%, SiO2(환산된 값): 1.50 ~ 3.50 중량%, ZrO2(환산된 값): 0.30 ~ 2.00중량%, MnO(환산된 값): 2.00 ~ 4.50중량%, K2O(환산된 값): 0.03 ~ 0.25중량%, F(환산된 값): 0.05 ~ 0.30중량%를 포함하고 잔부는 Total Fe 및 기타성분으로 구성되며, 상기 TiO2, Al2O3, SiO2, MgO,　ZrO2는 하기 수학식을 만족하는 것을 특징으로 하는 가스실드 아크용접용 플럭스 코어드 와이어
    [수학식 1]
    1.80≤
    Figure 112006087568497-pat00008
    ≤6.50
  2. 삭제
KR1020050109936A 2005-11-17 2005-11-17 대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어 KR100706022B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050109936A KR100706022B1 (ko) 2005-11-17 2005-11-17 대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어
JP2006280491A JP4741445B2 (ja) 2005-11-17 2006-10-13 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
CN2006101503200A CN1966199B (zh) 2005-11-17 2006-10-26 用于气体保护电弧焊的药芯焊丝

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050109936A KR100706022B1 (ko) 2005-11-17 2005-11-17 대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100706022B1 true KR100706022B1 (ko) 2007-04-12

Family

ID=38075275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050109936A KR100706022B1 (ko) 2005-11-17 2005-11-17 대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4741445B2 (ko)
KR (1) KR100706022B1 (ko)
CN (1) CN1966199B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101780603B (zh) * 2009-01-15 2011-08-31 山东聚力焊接材料有限公司 高速药芯焊丝
KR20140118901A (ko) * 2013-03-28 2014-10-08 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101396775B (zh) * 2007-09-30 2010-11-24 苏派特金属（昆山）有限公司 多电极气体保护电弧焊专用药芯焊丝
CN102233497A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 广东福维德焊接股份有限公司 强度590MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝
CN102233498A (zh) * 2010-04-21 2011-11-09 广东福维德焊接股份有限公司 强度490MPa低合金钢配套焊接用CO2气体保护药芯焊丝
CN102554497B (zh) * 2010-12-21 2014-06-04 中冶建筑研究总院有限公司 一种细晶粒高强度钢筋co2电弧焊用药芯焊丝
CN102152027B (zh) * 2011-03-17 2013-01-23 北京工业大学 一种可循环利用气保护药芯焊丝组分及其制备方法
CN110315240A (zh) * 2018-03-29 2019-10-11 株式会社神户制钢所 药芯焊丝
CN110681956B (zh) * 2019-10-28 2022-05-24 平顶山平煤机煤矿机械装备有限公司 一种用于液压支架结构件中厚板焊接的深熔角焊工艺
JP2022121317A (ja) * 2021-02-08 2022-08-19 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
CN113210930B (zh) * 2021-05-21 2022-07-26 泰安市瑞朗科技有限公司 一种热锻模修复用药芯焊丝及其使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0994692A (ja) * 1995-09-28 1997-04-08 Kobe Steel Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH09239587A (ja) * 1996-03-07 1997-09-16 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2000071095A (ja) 1998-08-28 2000-03-07 Kobe Steel Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2002103084A (ja) 2000-09-23 2002-04-09 Kisswell:Kk ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
KR20030021397A (ko) * 2001-09-06 2003-03-15 고려용접봉 주식회사 용접성이 우수한 염기성계 플럭스 코어드 와이어

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5915756B2 (ja) * 1979-09-04 1984-04-11 株式会社神戸製鋼所 ガスシ−ルドア−ク溶接用フラツクス入りワイヤ
US5219425A (en) * 1989-08-25 1993-06-15 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Flux containing wire for use in stainless steel welding
CN1031694C (zh) * 1994-08-27 1996-05-01 冶金工业部建设研究总院 钢筋电渣压力焊熔炼型专用焊剂
CN1085127C (zh) * 1999-09-29 2002-05-22 冶金工业部钢铁研究总院 一种金属芯型药芯焊丝

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0994692A (ja) * 1995-09-28 1997-04-08 Kobe Steel Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH09239587A (ja) * 1996-03-07 1997-09-16 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2000071095A (ja) 1998-08-28 2000-03-07 Kobe Steel Ltd ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2002103084A (ja) 2000-09-23 2002-04-09 Kisswell:Kk ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
KR20030021397A (ko) * 2001-09-06 2003-03-15 고려용접봉 주식회사 용접성이 우수한 염기성계 플럭스 코어드 와이어

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101780603B (zh) * 2009-01-15 2011-08-31 山东聚力焊接材料有限公司 高速药芯焊丝
KR20140118901A (ko) * 2013-03-28 2014-10-08 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어
KR101600174B1 (ko) 2013-03-28 2016-03-04 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007136548A (ja) 2007-06-07
CN1966199B (zh) 2013-10-30
CN1966199A (zh) 2007-05-23
JP4741445B2 (ja) 2011-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100706022B1 (ko) 대각장 및 대각목용 플럭스 코어드 와이어
KR100427546B1 (ko) 용접성이 우수한 염기성계 플럭스 코어드 와이어
JP2013151001A (ja) 耐候性鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP5400461B2 (ja) フラックス入りワイヤ
KR20100006546A (ko) 티타니아계 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어
KR101600174B1 (ko) 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어
US6833530B2 (en) Flux cored wire for gas shielded arc welding
WO2020217963A1 (ja) Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ
JP2010142873A (ja) フラックス入りワイヤ
JPH0299297A (ja) ガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ
JP5361797B2 (ja) 水平すみ肉ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP5409132B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
KR102051960B1 (ko) 탄뎀 가스 실드 아크 용접 와이어
KR102150974B1 (ko) 저온 충격인성이 우수한 탄뎀 가스 실드 아크 용접 와이어
JP2014065066A (ja) 横向ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
KR101286502B1 (ko) 내균열성이 우수한 티타니아계 플럭스 충전 와이어
KR100513633B1 (ko) 고속용접용 메탈계 플럭스 충전 와이어
JPH09262693A (ja) アーク溶接用フラックス入りワイヤ
JPH11216593A (ja) 低水素系被覆アーク溶接棒
JP3816005B2 (ja) 水平すみ肉溶接用フラックス入りワイヤ
JP3815600B2 (ja) 片側水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法
KR100494008B1 (ko) 탄산가스 아크용접용 메탈계 플럭스 충전 와이어
JP3481146B2 (ja) ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ
KR100412044B1 (ko) 오스테나이트계 스테인리스 플럭스 코어드 와이어
JP3805602B2 (ja) ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130329

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140326

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160328

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170330

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180329

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190326

Year of fee payment: 13