KR20110031119A - Flux-cored wire for welding - Google Patents

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KR20110031119A
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가부시키가이샤 고베 세이코쇼
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Abstract

PURPOSE: A flux-contained wire for welding is provided to improve the outer shape of bead and prevent the lowering of welding quality. CONSTITUTION: A flux-contained wire for welding comprises silicon0.5-1.0%, manganese1.5-3.0%, aluminum 0.1-0.3%, magnesium 0.01-0.3%, titanium dioxide 1.0-4.0%, silicon dioxide 0.1-0.5%, zirconia 0.1-0.5%, magnesium oxide 0.3-0.7%, sodium and potassium 0.15-0.5%, and fluorine 0.02-0.10% based on the entire mass of the wire.

Description

용접용 플럭스 함유 와이어{FLUX-CORED WIRE FOR WELDING}Flux-containing wire for welding {FLUX-CORED WIRE FOR WELDING}

본 발명은 탄산 가스 또는 혼합 가스 아크 용접에 의해 탄소강을 수평 필릿 용접할 때에 적합하게 사용되는 티타니아계 용접용 플럭스 함유 와이어에 관한 것이며, 특히 용접 작업성을 저하시키는 일 없이 양호한 내기공성을 갖는 용접부가 얻어지는 용접용 플럭스 함유 와이어에 관한 것이다.
The present invention relates to a titania-based flux-containing wire suitably used for horizontal fillet welding of carbon steel by carbon dioxide gas or mixed gas arc welding, and in particular, a weld portion having good porosity resistance without degrading welding workability. It relates to the flux-containing wire for welding obtained.

종래, 플럭스 함유 와이어를 사용한 용접은, 그 고능률성 및 우수한 용접작업성이 시장에서 평가되어, 특히 선박, 교량, 해양 구조물, 석유 탱크 등의 후강판을 사용하는 여러 가지 분야에서 적극적으로 사용되고 있다. Conventionally, welding using flux-containing wire has been evaluated in the market for its high efficiency and excellent welding workability, and has been actively used in various fields using thick steel plates such as ships, bridges, offshore structures and oil tanks. .

특히, 플럭스 함유 와이어의 사용율이 높은 선박 분야에서는, 건조 중인 선박 등의 구조물에 사용되고 있는 강판에는, 방청을 위해 숍 프라이머 및 워시 프라이머 등의 도장이 실시되고 있다. 이들 도장 강판을 용접하는 때는, 예컨대 일본 특허 공개 평10-286692호에 개시되어 있는 것과 같은 내기공성을 갖는 플럭스 함유 와이어가 사용되고 있다. 그러나, 이의 도장은, 막 두께의 균일성이 충분하지 않은 것이 많고, 특히, 용접 속도가 50cm/분 이상의 고속 수평 필릿 용접에 있어서, 용접부에 피트 및 블로우 홀이라고 하는 기공 결함이 발생하는 원인이 되고 있다. 이 기공 결함은, 예컨대 플럭스 함유 와이어가 장시간 대기에 노출되어, 와이어 표면에 불가피하게 녹이 발생하여 와이어 중의 수분량이 증가한 경우에 있어서, 이 와이어를 사용하여 용접한 용접부에 발생한다. In particular, in the field of ships with high utilization of flux-containing wires, steel sheets used for structures such as ships under construction are coated with shop primers and wash primers for rust prevention. In welding these coated steel sheets, a flux-containing wire having porosity resistance, such as that disclosed in JP-A-10-286692, for example, is used. However, the coating thereof often does not have sufficient uniformity of the film thickness, and particularly in high-speed horizontal fillet welding with a welding speed of 50 cm / min or more, a cause of pore defects such as pits and blow holes occurs in the welded portion. have. This pore defect arises in the welding part welded using this wire, for example, when a flux containing wire is exposed to air | atmosphere for a long time, and a rust inevitably generate | occur | produces on the wire surface and the water content in a wire increased.

용접부에 발생하는 기공 결함은, 예컨대 인장 강도 및 인성이라고 하는 용접 이음부의 기계적 성능을 저하시켜 버리기 때문에, 용접 수정의 대상이 되어, 선박 등의 건조 능률을 저하시켜 버린다. 따라서, 구조물의 건조 비용을 억제하기 위해서는, 기공 결함의 발생은 최대한 적은 것이 바람직하다. Since the pore defect which arises in a weld part reduces the mechanical performance of a weld joint part called tensile strength and toughness, for example, it becomes a target of welding correction, and reduces the drying efficiency of ships or the like. Therefore, in order to suppress the construction cost of a structure, it is desirable that the generation of pore defects be as small as possible.

종래의 기공 결함의 발생을 억제하는 기술로서는, 예컨대 일본 특허 공개 평8-281476호에 개시되어 있는 것과 같이, 플럭스 함유 와이어에 불화물을 첨가하여, 용접 금속 중의 확산성 수소량을 저감하는 방법이 있다. As a technique for suppressing the occurrence of conventional pore defects, there is a method of reducing the amount of diffusible hydrogen in the weld metal by adding fluoride to the flux-containing wire, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-281476. .

또한, 기공 결함을 억제할 목적으로 본원 발명자들이 제안한 기술로서는, 예컨대 다음과 같은 것이 있다. 일본 특허 공개 2000-42787호 및 일본 특허 공개 2007-152410호에서, 본원 발명자들은 와이어 중의 TiO2, ZrO2 및 SiO2 등의 산화물의 조성량을 규정하면 양호한 내기공성이 얻어지는 것을 개시했다. 또한, 일본 특허 공개 2008-55509호에 있어서, 본원 발명자들은 용융 풀(pool)을 증대시키는 등에 의해, 용접 시공법의 관점에서 기공 결함의 발생을 억제하는 기술을 제안했다. Moreover, as a technique proposed by the inventors of the present invention for the purpose of suppressing pore defects, there are the following. In Japanese Patent Laid-Open No. 2000-42787 and Japanese Patent Laid-Open No. 2007-152410, the inventors of the present invention have disclosed that good porosity resistance can be obtained by defining the composition amounts of oxides such as TiO 2 , ZrO 2, and SiO 2 in a wire. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-55509, the inventors of the present invention have proposed a technique for suppressing the occurrence of pore defects from the viewpoint of a welding construction method by increasing the melt pool.

일본 특허 공개 평10-286692호Japanese Patent Laid-Open No. 10-286692 일본 특허 공개 평8-281476호Japanese Patent Laid-Open No. 8-281476 일본 특허 공개 2000-42787호Japanese Patent Publication No. 2000-42787 일본 특허 공개 2007-152410호Japanese Patent Publication No. 2007-152410 일본 특허 공개 2008-55509호Japanese Patent Publication No. 2008-55509

그러나, 전술한 종래 기술에는 이하와 같은 문제점이 있다. 일본 특허 공개 평8-281476호의 기술은, 기공 결함의 발생을 억제하는 방법으로서, 플럭스 함유 와이어에 불소원이 되는 불화물을 첨가하고 있지만, 일반적으로 와이어 중의 불소는 내흡습성을 저하시키는 물질이다. 따라서, 와이어가 장기간 대기에 노출된 경우 등에 있어서, 예컨대 와이어 표면에 불가피하게 발생하는 녹에 의해서 와이어 중의 수분 함유량이 증가하여 버린다. 또한, 동 선행기술의 플럭스 함유 와이어를 사용하면, 흄 및 스패터 등의 발생량이 많고, 용접 작업성이 저하되는 경우가 있다. However, the above-described prior art has the following problems. Although the technique of Unexamined-Japanese-Patent No. 8-281476 adds the fluoride which becomes a fluorine source to a flux containing wire as a method of suppressing generation | occurrence | production of a pore defect, in general, fluorine in a wire is a substance which reduces hygroscopic resistance. Therefore, in the case where the wire is exposed to the atmosphere for a long time, for example, the moisture content in the wire increases due to rust inevitably occurring on the surface of the wire. Moreover, when the flux containing wire of the said prior art is used, the amount of generation | occurrence | production of a fume, a spatter, etc. may be large and welding workability may fall.

또한, 본원 발명자들이 제안한 일본 특허 공개 2000-42787호는, 흄 및 스패터를 저감시킨다는 과제는 충분히 해결할 수 있지만, 와이어 중의 산화물의 조성에 따라서는, 슬래그의 점성이 높아지거나 또는 슬래그 박리성이 저하되어 버리는 경우가 있어, 내기공성을 향상시킨 경우에 있어서도 용접 작업성이 저하되거나 또는 비드 형상이 약간 열화하는 경우가 있다. In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-42787 proposed by the inventors of the present application can sufficiently solve the problem of reducing fumes and spatters, but depending on the composition of the oxide in the wire, the viscosity of the slag is increased or the slag peelability is reduced. In some cases, even when the porosity resistance is improved, welding workability may decrease or the bead shape may slightly deteriorate.

또한, 일본 특허 공개 2007-152410호에서는, 와이어에 금속으로서의 Zr 원을 첨가하기 때문에 고속 용접에 있어서의 양호한 슬래그 포피성(包被性)을 얻을 수는 있지만, 와이어 중의 산화물의 조성에 따라서는 슬래그의 점성이 높아지거나 또는 슬래그 박리성이 저하되어 버리는 경우가 있어, 용접 작업성이 저하되거나 또는 비드 형상이 약간 열화하는 경우가 있다. In addition, in Japanese Patent Laid-Open No. 2007-152410, since a Zr source as a metal is added to the wire, good slag foreskinability in high-speed welding can be obtained, but slag depending on the composition of the oxide in the wire. The viscosity may increase or the slag peelability may decrease, and the welding workability may decrease or the bead shape may slightly deteriorate.

또한, 일본 특허 공개 2008-55509호의 기술은 다전극을 사용한 용접 방법이며, 단전극에 의한 용접을 대상으로 삼고 있지 않다. 따라서, 새롭게 동 선행 기술과 같은 다전극 용접용의 설비를 도입하는 경우에 있어서는 여분으로 설비 투자를 할 필요가 있다. In addition, the technique of Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-55509 is a welding method using a multielectrode, and does not target welding by a single electrode. Therefore, in the case of newly introducing equipment for multi-electrode welding as in the prior art, it is necessary to make additional equipment investment.

전술한 문제점에 더하여, 최근 조선 분야에서는 건조 중인 선박에 있어서의 도장 관리 기준이 엄격화되어, 내기공성의 개선에 대한 요구가 보다 한층 높아지고 있다. 즉, 종래의 플럭스 함유 와이어를 사용한 용접에서는 새롭게 엄격화된 도장 관리 기준을 만족할 수 없는 경우가 빈발할 것이 예상되고 있다. 따라서, 용접 후의 수정 작업이 빈발하여 방대한 시간 및 노동력을 강요당하는 것으로부터, 생산성이 대폭 저하될 것이 예상되고 있다. In addition to the above-mentioned problems, in the shipbuilding field, the paint management standards for ships under construction have become strict, and the demand for improvement of air resistance is further increased. That is, it is anticipated that the case where the welding using the conventional flux containing wire cannot satisfy | fill the newly severed coating control standard will be frequent. Therefore, it is anticipated that productivity will fall drastically from the frequent correction work after welding and being forced to enormous time and labor.

본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 용접 작업성을 저하시키는 일 없이 양호한 내기공성을 갖는 용접부가 얻어지고, 비드 형상 및 비드 외관도 양호한 티타니아계 용접용 플럭스 함유 와이어를 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention is made | formed in view of such a problem, and an object of this invention is to provide the titania type welding flux containing wire which can obtain the weld part which has favorable porosity resistance, without degrading welding workability. .

본 발명에 따른 티타니아계 용접용 플럭스 함유 와이어는, 와이어의 전체 질량당 Si: 0.5 내지 1.0질량%, Mn: 1.5 내지 3.0질량%, Al: 0.1 내지 0.3질량%, Mg: 0.01 내지 0.3질량%, TiO2: 1.0 내지 4.0질량%, SiO2: 0.1 내지 0.5질량%, ZrO2: 0.1 내지 0.5질량%, MgO: 0.3 내지 0.7질량%, 및 Na 화합물 및/또는 K 화합물: 각각 Na 및 K 환산 값 총량으로 0.02 내지 0.10질량%를 함유하고, 상기 Al 및 Mg의 함유량은 총량으로 와이어의 전체 질량당 0.15 내지 0.5질량%이며, 총 불소량이 와이어의 전체 질량당 0.02 내지 0.10질량%이며, 불소원의 적어도 일부로서, 불소량 5 내지 30질량%의 합성 불소 운모를 함유하고, 상기 총 불소량에 대한 상기 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당의 불소량의 비가 0.5 내지 0.9이다. The flux containing wire for titania-type welding which concerns on this invention is Si: 0.5-1.0 mass%, Mn: 1.5-3.0 mass%, Al: 0.1-0.3 mass%, Mg: 0.01-0.3 mass%, TiO 2 : 1.0-4.0% by mass, SiO 2 : 0.1-0.5% by mass, ZrO 2 : 0.1-0.5% by mass, MgO: 0.3-0.7% by mass, and Na compound and / or K compound: Na and K conversion values, respectively The total amount of 0.02 to 0.10% by mass, the content of Al and Mg is 0.15 to 0.5% by mass per total mass of the wire, the total amount of fluorine is 0.02 to 0.10% by mass per total mass of the wire, At least a part contains synthetic fluorine mica in an amount of 5 to 30% by mass of fluorine, and the ratio of the amount of fluorine per mass of wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine is 0.5 to 0.9.

또한, 전술한 용접용 플럭스 함유 와이어에 있어서, 상기 합성 불소 운모는 합성 불소 운모의 전체 질량당 수분을 0.005 내지 0.100질량% 함유하는 것이 바람직하다. Moreover, in the above-mentioned welding flux containing wire, it is preferable that the said synthetic fluorine mica contains 0.005-0.100 mass% of moisture per total mass of synthetic fluorine mica.

본 발명의 용접용 플럭스 함유 와이어는 와이어 중의 각 조성량을 적정히 규정한 데 더하여, 불소원의 적어도 일부로서 합성 불소 운모를 함유하고 있다. 그리고, 이 합성 불소 운모 중의 불소량을 적정한 범위로 규정한 데 더하여, 총 불소량에 대하여 적정한 비율로 함유하고 있다. 이것에 의해, 용접 작업성을 저하시키는 일 없이, 양호한 내기공성을 갖는 용접부가 얻어지고, 비드 형상 및 비드 외관도 양호하게 유지할 수 있다.
The welding flux-containing wire of the present invention appropriately defines each composition in the wire, and contains synthetic fluorine mica as at least a part of the fluorine source. In addition to specifying the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica in an appropriate range, the fluorine is contained at an appropriate ratio with respect to the total amount of fluorine. Thereby, the weld part which has favorable porosity resistance is obtained, without degrading welding workability, and can maintain a bead shape and a bead external appearance also favorably.

도 1의 (a) 내지 (d)는 플럭스 함유 와이어의 일례를 나타내는 도면이다. (A)-(d) is a figure which shows an example of a flux containing wire.

본원 발명자들은, 용접용 플럭스 함유 와이어에서 내흡습성을 향상시켜, 이것에 의해 용접부의 내기공성을 향상시키도록 여러 가지 실험 검토를 하였다. 그리고, 와이어 중에 불소원의 적어도 일부로서 합성 불소 운모를 첨가하면, 종래처럼 내흡습성을 저하시키는 불소를 첨가하는 경우에 있어서도, 불소원자가 층상의 결정 구조 중에 포괄된 합성 불소 운모 특유의 구조를 활용하여, 그 비팽윤성 및 내흡습성의 특성이 얻어지는 것을 발견했다. 즉, 본원 발명자들은, 내기공성의 향상을 위해 첨가되어 있던 불소원의 일부로서 합성 불소 운모를 첨가하여, 이 합성 불소 운모 중의 불소량을 총 불소량에 대하여 적정한 범위로 규정하면, 다른 불소원(예컨대, K2SiF6, NaAlF6 및 NaF 등)과의 밸런스를 도모하여, 용접 작업성 및 비드 형상 및 비드 외관을 저하시키는 일 없이, 합성 불소 운모의 비팽윤성 및 내흡습성의 특성을 살려, 용접용 플럭스 함유 와이어에서, 효과적으로 내흡습성을 향상시킬 수 있게 되고, 이것에 의해 양호한 내기공성을 갖는 용접부가 얻어지는 것을 발견했다. The inventors of the present invention conducted various experiments to improve the moisture resistance of the flux-containing wire for welding, thereby improving the porosity resistance of the welded portion. When synthetic fluorine mica is added as at least a part of the fluorine source in the wire, even when fluorine which lowers the hygroscopic resistance as in the prior art is added, the structure unique to the synthetic fluorine mica in which the fluorine atoms are included in the layered crystal structure is utilized. It was found that the non-swelling and hygroscopic properties were obtained. That is, the inventors of the present application add synthetic mica mica as part of the fluorine source added for improving porosity resistance, and if the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica is defined within an appropriate range for the total amount of fluorine, other fluorine sources ( For example, the balance between K 2 SiF 6 , NaAlF 6 , NaF, etc.) can be used to make use of the properties of non-swelling and hygroscopicity of synthetic fluorine mica without deteriorating welding workability, bead shape, and bead appearance. In the flux-containing wire, it was found that the moisture absorption resistance could be effectively improved, whereby a welded portion having good porosity resistance was obtained.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 구체적으로 설명한다. 도 1(a) 내지 (d)는, 플럭스 함유 와이어의 일례를 나타내는 그림이다. 플럭스 함유 와이어(1)는, 예컨대 도 1(a) 내지 (d)에 나타낸 바와 같이, 외피(1a) 중에 플럭스(1b)를 충전한 것이고, 외경이 예컨대 0.9 내지 2.0mm이다. 본 발명의 용접용 플럭스 함유 와이어에 있어서, 와이어(1) 중의 플럭스(1b)의 충전율은, 예컨대 와이어(1)의 전체 질량당 10 내지 25질량%이다. 한편, 본 발명에 있어서는, 와이어(1) 중의 플럭스(1b)의 충전율은, 와이어(1) 중의 개개의 성분이나 본 발명의 범위를 만족하는 한, 임의의 값으로 설정할 수 있다. 그러나 와이어(1)의 신선성 및 용접시의 용접 작업성 등을 고려하는 경우, 와이어(1) 중의 플럭스(1b)의 충전율은 10 내지 25질량%인 것이 바람직하다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described concretely. FIG.1 (a)-(d) is a figure which shows an example of a flux containing wire. For example, as shown in Figs. 1A to 1D, the flux-containing wire 1 is filled with the flux 1b in the shell 1a, and the outer diameter is, for example, 0.9 to 2.0 mm. In the flux-containing wire for welding of the present invention, the filling rate of the flux 1b in the wire 1 is, for example, 10 to 25 mass% per total mass of the wire 1. In addition, in this invention, the filling rate of the flux 1b in the wire 1 can be set to arbitrary values as long as it satisfy | fills each component in the wire 1 and the scope of this invention. However, when considering the freshness of the wire 1 and the welding workability at the time of welding, etc., it is preferable that the filling rate of the flux 1b in the wire 1 is 10-25 mass%.

본 발명의 용접용 플럭스 함유 와이어(1)는, 와이어(1)의 전체 질량당 Si: 0.5 내지 1.0질량%, Mn: 1.5 내지 3.0질량%, Al: 0.1 내지 0.3질량%, Mg: 0.01 내지 0.3질량%, TiO2: 1.0 내지 4.0질량%, SiO2: 0.1 내지 0.5질량%, ZrO2: 0.1 내지 0.5질량%, MgO: 0.3 내지 0.7질량%, Na 화합물 및/또는 K 화합물: 각각 Na 및 K 환산 값 총량으로 0.02 내지 0.10질량%를 함유하고, Al 및 Mg의 함유량은 총량으로 와이어의 전체 질량당 0.15 내지 0.5질량%이다. 또한, 와이어(1) 중의 총 불소량은 와이어(1)의 전체 질량당 0.02 내지 0.10질량%이다. The flux-containing wire 1 for welding of this invention is Si: 0.5-1.0 mass%, Mn: 1.5-3.0 mass%, Al: 0.1-0.3 mass%, Mg: 0.01-0.3 per total mass of the wire 1 % By mass, TiO 2 : 1.0 to 4.0% by mass, SiO 2 : 0.1 to 0.5% by mass, ZrO 2 : 0.1 to 0.5% by mass, MgO: 0.3 to 0.7% by mass, Na compound and / or K compound: Na and K, respectively It contains 0.02-0.10 mass% in conversion value total amount, and content of Al and Mg is 0.15-0.5 mass% per total mass of a wire in total amount. In addition, the total amount of fluorine in the wire 1 is 0.02-0.10 mass% per total mass of the wire 1.

그리고, 와이어(1)는 불소원의 적어도 일부로서 합성 불소 운모를 함유한다. 이 합성 불소 운모 중의 불소량은 합성 불소 운모의 전체 질량당 5 내지 30질량%이며, 와이어(1) 중의 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비는 O.5 내지 0.9이다. 또한, 합성 불소 운모는, 합성 불소 운모의 전체 질량당 수분을 0.005 내지 0.100질량% 함유하는 것이 바람직하다. The wire 1 contains synthetic fluorine mica as at least part of the fluorine source. The amount of fluorine in the synthetic fluorine mica is 5 to 30% by mass per total mass of the synthetic fluorine mica, and the ratio of the amount of fluorine per mass of the total wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine in the wire 1 is 0.5 to 0.9. to be. Moreover, it is preferable that synthetic fluorine mica contains 0.005-0.100 mass% of water per total mass of synthetic fluorine mica.

이와 같이, 본 발명의 용접용 플럭스 함유 와이어(1)는 불소원의 적어도 일부로서 합성 불소 운모를 함유한다. 따라서, 합성 불소 운모의 비팽윤성 및 내흡습성의 특성을 플럭스 함유 와이어(1)에서 얻을 수 있다. Thus, the welding flux containing wire 1 of this invention contains synthetic fluorine mica as at least one part of a fluorine source. Therefore, the non-swelling property and the hygroscopic property of the synthetic fluorine mica can be obtained from the flux-containing wire 1.

또한, 합성 불소 운모 중의 불소량을 적정한 범위로 규정한 뒤에, 총 불소량에 대하여 적정한 비율로 함유하고 있다. 이것에 의해, 본 발명의 용접용 플럭스 함유 와이어(1)를 사용하여 용접하면, 용접 작업성을 저하시키는 일 없이, 양호한 내기공성을 갖는 용접부가 얻어지고, 비드 형상 및 비드 외관도 양호하게 유지할 수 있다. In addition, after the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica is defined in an appropriate range, it is contained at an appropriate ratio with respect to the total amount of fluorine. Thereby, when welding using the welding flux containing wire 1 of this invention, the weld part which has favorable porosity resistance is obtained, without degrading welding workability, and can maintain a bead shape and a bead appearance also favorable. have.

이하, 본 발명의 용접용 플럭스 함유 와이어의 조성에 있어서의 수치 한정의 이유에 대하여 설명한다. Hereinafter, the reason for numerical limitation in the composition of the welding flux containing wire of this invention is demonstrated.

「Si: 와이어의 전체 질량당 0.5 내지 1.0질량%」 "Si: 0.5-1.0 mass% per total mass of wire"

Si는 탈산제로서 작용하는 동시에, 용접 금속의 강도를 조정하는 성분이다. Si의 함유량이 와이어의 전체 질량당 0.5질량% 미만이면, 탈산 부족에 의해 용접 금속부의 인성이 저하되고, 비드 형상도 열화한다. 한편, Si의 함유량이 와이어의 전체 질량당 1.0질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대하게 됨과 함께, 인성이 저하된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, Si의 함유량을 와이어의 전체 질량당 0.5 내지 1.0질량%로 규정한다. Si acts as a deoxidizer and is a component for adjusting the strength of the weld metal. When content of Si is less than 0.5 mass% per total mass of a wire, the toughness of a weld metal part will fall by deoxidation shortage, and also bead shape will deteriorate. On the other hand, when content of Si exceeds 1.0 mass% per total mass of a wire, while the intensity | strength of a weld metal will become excessive, toughness will fall. Therefore, in this invention, content of Si is prescribed | regulated to 0.5-1.0 mass% per total mass of a wire.

「Mn: 와이어의 전체 질량당 1.5 내지 3.0질량%」 "Mn: 1.5-3.0 mass% per total mass of wire"

Mn은 Si와 마찬가지로 탈산제로서 작용함과 함께, 용접 금속의 강도를 조정하는 성분이다. Mn의 함유량이 와이어의 전체 질량당 1.5질량% 미만이면, 탈산 부족에 의해 용접부의 강도가 저하되고, 비드 형상도 열화한다. 한쪽, Mn의 함유량이 와이어의 전체 질량당 3.0질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 지나치게 높아져, 용접부의 인성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는, Mn의 함유량을 와이어의 전체 질량당 1.5 내지 3.0질량%로 규정한다. Mn acts as a deoxidizer similarly to Si and is a component for adjusting the strength of the weld metal. When content of Mn is less than 1.5 mass% per total mass of a wire, the intensity | strength of a weld part will fall by lack of deoxidation, and bead shape will also deteriorate. On the other hand, when content of Mn exceeds 3.0 mass% per total mass of a wire, the strength of a weld metal will become high too much and the toughness of a weld part will fall. Therefore, in this invention, content of Mn is prescribed | regulated to 1.5-3.0 mass% per total mass of a wire.

「Al: 와이어의 전체 질량당 0.1 내지 0.3질량%」 "Al: 0.1-0.3 mass% per total mass of wire"

Al은 탈산제로서 작용하지만, 가스 아크 용접에서는 아크의 집중성 및 용융 금속의 유동성을 조정할 목적으로 첨가된다. Al의 함유량이 와이어의 전체 질량당 0.1질량% 미만이면, 아크의 집중성이 저하되고, 용접 작업성이 저하된다. 한편, Al의 함유량이 와이어의 전체 질량당 0.3질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 응고 속도가 빠르게 됨과 함께, 응고 얼룩이 생기고, 비드 형상이 열화한다. 또한, 탈산 과다에 의해 용접 금속의 강도가 과대하게 되어, 용접부의 인성이 저하된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, Al의 함유량을 와이어의 전체 질량당 0.1 내지 0.3질량%로 규정한다. Al acts as a deoxidizer, but in gas arc welding is added for the purpose of adjusting the concentration of the arc and the fluidity of the molten metal. If content of Al is less than 0.1 mass% per total mass of a wire, the concentration of arc will fall and welding workability will fall. On the other hand, when the content of Al exceeds 0.3% by mass per total mass of the wire, the solidification rate of the molten slag is increased, solidification unevenness occurs, and the bead shape deteriorates. In addition, the excessive deoxidation causes the strength of the weld metal to be excessive, and the toughness of the weld portion is lowered. Therefore, in this invention, content of Al is prescribed | regulated to 0.1-0.3 mass% per total mass of a wire.

「Mg: 와이어의 전체 질량당 0.01 내지 0.3질량%」 "Mg: 0.01-0.3 mass% per total mass of wire"

Mg는 Si, Mn 및 Al와 마찬가지로 탈산제로서 작용한다. 또한, 아크의 집중성 및 용융 금속 및 슬래그의 유동성을 조정하기 위해서 첨가된다. Mg의 함유량이 와이어의 전체 질량당 O.01질량% 미만이면, 아크의 집중성이 저하되고, 용접 작업성이 저하된다. 한편, Mg의 함유량이 와이어의 전체 질량당 0.3질량%를 초과하면, 슬래그의 유동성이 저하되어, 비드 형상이 열화한다. 따라서, 본 발명에 있어서는, Mg의 함유량을 와이어의 전체 질량당 0.01 내지 0.3질량%로 규정한다. Mg, like Si, Mn and Al, acts as a deoxidizer. It is also added to adjust the concentration of the arc and the flow of molten metal and slag. If the content of Mg is less than 0.01% by mass of the total mass of the wire, the concentration of the arc decreases and the weldability decreases. On the other hand, when content of Mg exceeds 0.3 mass% per total mass of a wire, the fluidity | liquidity of slag will fall and bead shape will deteriorate. Therefore, in this invention, content of Mg is prescribed | regulated to 0.01-0.3 mass% per total mass of a wire.

「Al 및 Mg: 총량으로 와이어의 전체 질량당 0.15 내지 0.5질량%」 "Al and Mg: 0.15-0.5 mass% per total mass of a wire by total amount"

Al 및 Mg는 전술과 같이 탈산제로서 작용하지만, 본 발명에 있어서는 각각이 전술의 조성 범위를 만족하면서 총량으로 0.15 내지 0.5질량%가 되도록 첨가한다. Al 및 Mg의 함유량이 와이어의 전체 질량당 총량으로 0.15질량% 미만이면, 탈산 부족에 의해 용접부의 인성이 저하된다. 한편, Al 및 Mg의 함유량이 와이어의 전체 질량당 총량으로 0.5질량%를 초과하면, 탈산 과잉에 의해 스패터의 발생량이 증가하여, 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는, Al 및 Mg의 함유량을 와이어의 전체 질량당 총량으로 0.15 내지 0.5질량%로 규정한다. Al and Mg act as deoxidizers as described above, but in the present invention, each is added so as to be 0.15 to 0.5% by mass in total, while satisfying the aforementioned composition range. If content of Al and Mg is less than 0.15 mass% in the total amount per mass of a wire, the toughness of a weld part will fall by deoxidation shortage. On the other hand, when content of Al and Mg exceeds 0.5 mass% by the total amount per mass of wire, the generation amount of spatter will increase by deoxidation excess, and welding workability will fall. Therefore, in this invention, content of Al and Mg is prescribed | regulated as 0.15-0.5 mass% in total amount per total mass of a wire.

「TiO2: 와이어의 전체 질량당 1.0 내지 4.0질량%」 "TiO 2 : 1.0-4.0 mass% per total mass of wire"

TiO2는 슬래그 형성제로서 작용한다. TiO2의 함유량이 와이어의 전체 질량당 1.0질량% 미만이면, 슬래그 포피성 및 슬래그 박리성이 저하되어, 용접 작업성이 저하되는 동시에 비드 형상 및 비드 외관이 열화한다. 한편, TiO2의 함유량이 와이어의 전체 질량당 4.0질량%를 초과하면, 슬래그의 생성량이 과잉이 되어, 내기공성이 저하된다. TiO 2 acts as a slag former. When the content of TiO 2 is less than 1.0 mass% per the total mass of the wire, the slag and the slag removability wrapping property is lowered, and at the same time the welding workability deteriorates to decrease the bead shape and the bead appearance. On the other hand, when the content of TiO 2 exceeds 4.0% by mass per the total mass of the wire, the amount of generated slag is excessive, the porous bet is lowered.

따라서, 본 발명에 있어서는, TiO2의 함유량을 와이어의 전체 질량당 1.0 내지 4.0질량%로 규정한다. Therefore, in the present invention, it defines the content of TiO 2 in 1.0 to 4.0 mass% per the total mass of the wire.

「SiO2: 와이어의 전체 질량당 O.1 내지 O.5질량%」 "SiO 2 : 0.1 to 0.5 mass% per total mass of wire"

SiO2는 슬래그 형성제로서 작용한다. SiO2의 함유량이 와이어의 전체 질량당 O.1질량% 미만이면, 슬래그의 유동성이 저하되어, 내기공성이 저하된다. 한편, SiO2의 함유량이 와이어의 전체 질량당 0.5질량%를 초과하면, 스패터 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는, SiO2의 함유량을 와이어의 전체 질량당 0.1 내지 0.5질량%로 규정한다. SiO 2 acts as a slag former. When the content of SiO 2 is less than O.1% by weight per the total mass of the wire, the slag fluidity is reduced, the bet-porous decreases. On the other hand, when the content of SiO 2 and if it exceeds 0.5 mass% per the total mass of the wire, the welding workability by increasing the amount of generated spatters is lowered. Accordingly, the present invention specifies the content of SiO 2 in total 0.1 to 0.5 mass% per mass of the wire.

「ZrO2: 와이어의 전체 질량당 O.1 내지 0.5질량%」 `` ZrO 2 : 0.1 to 0.5 mass% per total mass of wire ''

ZrO2는 슬래그의 응고점을 높여 점성을 높이는 것에 의해 비드 형상을 개선하는 효과가 있다. ZrO2의 함유량이 와이어의 전체 질량당 O.1질량% 미만이면, 슬래그의 박리성이 저하됨과 함께, 비드 형상 및 비드 외관이 열화한다. 한편, ZrO2의 함유량이 와이어 전체 질량당 0.5질량%를 초과하면, 스패터의 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 본 발명에 있어서는, ZrO2의 함유량을 와이어의 전체 질량당 O.1 내지 0.5질량%로 규정한다. ZrO 2 has the effect of improving the bead shape by increasing the solidification point of the slag to increase the viscosity. When the content of ZrO 2 is less than O.1% by weight per the total mass of the wire, the slag removability is deteriorated and together, thereby deteriorating the bead shape and the bead appearance. On the other hand, when the content of ZrO 2 exceeds 0.5 mass% per the total mass of a wire, welding operability is lowered to increase the amount of generated spatters. Therefore, in the present invention, it defines the content of ZrO 2 to O.1 to 0.5 mass% per the total mass of the wire.

「MgO: 와이어의 전체 질량당 0.3 내지 0.7질량%」 "MgO: 0.3-0.7 mass% per total mass of wire"

MgO는 ZrO2와 마찬가지로, 슬래그의 응고점을 높여 점성을 높이는 것에 의해 비드 형상을 개선하는 효과가 있다. MgO의 함유량이 와이어의 전체 질량당 0.3질량% 미만이면, 슬래그의 박리성이 저하됨과 함께, 비드 형상 및 비드 외관이 열화한다. 한편, MgO의 함유량이 와이어의 전체 질량당 0.7질량%를 초과하면, 스패터의 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 Mg0의 함유량을 와이어의 전체 질량당 0.3 내지 0.7질량%로 규정한다. MgO, like ZrO 2 , has an effect of improving the shape of beads by increasing the solidification point of slag and increasing the viscosity. When content of MgO is less than 0.3 mass% per total mass of a wire, while the peelability of slag falls, bead shape and bead appearance deteriorate. On the other hand, when content of MgO exceeds 0.7 mass% per total mass of a wire, the generation amount of spatter will increase and welding workability will fall. Therefore, in this invention, content of Mg0 is prescribed | regulated as 0.3-0.7 mass% per total mass of a wire.

「Na 화합물 및 K 화합물: 와이어의 전체 질량당 각각 Na 및 K 환산 값 총량으로 0.02 내지 0.10질량%」 "Na compound and K compound: 0.02-0.10 mass% by total amount of Na and K conversion value, respectively, per total mass of a wire"

본 발명에 있어서, 용접용 플럭스 함유 와이어는 Na 화합물 및 K 화합물의 한쪽 또는 양쪽을, 와이어의 전체 질량당 각기 Na 및 K 환산 값의 총량으로 0.02 내지 0.10질량% 함유한다. Na 화합물 및 K 화합물의 총량이 와이어의 전체 질량당 0.02질량% 미만이면, 스패터의 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하된다. 한편, Na 화합물 및 K 화합물의 총량이 와이어의 전체 질량당 O.10질량%를 초과하면, 내흡습성이 저하되어, 그 결과 내기공성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는, Na 화합물 및 K 화합물의 함유량을, 와이어의 전체 질량당 각기 Na 및 K 환산 값 총량으로 0.02 내지 0.10질량%로 규정한다. In the present invention, the flux-containing wire for welding contains one or both of the Na compound and the K compound in an amount of 0.02 to 0.10 mass%, respectively, in the total amount of Na and K converted values per total mass of the wire. When the total amount of the Na compound and the K compound is less than 0.02% by mass per total mass of the wire, the amount of spatter generated increases and welding workability deteriorates. On the other hand, when the total amount of the Na compound and the K compound exceeds 0.1% by mass per total mass of the wire, the hygroscopic resistance is lowered, and as a result, the porosity resistance is lowered. Therefore, in this invention, content of Na compound and K compound is prescribed | regulated as 0.02-0.10 mass% in total Na and K conversion value total amount, respectively, per total mass of a wire.

「총 불소량: 와이어의 전체 질량당 0.02 내지 0.10질량%」 `` Total fluorine content: 0.02 to 0.10 mass% per total mass of wire ''

불소는 내기공성의 향상 효과를 효과적으로 얻기 위해서 중요한 성분이다. 즉, 플럭스 함유 와이어가 불소를 함유하는 것은, 도장 강판을 용접하는 경우에 있어서 내기공성의 향상에 불가결하지만, 불소를 많이 첨가함으로써 와이어의 내흡습성은 저하된다. 그러나, 본 발명에서는 불소원의 적어도 일부로서 합성 불소 운모를 첨가함으로써 내흡습성을 향상시킨다. 따라서, 플럭스 함유 와이어 중에 합성 불소 운모를 첨가하여 불소량을 증가시키면, 내기공성을 유지하면서 내흡습성을 향상시킬 수 있다. 총 불소량이 와이어의 전체 질량당 0.02질량% 미만이면, 내기공성의 향상 효과를 충분히 얻을 수 없다. 한편, 총 불소량이 와이어의 전체 질량당 0.10질량%를 초과하면, 스패터의 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하됨과 함께, 내기공성도 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 총 불소량을 와이어의 전체 질량당 0.02 내지 0.10질량%로 규정한다. Fluorine is an important component for effectively obtaining the effect of improving the porosity. That is, although the flux containing wire contains fluorine is indispensable for the improvement of porosity resistance when welding a coated steel sheet, the moisture absorption resistance of a wire falls by adding a lot of fluorine. However, in the present invention, the hygroscopic resistance is improved by adding synthetic fluorine mica as at least a part of the fluorine source. Therefore, when synthetic fluorine mica is added to the flux-containing wire to increase the amount of fluorine, hygroscopicity can be improved while maintaining porosity resistance. If the total amount of fluorine is less than 0.02% by mass per total mass of the wire, the effect of improving porosity cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the total amount of fluorine exceeds 0.10% by mass per total mass of the wire, the amount of spatter generated increases, the welding workability decreases, and the porosity resistance also decreases. Therefore, in this invention, the total amount of fluorine is prescribed | regulated as 0.02-0.10 mass% per total mass of a wire.

「합성 불소 운모 중의 불소량: 합성 불소 운모의 전체 질량당 5 내지 30질량%」 "The amount of fluorine in synthetic fluorine mica: 5-30 mass% per total mass of synthetic fluorine mica"

전술과 같이, 도장 강판을 용접하는 경우에 있어서, 내기공성의 향상에는 플럭스 함유 와이어가 불소를 함유하는 것이 필요하다. 본 발명에서는, 전술한 바와 같이 불소의 함유가 필요한 플럭스 함유 와이어에서 불소원으로서 합성 불소 운모를 사용함으로써 내흡습성을 향상시킨다. 즉, 합성 불소 운모 중의 불소는 합성 불소 운모의 층상의 결정 구조 중에 포괄되어 있기 때문에, 결정 구조 외부에 존재하는 물과의 접촉을 최소한으로 억제할 수 있어, 비팽윤성 및 내흡습성의 특성을 얻을 수 있다. 이 때문에, 불소를 5질량% 이상 함유하는 합성 불소 운모를 사용한다. 합성 불소 운모 중의 불소량이 5질량% 미만이면, 내흡습성의 향상을 충분히 얻을 수 없다. 한편, 합성 불소 운모 중의 불소량이 많아지면, 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 불소량의 비율이 증가하여 용접시의 스패터의 발생량이 증가한다. 특히, 합성 불소 운모 중의 불소량이 30질량%를 초과하면, 스패터 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 합성 불소 운모 중의 불소량을 5 내지 30질량%로 규정한다. As described above, in the case of welding the coated steel sheet, it is necessary for the flux-containing wire to contain fluorine in order to improve porosity resistance. In the present invention, as described above, by using synthetic fluorine mica as the fluorine source in the flux-containing wire requiring the fluorine content, hygroscopic resistance is improved. That is, since fluorine in the synthetic fluorine mica is contained in the layered crystal structure of the synthetic fluorine mica, contact with water existing outside the crystal structure can be suppressed to a minimum, so that characteristics of non-swelling and hygroscopicity can be obtained. have. For this reason, synthetic fluorine mica containing 5 mass% or more of fluorine is used. If the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica is less than 5% by mass, the improvement of hygroscopic resistance cannot be sufficiently obtained. On the other hand, when the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica increases, the ratio of the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine increases, so that the amount of spatter generated during welding increases. In particular, when the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica exceeds 30% by mass, the amount of spatter generated increases and welding workability deteriorates. Therefore, in this invention, the amount of fluorine in synthetic fluorine mica is prescribed | regulated to 5-30 mass%.

운모의 층간에는 보통 OH 이온이 존재한다. 이 OH 이온을 불소 이온으로 치환 가능하다. 이 치환율을 조정하는 것에 의해 합성 불소 운모 중의 불소량을 조정할 수 있다. 이 치환율은, 예컨대 합성 불소 운모 제조시의 반응 온도·시간을 적절히 조정하는 것에 의해 조정할 수 있다. OH ions are usually present between the layers of mica. This OH ion can be substituted with fluorine ion. By adjusting this substitution rate, the amount of fluorine in synthetic fluorine mica can be adjusted. This substitution rate can be adjusted by adjusting the reaction temperature and time at the time of synthetic fluorine mica manufacture, for example.

「총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비: 0.5 내지 0.9」 `` The ratio of the amount of fluorine per mass of wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine: 0.5 to 0.9 ''

본 발명에서는 불소원으로서 합성 불소 운모 외에, NaAlF3, K2SiF6 및 NaF 등을 첨가할 수 있다. 플럭스 함유 와이어에 불소를 첨가하는 것은 내흡습성을 저하시키지만, 본 발명에서는 합성 불소 운모 중의 불소량을 총 불소량에 대하여 적정화함으로써 다른 불소원과의 밸런스를 도모하여, 용접 작업성 및 비드 형상 및 비드 외관을 저하시키는 일 없이 효과적으로 내흡습성을 향상시키고, 이것에 의해 양호한 내기공성을 갖는 용접부를 얻을 수 있다. 즉, 본 발명에서는, 와이어 중의 총 불소량이 전술한 범위(와이어의 전체 질량당 0.02 내지 0.10질량%)를 만족하고, 불소량의 비율이 적정한 범위(합성 불소 운모의 전체 질량당 5 내지 30질량%)로 규정된 합성 불소 운모에 의해 불소를 첨가함으로써, 합성 불소 운모 중의 불소를 총 불소량에 대하여 적정한 비율(50 내지 90%)로 하여, 다른 불소원과의 사이에서의 밸런스를 도모할 수 있어 효과적으로 내흡습성을 향상시키고, 이것에 의해 양호한 내기공성을 갖는 용접부를 얻을 수 있다. 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비가 0.5 미만이면, 충분한 내흡습성을 얻을 수 없다. 한편, 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비가 0.9를 초과하면, 스패터의 발생량이 증가하여, 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비를 0.5 내지 0.9로 규정한다. 또한, 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전질량당 불소량의 비는 0.7 내지 0.8인 것이 바람직하다. In the present invention, in addition to the synthetic fluorine mica, NaAlF 3 , K 2 SiF 6 , NaF and the like can be added. The addition of fluorine to the flux-containing wire lowers the hygroscopicity, but in the present invention, the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica is optimized for the total amount of fluorine, thereby achieving balance with other fluorine sources. The moisture absorption resistance can be effectively improved without deteriorating the appearance, whereby a welded portion having good porosity resistance can be obtained. That is, in the present invention, the total fluorine content in the wire satisfies the above-mentioned range (0.02 to 0.10 mass% per total mass of the wire), and the ratio of the amount of fluorine is appropriate (5 to 30 mass% per total mass of the synthetic fluorine mica). By adding fluorine with the synthetic fluorine mica defined in the above), the fluorine in the synthetic fluorine mica can be balanced with other fluorine sources in an appropriate ratio (50 to 90%) relative to the total amount of fluorine. The moisture absorption resistance can be effectively improved, whereby a welded portion having good porosity resistance can be obtained. If the ratio of the amount of fluorine per mass of the wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine is less than 0.5, sufficient hygroscopic resistance cannot be obtained. On the other hand, when the ratio of the amount of fluorine per mass of the wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine exceeds 0.9, the amount of spatter generated increases and the welding workability deteriorates. Therefore, in the present invention, the ratio of the amount of fluorine per total mass of wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine is defined as 0.5 to 0.9. The ratio of the amount of fluorine per wire total mass in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine is preferably 0.7 to 0.8.

「합성 불소 운모 중의 수분: 합성 불소 운모의 전체 질량당 0.005 내지 0.100질량%」 "Moisture in Synthetic Fluorine Mica: 0.005 to 0.100 Mass% per Total Mass of Synthetic Fluorine Mica"

합성 불소 운모 중의 수분은 플럭스 함유 와이어의 소성 공정(소성 온도는, 예컨대 850℃)에 있어서의 소성 시간의 장단에 의해서 증감시킬 수 있다. 그러나, 합성 불소 운모 중의 수분을 합성 불소 운모의 전체 질량당 0.005질량% 미만으로는 하지 않는다. 합성 불소 운모 중의 수분을 합성 불소 운모의 전체 질량당 0.005질량% 미만으로 하기 위해서는 소성 온도를 고온으로 할 필요가 있고, 고온의 소성 환경에 의해서 합성 불소 운모의 결정 구조가 파괴되어 버려, 반대로 내흡습성이 저하되어 버린다. 한편, 합성 불소 운모 중의 수분이 합성 불소 운모의 전체 질량당 0.100질량%를 초과하면, 용접 금속 중의 확산성 수소량이 많아져, 내기공성이 열화하기 쉬워진다. 따라서, 본 발명에서는, 합성 불소 운모 중의 수분은 합성 불소 운모의 전체 질량당 0.005 내지 0.100질량%인 것이 바람직하다.
The moisture in the synthetic fluorine mica can be increased or decreased by the length and the length of the firing time in the firing step (the firing temperature is, for example, 850 ° C.) of the flux-containing wire. However, the moisture in the synthetic fluorine mica is not made less than 0.005 mass% per total mass of the synthetic fluorine mica. In order to make water in synthetic fluorine mica less than 0.005 mass% per total mass of synthetic fluorine mica, it is necessary to make baking temperature high temperature, and the crystal structure of synthetic fluorine mica is destroyed by high temperature baking environment, and conversely moisture absorption resistance It will fall. On the other hand, when the moisture in the synthetic fluorine mica exceeds 0.100 mass% per total mass of the synthetic fluorine mica, the amount of diffusible hydrogen in the weld metal increases, and the porosity is easily deteriorated. Therefore, in this invention, it is preferable that the moisture in synthetic fluorine mica is 0.005-0.100 mass% per total mass of synthetic fluorine mica.

실시예Example

이하, 본 발명의 용접용 플럭스 함유 와이어의 효과를 나타내는 실시예에 대하여, 그 비교예와 비교하여 구체적으로 설명한다. 우선, 표 1에 나타내는 조성을 갖는 연강으로 이루어지는 관상의 외피(직경 1.4mm)에, 표 3, 표 4, 표 5 및 표 6에 나타내는 여러 가지의 조성을 갖는 플럭스를 충전하여, 본 실시예 및 비교예의 플럭스 함유 와이어를 제작했다. 이 때, 플럭스의 충전율을, 와이어의 전체 질량당 13.0 내지 15.0질량%의 범위가 되도록 조정했다. 한편, 표 3 내지 표 6에 나타내는 와이어에 있어서, 잔부는 외피 후프, Fe-Mn, Fe-Si-Mn 및 Fe-Si 등의 Fe 합금, 및 철분 등에 의해서 보충했다. 또한, 합성 불소 운모 이외의 잔부의 불소원으로서는 NaAlF3 및 K2SiF6을 사용했다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example which shows the effect of the welding flux containing wire of this invention is demonstrated concretely compared with the comparative example. First, a flux having various compositions shown in Tables 3, 4, 5, and 6 was filled into a tubular outer shell (1.4 mm in diameter) made of mild steel having the composition shown in Table 1, and the present Example and Comparative Example Flux containing wire was produced. At this time, the filling rate of the flux was adjusted to be in the range of 13.0 to 15.0 mass% per total mass of the wire. On the other hand, in the wires shown in Tables 3 to 6, the balance was supplemented with an outer shell hoop, Fe alloys such as Fe-Mn, Fe-Si-Mn, Fe-Si, iron powder and the like. In addition, as the balance other than the fluorine source synthetic fluorine mica was used NaAlF 3 and K 2 SiF 6.

그리고, 각 실시예 및 비교예의 플럭스 함유 와이어를 사용하여, 표 2에 나타내는 조성을 갖는 모재에 대하여 가스 아크 용접을 행했다. 이 때, 모재 표면에는 도장(프라이머 주 성분: Zn, 프라이머 두께 30㎛)을 실시하여 두었다. 한편, 실드 가스로서는 100%-CO2를 사용했다. And gas arc welding was performed with respect to the base material which has a composition shown in Table 2 using the flux containing wire of each Example and a comparative example. At this time, the surface of the base material was coated (primer main component: Zn, primer thickness of 30 µm). On the other hand, it was used as the shielding gas 100% -CO 2.

각 실시예 및 비교예의 플럭스 함유 와이어를 사용한 가스 아크 용접에 대하여 용접 작업성을 평가하여, 용접부의 내기공성, 비드 외관 및 용접부의 기계적 성질의 평가를 했다. Welding workability was evaluated about the gas arc welding using the flux containing wire of each Example and the comparative example, and the pore resistance of a weld part, the bead appearance, and the mechanical property of the weld part were evaluated.

(용접 작업성 평가) (Welding workability evaluation)

용접 작업성 평가에 관해서는, 각 실시예 및 비교예의 플럭스 함유 와이어를 사용하여 하향 용접한 용접부에서 스패터 발생량을 측정했다. 한편, 용접 조건으로서는, 용접 전류치를 290 내지 320A(DC-EP), 용접 속도를 50cm/분으로 하고, 반복수를 2회로 했다. 그리고, 발생 스패터량이 1g/분 이하인 것을 양호라고 판정했다. Regarding the welding workability evaluation, the amount of spatter generated in the welded portion welded downward using the flux-containing wires in each of Examples and Comparative Examples was measured. On the other hand, as welding conditions, the welding current value was 290-320 A (DC-EP), the welding speed was 50 cm / min, and the number of repetitions was repeated twice. And it was determined that the amount of spatter generated was 1 g / min or less.

(내기공성 평가) (Porosity evaluation)

내기공성 평가에 관해서는, 2장의 판상 모재를 사용하여 한쪽의 판재 상에 다른 쪽의 판재를 세우고, 각 실시예 및 비교예의 플럭스 함유 와이어를 사용하여 수평 필릿부를 수평 필릿 용접했다. 한편, 용접 조건으로서는, 용접 전류치를 300 내지 310A(DC-EP), 용접 속도를 60cm/분(자동기), 토치 각도를 45°, 전후퇴각을 0°로 했다. 또한, 목표 각(脚) 길이를 6mm로 하여, 용접 길이 600mm 구간을 반복수 2회 용접했다. 그리고, 횡판 측의 용접부에 발생한 피트 또는 가스 구(溝) 등의 용접 결함의 발생 개수를 측정하여 결함이 없던 경우를 지극히 양호, 결함이 1개인 경우를 매우 양호, 결함의 개수 2 내지 3개의 경우를 양호, 결함의 수 4개 이상을 불량으로 했다. Regarding the porosity evaluation, the other plate was placed on one plate using two plate-like base metals, and the horizontal fillet portion was horizontally welded using the flux-containing wires of the Examples and Comparative Examples. On the other hand, as welding conditions, the welding current value was 300-310A (DC-EP), the welding speed was 60 cm / min (automatic machine), the torch angle was 45 degrees, and the back and forth retreat angle was 0 degrees. In addition, the target angle length was 6 mm, and the welding length 600 mm section was welded twice in repeating times. Then, the number of occurrences of welding defects such as pits or gas bulbs generated in the welded portion on the side plate side is measured to be extremely good in the absence of defects, very good in the case of one defect, and in the case of two to three defects. Was good and the number of defects was four or more.

(비드 외관 평가) (Bead appearance evaluation)

비드 외관 평가에 관해서는, 상기 내기공성 평가에서 수평 필릿 용접한 용접부를 관찰하여, 용접 상단부의 친밀성 및 볼록 형상 정도에 대하여 시각적으로 평가했다. 이때, 용접 상단부의 친밀성이 좋은 것 및 볼록 형상 정도가 작은 것을 양호로 하여, 양호, 약간 뒤떨어짐, 불량으로 3단계로 판정했다. About the bead appearance evaluation, the weld part welded by horizontal fillet welding was observed by the said porosity resistance evaluation, and the intimacy and the convex shape degree of the weld upper end were visually evaluated. At this time, the good intimacy of the weld top part and the thing with small convex shape were made into favorable, and it judged in 3 steps as good, a little inferior, and bad.

(용접부의 기계적 성질의 평가) (Evaluation of Mechanical Properties of Welded Part)

용접부의 기계적 성질에 관해서는, 각 실시예 및 비교예의 플럭스 함유 와이어를 사용하여 6층 12패스 하향 용접한 용접부에서, JIS Z 3111에 규정되어 있는 충격 시험을 실시하여 평가했다. 한편, 용접 전류치를 290 내지 320A(DC-EP), 패스간 온도 150±10℃로 했다. 그리고, 분위기 온도 0℃에서의 충격치가 70J 이상인 것을 양호로 했다. About the mechanical property of a weld part, the impact test prescribed | regulated to JIS Z 3111 was performed and evaluated in the weld part welded down six-layer 12 passes using the flux containing wire of each Example and the comparative example. On the other hand, the welding current value was set to 290-320 A (DC-EP) and the interpass temperature of 150 +/- 10 degreeC. And it was made favorable that the impact value in atmospheric temperature 0 degreeC is 70J or more.

각 실시예 및 비교예의 플럭스 함유 와이어에 대하여, 용접 작업성, 내기공성, 비드 형상 및 비드 외관, 및 용접부의 기계적 성질의 평가 결과에 대하여, 표 7 및 8에 나타낸다. About the flux-containing wire of each Example and the comparative example, it is shown in Table 7 and 8 about the evaluation result of the weld workability, porosity resistance, bead shape, bead appearance, and the mechanical property of a weld part.

Figure pat00001
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Figure pat00003
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Figure pat00004
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Figure pat00005
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Figure pat00006
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Figure pat00007
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Figure pat00008
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이 표 3 내지 표 8에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 24는 용접용 플럭스 함유 와이어 중의 조성이 본 발명의 범위를 만족하고, 용접 작업성이 양호하며, 내기공성, 비드 형상 및 비드 외관, 및 용접부의 기계적 성질도 양호했다. As shown in this Table 3 to Table 8, Examples 1 to 24, the composition in the flux-containing wire for welding satisfies the scope of the present invention, good welding workability, porosity resistance, bead shape and bead appearance, and The mechanical properties of the weld were also good.

이들 실시예 1 내지 24 중, 실시예 4 내지 7, 15, 18 및 19는 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비가 본 발명의 바람직한 범위이다. 따라서, 내기공성이 다른 실시예에 비하여 더욱 향상되었다. In these Examples 1-24, Examples 4-7, 15, 18, and 19 are the ratio of the amount of fluorine per mass of wire in synthetic fluorine mica with respect to the total amount of fluorine is a preferable range of this invention. Therefore, porosity resistance was further improved as compared with the other examples.

또한, 실시예 21 내지 24는 합성 불소 운모 중의 수분량이 본 발명의 청구항 2의 범위를 만족하는 실시예이다. 따라서, 내기공성이 다른 실시예에 비하여 더욱 향상되었다. Examples 21 to 24 are examples in which the amount of moisture in the synthetic fluorine mica satisfies the range of claim 2 of the present invention. Therefore, porosity resistance was further improved as compared with the other examples.

비교예 1은 총 불소량이 본 발명의 범위를 하회하여, 내기공성이 저하되었다. 한편, 비교예 2는 총 불소량이 본 발명의 범위를 초과하여, 용접 작업성이 저하되었다. 비교예 3은 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비가 본 발명의 범위를 초과하여, 스패터의 발생량이 증가해서 용접 작업성이 저하되고, 비드 외관이 열화되었다. 비교예 4는 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비가 본 발명의 범위를 하회하여, 내기공성의 향상 효과를 얻을 수 없었다. In the comparative example 1, total fluorine amount was less than the range of this invention, and porosity resistance fell. On the other hand, in the comparative example 2, total fluorine amount exceeded the range of this invention, and welding workability fell. In Comparative Example 3, the ratio of the amount of fluorine per total mass of the wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine exceeded the range of the present invention, the amount of spatter generated increased, the welding workability decreased, and the appearance of beads deteriorated. In Comparative Example 4, the ratio of the amount of fluorine per total mass of wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine was less than the scope of the present invention, and the effect of improving porosity was not obtained.

비교예 5는 합성 불소 운모 중의 불소량이 본 발명의 범위를 하회하여, 내기공성이 저하되었다. 한편, 비교예 6은 합성 불소 운모 중의 불소량이 본 발명의 범위를 초과하여, 용접 작업성이 저하되었다. 비교예 7은 Na 화합물의 Na 환산 값 및 K 화합물의 K 환산 값의 총량이 본 발명의 범위를 하회하여, 스패터의 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하되었다. 비교예 8은 Na 화합물의 Na 환산 값 및 K 화합물의 K 환산 값의 총량이 본 발명의 범위를 초과하여, 내흡습성의 저하에 의해 내기공성이 저하되었다. 마찬가지로, 비교예 9는 총 불소량에 대한 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당 불소량의 비가 본 발명의 바람직한 범위이지만, Na 화합물 및 K 화합물의 총량이 본 발명의 범위를 초과하여, 내흡습성의 저하에 의해 내기공성이 저하되었다. In Comparative Example 5, the amount of fluorine in the synthetic fluorine mica was less than the scope of the present invention, and the porosity was lowered. On the other hand, in the comparative example 6, the amount of fluorine in synthetic fluorine mica exceeded the range of this invention, and welding workability fell. In the comparative example 7, the total amount of Na conversion value of a Na compound and K conversion value of a K compound was less than the range of this invention, the generation amount of spatters increased and welding workability fell. In Comparative Example 8, the total amount of the Na conversion value of the Na compound and the K conversion value of the K compound exceeded the scope of the present invention, and the porosity resistance decreased due to the decrease in hygroscopic resistance. Similarly, Comparative Example 9 is the ratio of the amount of fluorine per total mass of wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine in the preferred range of the present invention, but the total amount of the Na compound and the K compound exceeds the range of the present invention, so that the hygroscopic resistance is lowered. As a result, the porosity was lowered.

비교예 10은 TiO2의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 슬래그 박리성이 저하되어 비드 형상이 열화되었다. 한편, 비교예 11은 TiO2의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 내기공성이 저하되었다. 비교예 12는 SiO2의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 슬래그의 유동성의 저하에 의해 내기공성이 저하되었다. 한편, 비교예 13은 SiO2의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 슬래그 박리성이 저하되어 용접 작업성이 저하되었다. Comparative Example 10, to fall below the range of the invention the content of the TiO 2 present, the slag removability is reduced, the bead shape was degraded. On the other hand, in Comparative Example 11, the content of TiO 2 exceeded the range of the present invention, and the porosity resistance decreased. In Comparative Example 12, the content of SiO 2 was less than the range of the present invention, and the porosity resistance was lowered due to the decrease in the fluidity of the slag. In comparison, Example 13 is in excess of the range of the invention the content of SiO 2 present, the slag removability is reduced, the welding workability was degraded.

비교예 14는 ZrO2의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 슬래그 박리성이 저하되어 비드 형상 및 비드 외관이 열화되었다. 한편, 비교예 15는 ZrO2의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 용접 작업성이 저하되었다. 비교예 16은 MgO의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 비교예 14와 마찬가지로 슬래그 박리성이 저하되어, 비드 형상 및 비드 외관이 열화되었다. 비교예 17은 MgO의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 비교예 15와 마찬가지로 용접 작업성이 저하되었다. Comparative Example 14 is lower than the range of the invention the content of ZrO 2 present, the slag removability was degraded is reduced, the bead shape and the bead appearance. On the other hand, Comparative Example 15 and the content of ZrO 2 exceeds the range of the present invention, the welding workability was degraded. In the comparative example 16, content of MgO was less than the range of this invention, slag peelability fell like the comparative example 14, and the bead shape and the bead appearance deteriorated. In Comparative Example 17, the content of MgO exceeded the range of the present invention, and the welding workability was reduced in the same manner as in Comparative Example 15.

비교예 18은 Si의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 용접부의 인성이 저하되고, 비드 형상도 열화되었다. 한편, 비교예 19는 Si의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 비드 외관이 열화되었다. 비교예 20은 Mn의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 비드 외관이 열화되었다. 한편, 비교예 21은 Mn의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 용접부의 인성이 저하되고, 비드 외관도 열화되었다. In the comparative example 18, content of Si was less than the range of this invention, the toughness of the weld part fell, and the bead shape also deteriorated. On the other hand, in Comparative Example 19, the content of Si exceeded the range of the present invention, and the appearance of beads deteriorated. In the comparative example 20, content of Mn was less than the scope of the present invention, and the appearance of the beads deteriorated. On the other hand, in the comparative example 21, content of Mn exceeded the range of this invention, the toughness of the weld part fell, and the appearance of the beads also deteriorated.

비교예 22는 Mg을 함유하지 않고, 또한 Al 및 Mg의 함유량 총량이 본 발명의 범위를 하회하여, 용접부의 인성이 저하되었다. 비교예 23은 Mg의 함유량 및 Al 및 Mg의 함유량의 총량이 본 발명의 범위를 만족하지만, Al의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 아크의 집중성이 저하되어, 용접 작업성이 저하되었다. 마찬가지로, 비교예 24는 Al의 함유량 및 Al 및 Mg의 함유량의 총량이 본 발명의 범위를 만족하지만, Mg의 함유량이 본 발명의 범위를 하회하여, 아크의 집중성이 저하되어, 용접 작업성이 저하되었다. Comparative Example 22 did not contain Mg, and the total content of Al and Mg was less than the scope of the present invention, and the toughness of the weld portion was lowered. In Comparative Example 23, the total amount of Mg and Al and Mg content satisfies the scope of the present invention. However, the Al content is lower than the range of the present invention, and the concentration of arc is lowered, resulting in a decrease in welding workability. . Similarly, in Comparative Example 24, although the total amount of Al content and Al and Mg content satisfies the scope of the present invention, the Mg content is less than the scope of the present invention, and the concentration of arc is lowered, and the welding workability Degraded.

비교예 25는, Mg의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 슬래그의 유동성이 저하되어 비드 형상이 열화되고, 용접 작업성도 저하되었다. 비교예 26은 Al 및 Mg의 함유량이 각각 본 발명의 범위를 만족하지만, 총량이 본 발명의 범위를 초과하여, 탈산 과잉이 되어, 스패터의 발생량이 증가하여 용접 작업성이 저하되었다. 비교예 27은 Al의 함유량이 본 발명의 범위를 초과하여, 용접부의 인성이 저하되고, 비드 외관도 열화되었다.
In the comparative example 25, content of Mg exceeded the range of this invention, the fluidity of slag fell, the bead shape deteriorated, and weldability also fell. In Comparative Example 26, although the contents of Al and Mg each satisfied the scope of the present invention, the total amount exceeded the scope of the present invention, the deoxidation excess was increased, the amount of spatter generated increased, and the weldability was deteriorated. In the comparative example 27, content of Al exceeded the range of this invention, the toughness of the weld part fell, and the appearance of the bead also deteriorated.

Claims (2)

티타니아계 용접용 플럭스 함유 와이어로서,
와이어의 전체 질량당,
Si: 0.5 내지 1.0질량%,
Mn: 1.5 내지 3.0질량%,
Al: 0.1 내지 0.3질량%,
Mg: 0.01 내지 0.3질량%,
TiO2: 1.0 내지 4.0질량%,
SiO2: 0.1 내지 0.5질량%,
ZrO2: 0.1 내지 0.5질량%,
MgO: 0.3 내지 0.7질량%, 및
Na 화합물 및 K 화합물 중 적어도 한쪽: 각각 Na 및 K 환산 값 총량으로 0.02 내지 0.10질량%를 함유하고,
상기 Al 및 Mg의 함유량은 총량으로 와이어의 전체 질량당 0.15 내지 0.5질량%이며,
총 불소량이 와이어의 전체 질량당 0.02 내지 0.10질량%이며,
불소원의 적어도 일부로서, 불소량 5 내지 30질량%의 합성 불소 운모를 함유하고, 상기 총 불소량에 대한 상기 합성 불소 운모 중의 와이어 전체 질량당의 불소량의 비가 0.5 내지 0.9인 용접용 플럭스 함유 와이어. As a flux containing wire for titania-based welding,
Per total mass of wire,
Si: 0.5-1.0 mass%,
Mn: 1.5 to 3.0 mass%,
Al: 0.1-0.3 mass%,
Mg: 0.01-0.3 mass%,
TiO 2 : 1.0 to 4.0% by mass,
SiO 2 : 0.1-0.5 mass%,
ZrO 2 : 0.1-0.5 mass%,
MgO: 0.3-0.7 mass%, and
At least one of a Na compound and a K compound: each containing 0.02 to 0.10 mass% in Na and K equivalent values,
The content of Al and Mg is 0.15 to 0.5% by mass based on the total mass of the wire,
The total amount of fluorine is 0.02 to 0.10 mass% per total mass of the wire,
At least a part of the fluorine source contains 5 to 30% by mass of synthetic fluorine mica, and the welding flux-containing wire having a ratio of 0.5 to 0.9 of the amount of fluorine per total mass of wire in the synthetic fluorine mica to the total amount of fluorine. . 제 1 항에 있어서,
상기 합성 불소 운모는, 합성 불소 운모의 전체 질량당 수분을 0.005 내지 0.100질량% 함유하는 용접용 플럭스 함유 와이어. The method of claim 1,
The said synthetic fluorine mica is a flux-containing wire for welding containing 0.005 to 0.100 mass% of water per total mass of synthetic fluorine mica.
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