KR100505918B1 - Titania type flux cored wire suitable for dual shielding gas - Google Patents
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Abstract
보호가스를 겸용으로 사용할 수 있는 티타니아계 플럭스 충전 와이어가 제공된다.Titania-based flux filling wires are provided which can be used as protective gases.
본 발명은, 와이어에 대한 중량%로 C : 0.010-0.055%, B : 0.002-0.010%, Al : 0.30%이하, Ti : 2.5-6.5%, Mn : 1.0-3.5%, Mg : 0.1-0.5%, Si : 0.5-1.5%, Na : 0.05-1.25%, 잔여 철 및 불가피한 불순물을 포함하고; (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)≤1.2가 되도록 조성된 티타니아계 플럭스 충전 와이어에 관한 것이다.According to the present invention, C: 0.010-0.055%, B: 0.002-0.010%, Al: 0.30% or less, Ti: 2.5-6.5%, Mn: 1.0-3.5%, Mg: 0.1-0.5% , Si: 0.5-1.5%, Na: 0.05-1.25%, residual iron and inevitable impurities; The present invention relates to a titania-based flux filling wire, which is formulated such that (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) ≦ 1.2.
본 발명의 와이어는 CO2 100% 가스 및 Ar+CO2 20-25%의 보호가스 겸용하에서도 유용하게 사용될 수 있다.The wire of the present invention can be usefully used even under a protective gas of CO 2 100% gas and Ar + CO 2 20-25%.
Description
본 발명은 보호가스를 겸용으로 사용할 수 있는 티타니아계 플럭스 충전 와이어에 관한 것으로, 상세하게는 용접작업성이 우수하고 보호가스에 따른 인장강도의 증가를 방지할 수 있을 뿐만 아니라 안정한 저온균열 감수성을 갖는 티타니아계 플럭스 충전 와이어에 관한 것이다.The present invention relates to a titania-based flux-filled wire that can be used as a protective gas, and more particularly, has excellent welding workability and prevents an increase in tensile strength according to the protective gas, as well as having a stable low temperature cracking sensitivity. Titania-based flux charging wire.
티타니아계 플럭스 충전 와이어는 탁월한 비드 외관과 용접성능, 그리고 우수한 용접효율등으로 인하여 연강과 50kg/mm2급 고장력강 구조물의 용접에 일반적으로 사용되고 있다.Titania-based flux-filled wires are commonly used for welding mild steel and 50kg / mm 2 high-tensile steel structures due to their excellent bead appearance, welding performance and excellent welding efficiency.
이러한 티타니아계 플럭스 충전 와이어는 통상 그 보호가스로서 CO2 100% 가스 또는 Ar+CO2 20-25% 가스를 구분하여 사용할 수 있도록 제조되고 있는데, 이에 따라 CO2 100% 가스 전용 와이어를 Ar+CO2 20-25% 가스를 사용할 경우 인장강도의 급격한 상승으로 저온균열의 원인이 된다는 문제가 있었다.The titania-based flux filled wire is normal and as a protective gas there have been manufactured to be used to separate the CO 2 100% gas or Ar + CO 2 20-25% gas, whereby the CO 2 100% Gas dedicated wires Ar + CO 2 When 20-25% gas is used, there is a problem that a sharp increase in tensile strength causes low temperature cracking.
따라서, 보호가스를 겸용으로 사용할 수 있는 플럭스 충전 와이어가 개발되고 있으나, 이러한 와이어의 경우 그 용접조건이 매우 제한될 뿐만 아니라 그 이용범위에도 한계가 있어 CO2 가스 100% 전용으로 사용되고 있는 것이 현실이다.Thus, although the flux filled wire which can be used a protective gas in combination has been developed, in the case of such wires is that welding conditions are extremely limited as to be not there is a limit in the use range of the reality that is being used as a 100% only CO 2 gas .
상기 보호가스를 겸용으로 사용할 수 있는 종래의 기술의 일예로서 일본 특개평9-262693호에 제시된 용접용 와이어를 들 수 있다. 상기 공개특허공보에는 Mg와 Si의 함량을 제어함과 아울러, Si%에 따른 구성성분의 함량비를 적절하게 제한함으로써 저온 충격인성을 향상된 용접용 와이어가 제시되어 있다.As an example of the prior art which can use the said protective gas as a combined use, the welding wire shown by Unexamined-Japanese-Patent No. 9-262693 is mentioned. The publication discloses a welding wire for improving low-temperature impact toughness by controlling the content of Mg and Si, and appropriately limiting the content ratio of the components according to Si%.
또한, 상기 공개공보에서는 CO2, Ar, He 또는 O2등 2종 이상의 혼합가스하에서도 용접이 가능하다고 제시되어 있으나, CO2가스 100% 사용시와 CO2가스와 Ar가스를 혼합하여 실제로 사용할 경우 용접금속의 인장강도차가 현저히 증가하여 저온균열 감수성이 매우 민감하게 나타나는 문제점이 있었다.Further, when the Laid-Open Publication No. In, but also present it possible to weld under CO 2, Ar, He or O 2, such as two or more types of mixed gas, a mixture of CO 2 gas when used 100% and the CO 2 gas and Ar gas is actually used The tensile strength difference of the weld metal is significantly increased, so there is a problem that the low temperature cracking sensitivity is very sensitive.
따라서, 본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, CO2가스 100% 또는 Ar+CO2 혼합가스를 사용하더라도 우수한 기계적 성능를 갖는 용접금속을 얻을 수 있는 티타니아계 플럭스 충전 와이어를 제공함을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art, and to provide a titania-based flux filling wire that can obtain a weld metal having excellent mechanical performance even when using 100% CO 2 gas or Ar + CO 2 mixed gas. The purpose.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 와이어에 대한 중량%로, C: 0.010-0.055%, B: 0.002-0.010%, Al: 0.30%이하, Ti: 2.5-6.5%, Mn: 1.5-3.5%, Mg: 0.1-0.5%, Si: 0.5-1.5%, Na: 0.05-1.25%, 잔여 철 및 불가피한 불순물을 포함하고; (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)가 1.2이하로 제어되도록 조성된 티타니아계 플럭스 충전 와이어에 관한 것이다.The present invention for achieving the above object, in the weight% of the wire, C: 0.010-0.055%, B: 0.002-0.010%, Al: 0.30% or less, Ti: 2.5-6.5%, Mn: 1.5-3.5 %, Mg: 0.1-0.5%, Si: 0.5-1.5%, Na: 0.05-1.25%, residual iron and inevitable impurities; The present invention relates to a titania-based flux filling wire, which is formed such that (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) is controlled to 1.2 or less.
이하, 본 발명의 티타니아계 플럭스 충전 와이어의 조성성분 제한사유를 설명한다.Hereinafter, the reason for limiting the composition of the titania-based flux filling wire of the present invention will be described.
탄소(C)는 용접용 와이어의 강외피와 그에 충전된 플럭스의 조성물에 잔존하는 양으로서 통상 인위적으로 첨가하지는 않는다. 그러나 탄소는 용접금속의 기계적 성질에 영향을 주는 중요한 인자이므로 그 함유량을 엄격히 제한할 것이 요구되는데, 본 발명에서는 그 함유량을 와이어에 대한 중량%(이하, 단지 %라 한다.)로 0.010∼0.055% 범위로 제한함이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 탄소가 0.010%미만이면 용접금속의 인성 및 인장성능이 열화되는 반면에, 0.055%를 초과하면 강도가 과도하게 높아지고 균열감수성을 증가시켜 고온균열이 발생하기 쉽기 때문이다. Carbon (C) is usually not artificially added as an amount remaining in the composition of the steel sheath of the welding wire and the flux filled therein. However, since carbon is an important factor affecting the mechanical properties of the weld metal, it is required to strictly limit its content. In the present invention, the content is 0.010% to 0.055% by weight (hereinafter, simply%) of the wire. It is preferable to limit the range. If the carbon is less than 0.010%, the toughness and tensile performance of the weld metal deteriorate, whereas if the carbon exceeds 0.055%, the strength is excessively high and the crack susceptibility is increased to easily cause high temperature cracking.
따라서, 와이어를 이루는 탄소함량을 제어하기 위해서는 그 탄소함량을 고려하여 와이어의 강외피를 선택해야 할 것이며, 아울러 잔존 탄소를 함유하는 플럭스인 철분, 페로실리콘 등의 조성범위를 적절히 조절함이 필요하다Therefore, in order to control the carbon content of the wire, it is necessary to select the steel shell of the wire in consideration of the carbon content, and to adjust the composition range of iron, ferrosilicon, etc., which is a flux containing residual carbon.
보론(B)은 Ti와 함께 첨가되고, 조직의 미세화와 더불어 인성을 증가시키는 원소로 알려져 있다. 그러나 보론은 붕화물(Boride)에 의해 결정입계에 분포되어 분리된 개재물을 형성하므로 균열원으로 작용할 수 있다. 따라서, Ti를 다량 함유하는 금속에서 B의 첨가는 Mn의 기본적인 매트릭스가 형성됨과 동시에 B의 분산을 도와주어야 하며, Ti/B와 Mn/B를 적절히 조절하고 용융금속을 충분히 교반하여 B가 결정입계에서 개재물로서 집적되지 않도록 해야한다.Boron (B) is added with Ti and is known as an element that increases toughness with microstructure. However, boron is distributed at the grain boundaries by borides to form separate inclusions, which can act as a crack source. Therefore, the addition of B in the metal containing a large amount of Ti forms the basic matrix of Mn and aids in the dispersion of B. B is crystallized by controlling Ti / B and Mn / B properly and stirring the molten metal sufficiently. It should not be accumulated as inclusions in.
본 발명에서는 상기와 같은 작용을 하는 보론(B)의 첨가량을 0.002%∼0.010%로 제한함에 바람직한데, 이는 0.002%미만에서는 용접금속의 미세조직을 얻을 수 없으며, 인성강화 효과가 발휘되지 않으며, 0.010%를 초과하는 경우에는 붕화물이 연속적인 망상으로 형성되어 경화에 의한 충격치 감소가 일어나며, 인성도 열화될 뿐만 아니라 용융성 저하 및 고온균열이 발생할 수 있기 때문이다.In the present invention, it is preferable to limit the amount of boron (B) added as described above to 0.002% to 0.010%, which is less than 0.002% can not obtain the microstructure of the weld metal, the toughening effect is not exhibited, If it exceeds 0.010% boride is formed into a continuous network to reduce the impact value due to the hardening, the toughness is also deteriorated, as well as meltability and high temperature cracks can occur.
이러한 보론(B)의 공급원으로는 예컨데, 산화보론, 페로보론, Fe-Si-B합금, B가 함유된 특수유리 등을 들 수 있다.As a source of such boron (B), for example, boron oxide, ferroboron, Fe-Si-B alloy, a special glass containing B and the like.
알루미늄(Al)은 Mg와 같이 강탈산제로서 용접금속의 산소량을 저감시키고, 용접금속의 인성을 향상시킬 수 있다. 그러나 알루미늄의 함유량이 0.3%를 초과하면 용융금속중에 Al2O3를 형성하여 고온균열을 촉진시키며 Mg와 함께 아크중의 증기압을 과도하게 상승시켜 흄(Fume)발생을 증가시킬 수 있다. 따라서 본 발명에서는 Al의 함유량을 0.3%이하로 제한한다.Aluminum (Al), like Mg, can reduce the amount of oxygen in the weld metal as a strong deoxidizer and improve the toughness of the weld metal. However, if the aluminum content exceeds 0.3%, Al 2 O 3 is formed in the molten metal to promote high temperature cracking, and the fume can be increased by excessively increasing the vapor pressure in the arc with Mg. Therefore, in the present invention, the content of Al is limited to 0.3% or less.
이러한 알루미늄의 공급원으로는 마그알루미늄, 장석, 크롤라이트 등을 들 수 있다.Sources of such aluminum include mag aluminum, feldspar, crawlite and the like.
Ti는 탈산제로 알려져 있으며, 조직을 미세화함으로써 인성을 증가시키는 역할을 하는 원소이다. Ti is known as a deoxidizer and is an element that serves to increase toughness by miniaturizing tissue.
본 발명에서 Ti는 티타니아계 플럭스 충전 와이어의 조성으로 티타늄 산화물과 함께 사용되는데, 그 첨가량을 2.5∼6.5%로 제한함이 바람직하다. 왜냐하면 그 첨가량이 2.5%미만인 경우에는 용적의 표면장력을 감소시킴과 동시에 아크가 불안정하고 슬라그 형성도 부족하여 비드 외관이 거칠어지는 반면에, 6.5%를 초과하면 슬라그 형성이 과다하고 용융성도 저하될 뿐만 아니라 유동성도 떨어지고 과탈산에 의한 고온균열이 촉진될 우려가 있기 때문이다. In the present invention, Ti is used together with the titanium oxide in the composition of the titania-based flux filling wire, and the addition amount thereof is preferably limited to 2.5 to 6.5%. If the added amount is less than 2.5%, the surface tension of the volume is reduced and at the same time, the arc is unstable and the slag formation is insufficient, resulting in a rough appearance of the beads. Not only that, the fluidity is also lowered and hot cracking due to peroxidation may be promoted.
이러한 Ti의 공급원으로는 예컨대 금속티탄, 페로티탄, 루타일샌드 등을 들 수 있다.Examples of such sources of Ti include metal titanium, ferro titanium, rutile sand and the like.
Mn은 탈산제 및 탈황제로 알려져 있으며, S와 반응하여 FeS보다 MnS를 먼저 형성하기 때문에 S의 편석에 의한 저융점 화합물 형성을 방지할 수 있다. 또한, 용착금속내 잔류하여 강도를 증가시키면서 탈산을 촉진시키는 효과는 물론 비드 외관과 형상을 개선함과 동시에 양호한 작업성을 얻을 수 있다.Mn is known as a deoxidizer and a desulfurizing agent, and reacts with S to form MnS before FeS, thereby preventing formation of low melting point compounds due to segregation of S. In addition, the effect of promoting deoxidation while increasing the strength by remaining in the deposited metal, as well as improving the appearance and shape of the beads, and at the same time obtains good workability.
본 발명에서는 Mn의 첨가량을 1.5∼3.5%로 제한함이 바람직한데, 이는 1.5%미만에서는 그 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없으며, 3.5%를 초과하면 아아크 안정성 및 용융성이 감소하고 강도가 증가할 뿐만 아니라 고온균열이 발생하기 쉽기 때문이다. In the present invention, it is preferable to limit the amount of Mn added to 1.5 to 3.5%, which can not be expected at less than 1.5%, and if it exceeds 3.5%, arc stability and meltability will decrease and strength will increase. In addition, high temperature cracks are likely to occur.
이러한 Mn의 공급원으로는 예컨대, 전해망간, 페로망간, Fe-Si-Mn 합금 등을 들 수 있다.Examples of such sources of Mn include electrolytic manganese, ferro-manganese, and Fe—Si—Mn alloys.
Mg은 강탈산제로서 그 첨가에 의해 용접금속의 산소량을 저감하고 인성을 향상시킬 수 있다. 그러나 그 첨가량이 0.1%미만이면 탈산효과가 적은 반면에, 0.5%를 초과하면 아크 안정성이 저하되고 스패터 발생량이 증가되어 용접작업성이 열화될 뿐만 아니라 슬라그가 증가하여 용융성도 감소하는 문제가 있다. 따라서, 본 발명에서는 그 첨가량을 0.1∼0.5%로 제한하는 것이다. The addition of Mg as a strong deoxidizer can reduce the amount of oxygen in the weld metal and improve the toughness. However, if the added amount is less than 0.1%, the deoxidation effect is small, while if the amount is more than 0.5%, the arc stability is deteriorated and the amount of spatter is increased, thereby deteriorating welding workability and increasing the slag, thereby decreasing the meltability. . Therefore, in this invention, the addition amount is restrict | limited to 0.1-0.5%.
이러한 Mg의 공급원으로는 예컨대 마그알루미늄, 마그네시아크링커 등을 들 수 있다.Examples of such sources of Mg include mag aluminum and magnesia clinker.
Si은 Ti와 같이 슬라그 형성을 도와줄 뿐만 아니라 퍼짐성이 향상되어 비드 외관을 양호하게 하며, 아울러 탈산효과와 페라이트 안정화원소로서 고온균열을 방지하는 역할을 한다. 그러나, 그 첨가량이 0.5%미만이면 그 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없으며, 1.5%를 초과하면 인성이 열화되고, Fe-S-Si-O 화합물을 형성하여 고온균열을 조장할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 Si의 첨가량을 0.5∼1.5%로 제한한다.Si not only helps to form slag like Ti, but also improves spreadability and improves bead appearance, and also serves to prevent high temperature cracking as a deoxidation effect and a ferrite stabilizing element. However, if the addition amount is less than 0.5%, the effect of the addition can not be expected, if it exceeds 1.5% the toughness is deteriorated, the Fe-S-Si-O compound can be formed to promote high temperature cracking. Therefore, in the present invention, the amount of Si added is limited to 0.5 to 1.5%.
이러한 Si의 공급원으로는 장석, 페로실리콘 등을 들 수 있다.Examples of such a Si source include feldspar and ferrosilicon.
한편, 상기 탈산제로 사용되는 Si, Mn, Mg 및 Al등은 CO2가스를 보호가스로 사용할 경우 용접금속을 대기로부터 보호하는 효과를 나타내며, 이때 CO2 가스의 일부는 아크의 고열에 의하여 분해되고 O(산소)원자를 방출한다. 그리고 이러한 방출된 O(산소)원자는 용접과정에서 상기 Si, Mn, Mg 및 Al와 같은 탈산제등과 산화반응을 일으켜 슬라그를 형성하게 된다.On the other hand, Si, Mn, Mg and Al used as the deoxidizer has the effect of protecting the weld metal from the atmosphere when using the CO 2 gas as a protective gas, wherein a part of the CO 2 gas is decomposed by the high temperature of the arc It emits O (oxygen) atoms. The released O (oxygen) atoms are oxidized with deoxidants such as Si, Mn, Mg, and Al during welding to form slag.
이에 대하여, Ar+CO2 혼합가스를 사용할 경우에는 Si, Mn, Mg 및 Al등은 용접금속과 산화반응을 일으키게 되고, 보호가스에 의한 탈산제의 추가적인 소모가 방지되어 탈산제가 용접금속으로의 이행되는 것을 촉진시키게 된다. 그리고 이러한 Si, Mn, Mg 및 Al등과 같은 탈산제의 용접금속으로의 이행은 인장강도를 증가시키는 결과를 초래하며, 이에 따라 용접금속의 인장강도가 증가함과 동시에 구속응력이 증가하여 저온균열 감수성이 민감하게 나타나게 되는 것이다.On the other hand, when Ar + CO 2 mixed gas is used, Si, Mn, Mg, and Al cause oxidation reaction with the weld metal, and further consumption of the deoxidizer by the protective gas is prevented, so that the deoxidizer is transferred to the weld metal. It is facilitated. And the transition of deoxidizers such as Si, Mn, Mg, and Al to the weld metal increases the tensile strength, which increases the tensile strength of the weld metal and increases the restraint stress, thereby making it possible to reduce the crack cracking sensitivity. It becomes sensitive.
즉, 보호가스로서 CO2 100%를 이용한 경우에 비하여 Ar+CO2 혼합가스를 사용할 경우에 용접금속의 인장강도가 상대적으로 증가하여 저온균열 감수성을 나타내는 것이다.That is, as the shielding gas CO tensile strength of the weld metal when using the Ar + CO 2 gas mixture as compared with the case using 2 100% indicates a low temperature crack susceptibility to increase relatively.
이에 본 발명자는 CO2 가스 100%와, CO2가스와 Ar 또는 He등의 불활성 가스를 혼합하여 사용할 때 야기되는 용접금속의 저온균열 감수성 문제를 해결하기 위하여 연구와 실험을 거듭하였으며, 그 결과 상기 CO2가스와 불활성 가스의 혼합가스를 이용할 때 얻어지는 용접금속의 인장강도가 CO2 100% 보호가스하에서 얻어지는 용접금속 인강강도에 비하여 10% 이내로 증가되도록 제어되어야 함을 발견하였으며, 또한, 이를 위하여 상기 탈산제 Si, Mn, Mg 및 Al상호간에 함량관계를 최적화가 필요함에 착안하여 본 발명을 제안하는 것이다.The present inventors were repeated studies and experiments to solve the low temperature cracking sensitivity problem of the weld metal, which is caused when used in a mixture with an inert gas such as CO 2 and gas 100%, CO 2 gas and the Ar or He, so that the It was found that the tensile strength of the weld metal obtained when using a mixed gas of CO 2 gas and an inert gas should be controlled to increase within 10% compared to the weld metal phosphorous strength obtained under 100% CO 2 protective gas. The present invention is proposed in view of the need to optimize the content relationship between the deoxidizer Si, Mn, Mg and Al mutually.
즉, 본 발명에서는 양호한 비드 형상과 아크 안정성을 확보함과 동시에 저온균열을 방지하기 위하여 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)≤1.2가 되도록 탈산제의 첨가량을 제어함을 그 특징으로 한다. That is, the present invention controls the addition amount of the deoxidizer so that (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) ≦ 1.2 to ensure good bead shape and arc stability and prevent low temperature cracking. It is done.
잘 알려진 바와 같이, 상기 탈산제 Si와 Mn은 불활성 보호가스하에서 거의 대부분 용접금속내로 이행되므로 단순히 이들 함량만을 제어하였을 경우에는 아크 불안정 및 용접금속의 기계적 성질이 오히려 나빠지는 결과를 초래할 수 있었다. 이에 반하여, 본 발명에서는 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)≤1.2가 되도록 상기 탈산제 Si, Mn, Mg 및 Al의 함량을 유기적으로 제어함으로써 양호한 비드 형상과 아크 안정성을 확보함과 동시에 용접금속의 인장강도 증가를 최소화할 수 있는 것이다. As is well known, since the deoxidizers Si and Mn are almost entirely transferred into the weld metal under an inert protective gas, simply controlling their contents could result in arc instability and mechanical properties of the weld metal. In contrast, in the present invention, by controlling the content of the deoxidizer Si, Mn, Mg and Al so that (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) ≤ 1.2 to ensure good bead shape and arc stability At the same time, it is possible to minimize the increase in tensile strength of the weld metal.
본 발명에서 만일 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)가 1.2를 초과하게 되면 인장강도 증가율이 10%를 초과하게 되어 용접작업성이 나빠질 뿐만 아니라 저온균열 감수성이 민감하게 나타난다.In the present invention, if (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) exceeds 1.2, the tensile strength increase rate exceeds 10%, resulting in poor welding workability and low temperature cracking sensitivity.
Na는 아크 안정제이나, 아크 집중성을 향상시키고, 깊은 용입과 더불어 용융금속을 충분히 교반시켜 Mn 매트릭스내 B를 골고루 분산시키는 역할을 한다.Na is an arc stabilizer, but improves arc concentration, and serves to evenly disperse B in the Mn matrix by deeply stirring and sufficiently stirring the molten metal.
Ti-Mn-B에 의해 미세화된 조직은 강한 인성을 나타내지만 입계를 따라 분포하는 붕화물 및 티탄산화물 때문에 용접금속 이면에서 입계균열이 발생할 확률이 높으며, 이에 따라 충격인성치도 낮을 수 있다. 따라서 B를 매트릭스내에 골고루 분산시킴으로서 입계균열을 방지할 수 있으며, 티탄산화물 형성감소와 미세화로 인한 높은 인성을 유지할 수 있는 것이다.The microstructures microstructured by Ti-Mn-B show strong toughness, but there is a high probability of grain boundary cracking on the back side of the weld metal due to borides and titanium oxides distributed along the grain boundaries, and thus, impact toughness may be low. Therefore, by dispersing B evenly in the matrix, it is possible to prevent grain boundary cracking and maintain high toughness due to reduced titanium oxide formation and miniaturization.
이런 연유로, 본 발명에서는 Na의 첨가량을 0.05∼1.25%로 제한하는데, 이는 0.05%미만에서는 그 첨가량이 미미하여 아크 안정제로써 효과가 부족하고, 1.25%를 초과하면 아크의 집중이 과다하여 비드 외관이 매우 불균일해지기 때문이다. 이런 Na의 공급원으로는 금속나트륨, 불화소다 등을 들 수 있다.For this reason, in the present invention, the amount of Na added is limited to 0.05-1.25%, which is less than 0.05%, which is insufficient as an arc stabilizer. When the content exceeds 1.25%, the appearance of beads is excessive due to excessive concentration of arc. Because it becomes very uneven. Such sources of Na include sodium metal, sodium fluoride and the like.
또한, 본 발명에서 F는 선택적으로 첨가되는 원소로서, 첨가되는 경우 금속플루오르화합물로 첨가된다. 이러한 F는 용접금속의 아크 안정을 도와주는 역할을 함과 동시에 탈산효과도 있다. 첨가되는 경우 그 함유량을 0.05∼0.15%로 제한함이 바람직한데, 이는 그 함유량이 0.05% 미만이면 아크가 불안정해지고 인성이 나빠지며, 0.15%를 초과하면 증기압이 높기 때문에 흄(Fume)발생량이 증가하고 용접작업성도 열악해지기 때문이다. In addition, in the present invention, F is an element to be selectively added, and when added, is added as a metal fluoro compound. This F serves to help stabilize the arc of the weld metal, and also has a deoxidation effect. When added, the content is preferably limited to 0.05 to 0.15%. If the content is less than 0.05%, the arc becomes unstable and the toughness deteriorates. If the content exceeds 0.15%, the amount of fume is increased due to the high vapor pressure. And poor weldability.
이러한 F의 공급원으로는 불화리튬, 불화소다 등을 들 수 있다.Examples of such sources of F include lithium fluoride and sodium fluoride.
Zr도 본 발명에서 선택적으로 첨가하는 원소로서 용착성을 향상시킴과 아울러 슬라그 응고속도를 향상시켜 비드 형상을 제어할 수 있는 효과가 있다. 그러나 그 첨가량이 과소하면 그 첨가에 따른 효과가 미흡한 반면에, 과다하면 용융성이 저감됨과 동시에 비드 퍼짐성이 나빠지는 문제가 있으므로 0.05∼0.45%범위로 그 첨가량을 제한함이 바람직하다. Zr also has an effect of controlling the shape of beads by improving the weldability as well as improving the slag solidification rate as an element selectively added in the present invention. However, if the addition amount is too small, the effect of the addition is insufficient, while if excessive, there is a problem in that the melt spreadability and bead spreadability worsens, it is preferable to limit the addition amount in the range of 0.05 to 0.45%.
상기 Zr의 공급원으로는 바델라이트가 대표적이다.Badellite is a typical source of Zr.
Ca도 본 발명에서는 선택적으로 첨가되는 원소로서, 첨가되는 경우 탈산제로서 작용한다. 그러나 그 첨가량이 과다하면 슬라그 생성과다로 아크가 불안정해지므로 그 첨가량을 0.02%이하로 제한함이 바람직하다. Ca is also an element optionally added in the present invention, and when added, acts as a deoxidizer. However, if the added amount is excessive, since the arc becomes unstable due to excessive slag formation, it is preferable to limit the added amount to 0.02% or less.
이러한 Ca의 공급원으로는 예컨데 불화칼슘 등을 들 수 있다.As a source of such Ca, calcium fluoride etc. are mentioned, for example.
K도 본 발명에서 선택적으로 첨가되는 원소로서 산화물로서 첨가되며 Na과 더불어 극미량이 첨가되면 월등한 아크 안정성을 얻을 수 있는 효과가 있다. 그러나 그 함량이 0.00008%미만에서는 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없으며, 0.008%를 초과하면 아크의 안정성이 흐트러지는 문제가 있다. 따라서 본 발명에서는 그 첨가량을 0.00008∼0.008%로 제한함이 바람직하다.K is also added as an oxide as an element selectively added in the present invention, and when an extremely small amount is added together with Na, there is an effect of obtaining excellent arc stability. However, if the content is less than 0.00008%, the effect of the addition can not be expected, if it exceeds 0.008% there is a problem that the stability of the arc is disturbed. Therefore, in the present invention, the addition amount is preferably limited to 0.00008 to 0.008%.
본 발명에서는 상기 F, Zr, Ca 및 K중 1종 또는 2종이상을 선택적으로 함유함이 보다 바람직하다.In this invention, it is more preferable to selectively contain 1 type (s) or 2 or more types of said F, Zr, Ca, and K.
P 및 S는 본 발명에서 불순물로서 엄격히 그 첨가가 제한되어야 한다. 이러한 원소들은 통상 플럭스 조성물로부터 유입됨에 비추어 볼 때 플럭스의 공급원은 P와 S가 적게 함유한 것을 선택할 것을 요한다. 바람직하게는 상기 P 및 S 의 함유량을 0.03%이하로 각각 제한하는 것이다.P and S should be strictly limited in addition to the impurities in the present invention. These elements usually come from the flux composition and require that the source of the flux be selected to contain less P and S. Preferably, the content of P and S is limited to 0.03% or less, respectively.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples.
(실시예)(Example)
하기 표 1과 같은 조성을 갖는 직경 1.2mm의 티타니아계 플럭스 충전 와이어를 각각 마련하였다. Titania-based flux filling wires having a diameter of 1.2 mm having the composition shown in Table 1 below were provided.
상기와 같이 마련된 와이어들을 이용하여 두께 20mm의 SM490 용접모재에 SCH500DC(+) 용접기를 사용하여 CO2 100%와 Ar(80)+CO2(20%)의 혼합가스를 보호가스로 하여 용접을 행하였으며, 이때 그 구체적인 용접조건은 하기 표 2와 같다.Welding is performed using a mixed gas of 100% CO 2 and Ar (80) + CO 2 (20%) as a protective gas using a SCH500DC (+) welder on a 20 mm thick SM490 welding base material using the wires prepared as described above. At this time, the specific welding conditions are as shown in Table 2 below.
상기와 같은 용접후, 그 용접에 따른 용접금속의 인장강도를 측정하여 하기 표 3에 나타내었다. 또한, 그 용접에 따른 아크 안정성과 비드 형상을 육안으로 관찰하여 그 결과치를 하기 표3에 나타내었으며, 이때 그 평가치를 매우 우수(◎), 우수(O), 보통(△), 불량(×)으로 각각 구분하여 나타내었다.After the welding as described above, the tensile strength of the weld metal according to the welding was measured and shown in Table 3 below. In addition, the arc stability and the shape of the beads according to the welding was visually observed and the results are shown in Table 3, where the evaluation values were very good (◎), good (O), normal (△), poor (×). Each is shown separately.
하기 표 1 및 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 탈산제로 사용되어지는 Si, Mn, Mg 및 Al등의 함량이 본 발명범위내이고 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)≤1.2를 만족하는 발명예(1-10)는 모두 양호한 비드 형상과 아크 안정성을 나타내고, 보호가스에 따른 인장강도 증가율(%)도 약 10% 이하로 나타나고 있음을 알 수 있다.As can be seen from Table 1 and Table 3, the content of Si, Mn, Mg and Al used as the deoxidizer is within the scope of the present invention and (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) ≦ Inventive Examples (1-10) satisfying 1.2 all showed good bead shape and arc stability, and the tensile strength increase rate (%) according to the protective gas was also shown to be about 10% or less.
이에 반하여, 비교예 (1-10)은 모두 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)〉1.2이상으로 인장강도가 급격하게 증가하였다. 이는 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)〉1.2에서 인장강도 증가율(%)이 급격함을 나타내고 있는 도 1로부터 쉽게 이해될 수 있다. On the contrary, in Comparative Examples (1-10), the tensile strength increased sharply to (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%)> 1.2 or more. This can be easily understood from Fig. 1, where the tensile strength increase rate (%) is sharp at (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%)> 1.2.
그리고, 비교예(11-14)는 모두 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)≤1.2로 본 발명범위내이나 그 밖의 성분원소 첨가량이 본 발명의 범위를 벗어난 경우로서, 아크 안정성과 비드 외관측면에서 바람직하지 않을 뿐만 아니라 슬라그 유동성과 스패터성도 좋지 않았다.In Comparative Example (11-14), all of (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) ≦ 1.2 are present in the scope of the present invention or in the case where the amount of addition of other components is outside the scope of the present invention. Not only was it undesirable in terms of stability and appearance of the beads, but also poor slag flow and spatterability.
* 상기 표에서 d*은 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)이며, 잔여분은 철 및 불가피한 불순물임* D * in the table is (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%), the remainder is iron and inevitable impurities
* 증가치*1={Ar(80%)+CO2(20%) 사용시 용접금속의 인장강도(kgf/mm2)}* Increase * 1 = {Tensile strength of weld metal when using Ar (80%) + CO 2 (20%) (kgf / mm 2 )}
-{CO2(100%) 사용시 용접금속의 인장강도(kgf/mm2)}-{Tensile strength of weld metal when using CO 2 (100%) (kgf / mm 2 )}
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 탈산제인 Si, Mn, Mg 및 Al의 함량 및 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)≤1.2가 되도록 제어함으로써 양호한 아크 안정성과 비드 형상을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 저온균열 감수성문제를 해결할 수 있는 CO2 가스 100% 가스와 Ar+CO2 20-25% 가스를 겸용으로 사용할 수 있는 티타니아계 플럭스 충전 와이어를 제공함에 유용하다.As described above, in the present invention, good arc stability and bead shape can be obtained by controlling the content of the deoxidizer Si, Mn, Mg, and Al to be (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%) ≦ 1.2. In addition, it is useful to provide a titania-based flux filling wire that can be used as a combination of 100% CO 2 gas and 20-25% Ar + CO 2 gas to solve the problem of low temperature cracking susceptibility.
도 1은 (Si%+Mn%)×(Mg%+Al%)에 따른 인장강도의 증가율(%)을 보이는 그래프1 is a graph showing the percent increase in tensile strength according to (Si% + Mn%) × (Mg% + Al%)
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| KR100985038B1 (en) * | 2010-02-10 | 2010-10-08 | 박 점기 | Manufacturing apparatus for compressed panel manufactured by using sewage-timber or thinning-out tree and its manufacturing method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816796A (en) * | 1981-06-05 | 1983-01-31 | Kobe Steel Ltd | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
| JPS61147993A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-05 | Nippon Steel Corp | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
| JPH06285672A (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Kobe Steel Ltd | Flux cored wire of titania base for gas-shielded arc welding |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5816796A (en) * | 1981-06-05 | 1983-01-31 | Kobe Steel Ltd | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
| JPS61147993A (en) * | 1984-12-24 | 1986-07-05 | Nippon Steel Corp | Flux cored wire for gas shielded arc welding |
| JPH06285672A (en) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Kobe Steel Ltd | Flux cored wire of titania base for gas-shielded arc welding |
| JP2000071096A (en) * | 1998-08-31 | 2000-03-07 | Kobe Steel Ltd | Flux cored wire for horizontal fillet gas shield arc welding |
| KR100350048B1 (en) * | 1999-12-02 | 2002-08-24 | 현대종합금속 주식회사 | Titania based flux cored wire and a welding method using it |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100615685B1 (en) | 2005-06-30 | 2006-08-28 | 현대종합금속 주식회사 | Titania-flux charging wire for beach weathering steel with excellent high temperature crack resistance |
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