KR102283351B1

KR102283351B1 - 컴플렉스 고용 합금 용접이음부 및 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어

Info

Publication number: KR102283351B1
Application number: KR1020190137597A
Authority: KR
Inventors: 이재희; 박은수; 윤국노; 안혜상; 김민석
Original assignee: 한국조선해양 주식회사; 서울대학교산학협력단
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2019-10-31
Publication date: 2021-08-02
Anticipated expiration: 2039-10-31
Also published as: KR20210052773A

Abstract

본 발명은 컴플렉스 고용 합금 용접이음부 및 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 중량%로, 크롬(Cr): 15.8~31.5%, 철(Fe): 0.1~10%와, 바나듐(V): 10%이하(0%는 제외), 니오븀(Nb): 10%이하(0%는 제외), 몰리브덴(Mo): 10%이하(0%는 제외), 탄탈륨(Ta): 10%이하(0%는 제외), 텅스텐(W): 10%이하(0%는 제외)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상, 잔부 니켈(Ni) 및 불가피한 불순물을 포함하는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부 및 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어를 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 우수한 기계적 물성 및 상안정성을 갖는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부는 물론, 용접작업성 및 경제성이 우수한 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어를 제공할 수 있다.

Description

컴플렉스 고용 합금 용접이음부 및 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어{COMPLEX CONCNETRATED ALLOY WELDED JOINT AND COMPLEX CONCNETRATED ALLOY FLUX CORED ARC WELDING WIRE}

본 발명은 컴플렉스 고용 합금 용접이음부 및 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어에 관한 것이다.

통상적으로 극저온용 용접 소재로서 널리 사용되는 니켈계 합금 'Inconel 718' 또는 'Inconel 625'는 고강도와 용접성이 우수하다는 장점이 있으나, 대다수를 수입에 의존하고 있는 고가의 소재라는 단점이 있다.

이에, 상기 니켈계 합금을 대체하기 위한 용접 소재로서 STS가 사용되고 있으며, 상기 STS를 이용하여 용접함으로써 용접이음부의 미세조직을 오스테나이트+페라이트와 같은 듀플렉스 조직 등으로 제어하여 강도를 향상시키고자 하였다. 그러나, 상기 STS 용접 소재는 페라이트 등의 제2상 조직을 포함함에 따라 극저온에서 활용시 상간계면에서 균열 발생을 야기하는 문제가 있다.

최근 상안정성을 위해 특허문헌 1 및 2와 같은 고망간 용접소재가 개발되었다. 특허문헌 1은 중량%로, 탄소(C): 0.01~0.8％, 실리콘(Si): 0.1~3.0％, 망간(Mn): 12~45％, 니켈(Ni): 0.01~26％, 크롬(Cr): 0.001~20%, 몰리브덴(Mo): 0.05~2.5%, 알루미늄(Al): 0.01~4.0%, TiO2(이산화티타늄): 4.5~9.0%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 극저온 인성이 우수한 플럭스 코어드 아크 용접 와이어를 개시하고 있으며, 특허문헌 2는 중량%로, C: 0.01~0.1%, Si: 0.1~0.5%, Mn: 1.0~3.0%, Ti: 0.01~0.1%, Ni: 2.0~3.5%, Mo: 0.3~1.0%, B: 0.001~0.01%, N:0.003~0.007%, P: 0.03%이하(0은 제외), S: 0.03%이하(0은 제외), Al: 0.001~0.01%, O: 0.03~0.07%, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 극저온 충격인성이 우수한 고강도 플럭스 코어드 아크 용접 금속부를 개시하고 있다.

그러나, 특허문헌 1 및 2와 같이 고망간 용접소재는 용접시 흄(fume) 발생으로 용접 작업성이 저하된다는 단점이 있다. 따라서, 기존의 용접 소재 대비 저가이면서도 강도는 그에 준하며 용접 작업성이 우수한 FCAW(Flux Cored Arc Welding) 와이어의 개발이 요구되는 실정이다.

한국 공개특허공보 제2013-0003686호 한국 공개특허공보 제2012-0111432호

본 발명의 일측면은, 우수한 기계적 물성 및 상안정성을 갖는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부와 이를 제조하기 위한 일례로서 용접작업성 및 경제성이 우수한 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 일 실시형태는 중량%로, 크롬(Cr): 15.8~31.5%, 철(Fe): 0.1~10%와, 바나듐(V): 10%이하(0%는 제외), 니오븀(Nb): 10%이하(0%는 제외), 몰리브덴(Mo): 10%이하(0%는 제외), 탄탈륨(Ta): 10%이하(0%는 제외), 텅스텐(W): 10%이하(0%는 제외)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상, 잔부 니켈(Ni) 및 불가피한 불순물을 포함하는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부를 제공한다.

본 발명의 다른 실시형태는 외피와 플럭스를 포함하는 플럭스 코어드 아크 용접 와이어이며, 상기 외피는 상기 외피를 100중량% 기준으로 할 때, 중량%로, 크롬(Cr): 18~23%, 철(Fe): 0.1~0.5%, 잔부 니켈(Ni) 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 플럭스는 상기 플럭스 코어드 아크 용접 와이어의 총 중량 대비 크롬(Cr), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 3~12중량% 포함하는 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어를 제공한다.

본 발명의 일측면에 따르면, 우수한 기계적 물성 및 상안정성을 갖는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부는 물론, 용접작업성 및 경제성이 우수한 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 언급하는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부는 일반적인 다성분계 합금에서 금속간 화합물이 용이하게 생성되는 것과 달리 단순한 고용체를 형성하며, 높은 원자단위 응력(Atomic-level pressure)으로 고용 강화를 통해 우수한 강도를 나타낼 수 있는 특징이 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시형태에 따른 컴플렉스 고용 합금 용접이음부에 대하여 설명한다. 하기 설명되는 합금조성의 단위는 특별한 언급이 없는 한 중량%를 의미한다.

크롬(Cr): 15.8~31.5%

Cr은 용접금속의 강도를 향상시키는 고용강화 효과가 있으며, 내부식성을 증가시키는 역할을 하는 원소이다. 상기 Cr의 함량이 15.8% 미만인 경우에는 상기 효과를 충분히 확보하기 곤란하다는 단점이 있으며, 31.5%를 초과하는 경우에는 크롬 탄화물이 과도하게 형성되어 인성이 저하되는 단점이 있다. 따라서, 상기 Cr은 15.8~31.5%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

철(Fe): 0.1~10%

Fe는 용접 와이어의 외피 및 플럭스 등으로부터 유입되어 불가피하게 포함되는 원소이다. 상기 Fe가 과도하게 포함되는 경우에는 강도 저하를 야기하는 문제가 있으므로, 본 발명에서는 상기 Fe의 상한을 10%로 한정한다. 다만, 상기 Fe의 함량을 0.1% 미만으로 제어하기 위해서는 과다한 비용이 소모되는 단점이 있다. 따라서, 상기 Fe는 0.1~10%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 컴플렉스 고용 합금 용접이음부는 바나듐(V): 10%이하(0%는 제외), 니오븀(Nb): 10%이하(0%는 제외), 몰리브덴(Mo): 10%이하(0%는 제외), 탄탈륨(Ta): 10%이하(0%는 제외), 텅스텐(W): 10%이하(0%는 제외)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것이 바람직하다.

바나듐(V): 10%이하(0%는 제외)

V는 고용강화를 통한 강도 및 경도를 향상시키는 역할을 수행하는 원소이다. 상기 V의 함량이 10%를 초과하는 경우에는 강도 및 경도 향상 효과가 저하되고 고온 균열 발생이 촉진된다는 단점이 있다. 따라서, 상기 V는 10%이하(0%는 제외)의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

니오븀(Nb): 10%(0%는 제외)

Nb는 고용강화를 통한 강도 및 경도를 향상시키는 역할을 수행하는 원소이다. 상기 Nb의 함량이 10%를 초과하는 경우에는 취성을 띄는 라베스상의 석출로 인해 내균열성 저하를 초래하는 단점이 있다. 따라서, 상기 Nb는 10%이하(0%는 제외)의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

몰리브덴(Mo): 10%이하(0%는 제외)

Mo는 고용강화를 통한 강도 및 경도를 향상시키는 역할을 수행하는 원소이다. 상기 Mo의 함량이 10%를 초과하는 경우에는 취성을 띄는 라베스상의 석출로 인해 인성을 저하시키는 단점이 있다. 따라서, 상기 Mo는 10%이하(0%는 제외)의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

탄탈륨(Ta): 10%이하(0%는 제외)

Ta는 고용강화를 통한 강도 및 경도를 향상시키는 역할을 수행하는 원소이다. 상기 Ta의 함량이 10%를 초과하는 경우에는 특성 향상 대비 비용이 과도하게 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 Ta는 10%이하(0%는 제외)의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

텅스텐(W): 10%이하(0%는 제외)

W는 고용강화를 통한 강도 및 경도를 향상시키는 역할을 수행하는 원소이다. 상기 W의 함량이 10%를 초과하는 경우에는 합금화가 어렵고 특성 향상 대비 비용이 과도하게 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 W는 10%이하(0%는 제외)의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 컴플렉스 고용 합금 용접이음부는 잔부 니켈(Ni) 및 당해 기술분야에서 제조공정상 불가피하게 포함되는 불순물을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명이 제공하는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부는 불순물로서 망간(Mn): 0.05~0.8%, 실리콘(Si): 0.05~0.3%, 탄소(C): 0.005~0.03%를 포함할 수 있다. 상기 Mn, Si 및 C는 본 발명에서 의도적으로 첨가하는 원소는 아니며, 용접 와이어 등으로부터 유입되어 불가피하게 포함되는 원소이다.

망간(Mn): 0.05~0.8%

상기 Mn의 함량이 0.8%를 초과하는 경우에는 인성 저하 및 흄(fume) 발생으로 인한 용접성 저하를 초래한다. 다만, 상기 Mn의 함량을 0.05% 미만으로 제어하기 위해서는 비용이 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 Mn의 함량은 0.05~0.8%의 범위로 한정한다.

실리콘(Si): 0.05~0.3%

상기 Si의 함량이 0.3%를 초과하는 경우에는 라베스상(laves phase) 생성을 증가시켜 저융점화합물의 분율이 증가함에 따라 균열감수성이 증가되는 단점이 있다. 다만, 상기 Si의 함량을 0.05% 미만으로 제어하기 위해서는 비용이 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 Si의 함량은 0.05~0.3%의 범위로 한정한다.

탄소(C): 0.005~0.03%

상기 C의 함량이 0.03%를 초과하는 경우에는 과다한 탄화물 형성으로 인한 내균열성 저하를 초래하는 단점이 있다. 다만, 상기 C의 함량을 0.005% 미만으로 제어하기 위해서는 비용이 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 C의 함량은 0.005~0.03%의 범위로 한정한다.

본 발명에서 제공하는 용접이음부는 오스테나이트 단상 조직을 갖는 것이 바람직하다. 상기 오스테나이트 조직은 우수한 강도, 연신율 및 저온인성 확보에 유리한 조직이며, 아울러, 본 발명에서는 상기와 같이 오스테나이트 단상 조직을 안정적으로 확보함으로써 극저온에서 발생하는 상간계면에서의 균열을 억제시킬 수 있다.

본 발명에서 제공하는 용접이음부는 상기 용접이음부는 경도가 140~480Hv이며, 항복강도가 400MPa이상이고, 인장강도가 600MPa이상이며, 연신율이 30%이상이고, -196℃에서의 저온 충격인성이 27J이상으로서, 우수한 강도, 연신율 및 저온인성을 확보할 수 있다. 한편, 경도가 410Hv를 초과하는 경우에는 본 발명이 얻고자 하는 저온인성을 확보하기 곤란할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 상기 컴플렉스 고용 합금 용접이음부에 적용되는 모재의 종류나 상기 용접이음부 형성을 위한 용접 조건에 대해서 특별히 한정하지 않으며, 당해 기술분야에서 이용되는 극저온용 소재 및 용접 조건을 모두 이용할 수 있다.

다만, 본 발명은 일례로서, 상기 컴플렉스 고용 합금 용접이음부의 제조를 위한 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어에 대하여 다음과 같이 설명한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어는 외피와 플럭스를 포함하며, 상기 외피는 상기 외피를 100중량% 기준으로 할 때, 중량%로, 크롬(Cr): 18~23%, 철(Fe): 0.1~0.5%, 잔부 니켈(Ni) 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 플럭스는 상기 플럭스 코어드 아크 용접 와이어의 총 중량 대비 바나듐(V), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 3~12중량% 포함하는 것이 바람직하다.

먼저, 외피의 합금조성에 대하여 설명한다.

크롬(Cr): 18~23%

Cr은 용접금속의 강도를 향상시키는 고용강화 효과가 있으며, 내부식성을 증가시키는 역할을 하는 원소이다. 상기 Cr의 함량이 18% 미만인 경우에는 내부식성을 확보하기 어렵고 고용강화 효과를 기대하기 어려운 단점이 있으며, 23%를 초과하는 경우에는 탄소(C)와 결합하여 탄화물이 과도하게 형성되어 인성이 저하되는 단점이 있다. 따라서, 상기 Cr은 18~23%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

철(Fe): 0.1~0.5%

Fe는 외피용 스트립 제조시 불가피하게 포함되는 원소이다. 상기 Fe의 함량이 0.1% 미만인 경우에는 Fe 함량 제어를 위한 비용이 과다하게 소모되는 단점이 있으며, 0.5%를 초과하는 경우에는 용접이음부 제조시 강도가 낮아지게 되는 단점이 있다. 따라서, 상기 Fe는 0.1~0.5%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어는 잔부 니켈(Ni) 및 당해 기술분야에서 제조공정상 불가피하게 포함되는 불순물을 포함할 수 있다. 이와 같이 Ni을 포함함으로써 오스테나이트상 안정화와 그에 따른 인성 증가 효과를 얻을 수 있다.

한편, 상기 용접 와이어의 외피는 불순물로서, 망간(Mn): 0.15~0.25%, 실리콘(Si): 0.05~0.2%, 탄소(C): 0.01~0.03%를 포함할 수 있다. 상기 Mn, Si 및 C는 본 발명에서 의도적으로 첨가하는 원소는 아니며, 외피용 스트립 제조시 불가피하게 포함되는 원소이다.

망간(Mn): 0.15~0.25%

상기 Mn의 함량이 0.25%를 초과하는 경우에는 용접 이음부의 인성 저하 및 흄(fume) 발생으로 인한 용접성 저하를 초래할 수 있다. 다만, 상기 Mn의 함량을 0.25% 미만으로 제어하기 위해서는 비용이 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 Mn의 함량은 0.15~0.25%의 범위로 한정한다.

실리콘(Si): 0.05~0.2%

상기 Si의 함량이 0.2%를 초과하는 경우에는 라베스상(laves phase) 생성을 증가시켜 저융점화합물의 분율이 증가함에 따라 용접 이음부의 균열감수성이 증가되는 단점이 있다. 다만, 상기 Si의 함량을 0.05% 미만으로 제어하기 위해서는 비용이 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 Si의 함량은 0.05~0.2%의 범위로 한정한다.

탄소(C): 0.01~0.03%

상기 C의 함량이 0.03%를 초과하는 경우에는 과다한 탄화물 형성으로 인한 내균열성 저하를 초래하는 단점이 있다. 다만, 상기 C의 함량을 0.01% 미만으로 제어하기 위해서는 비용이 증가하는 단점이 있다. 따라서, 상기 C의 함량은 0.01~0.03%의 범위로 한정한다.

본 발명의 일 실시형태에 따른 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어에 포함되는 플럭스는 상기 용접 와이어의 총 중량 대비 크롬(Cr), 바나듐(V), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상을 3~12중량% 포함하는 것이 바람직하다. 상기 Cr, V, Nb, Mo, Ta 및 W는 단일상 안정성을 저해할 수는 있으나 강도 향상에 유리한 원소이다. 이러한 효과를 위해서 상기 Cr, V, Nb, Mo, Ta 및 W로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상은 3% 이상으로 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 Cr, V, Nb, Mo, Ta 및 W로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 1종 이상이 12%를 초과하는 경우에는 용접이음부의 미세조직을 오스테나이트 단상조직으로 확보하기 어려울 뿐만 아니라, 용접 와이어 제조시 외피의 터짐 현상이 발생할 수 있다. 한편, 본 발명에서는 상기 플럭스의 나머지 물질에 대해서 특별히 한정하지 않으며, 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 것을 사용할 수 있다.

이하, 실시예를 통해 본 발명의 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하지 않는다.

(실시예)

하기 표 1의 합금조성을 갖는 용접 와이어를 이용하여 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 9%Ni강(중량%로, C: 0.047%, Si: 0.24%. Mn: 0.66%, S: 0.009%, P: 0.0046%, Ni: 9.24%)을 모재로 하여 아크 용접을 이용한 다패스 용접을 실시하여 하기 표 2의 용접이음부를 제조하였다. 이 때, 상기 용접은 1pass시에는 용접전류: 140~160A, 용접전압: 12~14V, 용접속도: 10~15cm/min, 나머지 패스시에는 용접전류: 180~210A, 용접전압: 16~18V, 용접속도: 20~30cm/min의 조건으로 총 18pass로 진행하였다. 또한, 상기 용접 와이어에 포함되는 상기 외피는 상기 외피를 100중량% 기준으로 한 것이며, 상기 플럭스는 상기 플럭스 코어드 아크 용접 와이어의 총 중량 대비 함량이다. 상기 제조된 용접이음부의 상층부에 대하여 미세조직과 경도, 항복강도, 인장강도, 연신율 및 저온인성을 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다. 한편, 비교예 1 및 2는 각각 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 inconel 718 및 SUS304L이다. 아울러, 본 실시예에 이용된 플럭스는 당해 기술분야에서 통상적으로 이용되는 슬래그 형성제, 아크 안정제 등을 포함하고, 나머지 주요 합금원소로는 Fe를 포함한다.

용접 와이어 No.	합금조성(중량%)
	외피						플럭스
	Cr	Fe	Mn	Si	C	Ni	Cr	V	Nb	Mo	Ta	W
발명예1	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	12	0	0	0	0	0
발명예2	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	7.73	0	0	0	0
발명예3	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	0	8	0	0
발명예4	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	0	0	10	0
발명예5	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	0	0	0	7.5
발명예6	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	4	4	0	0
발명예7	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	0	4	0	3
발명예8	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	4	0	0	3
발명예9	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	2.66	2.66	0	2
발명예10	21	0.2	0.2	0.1	0.01	78.49	0	0	2	2	2	1.5
비교예1	18.8	11.0	0.176	0.088	0.0088	70.2	0	0	0	0	0	0
비교예2	18.5	69.98	1.2	0.3	0.02	10	0	0	0	0	0	0

구분	합금조성(중량%)
구분	Cr	Fe	Mn	Si	C	V	Nb	Mo	Ta	W	Ni
발명예1	28.5	0.18	0.18	0.09	0.009	0	0	0	0	0	71.041
발명예2	19.3767	0.18454	0.18454	0.09227	0.00925	7.73	0	0	0	0	72.4227
발명예3	19.32	0.184	0.184	0.092	0.0092	0	0	8	0	0	72.2108
발명예4	18.9	0.18	0.18	0.09	0.009	0	0	0	10	0	70.641
발명예5	19.425	0.185	0.185	0.0925	0.0092	0	0	0	0	7.5	72.6033
발명예6	19.32	0.184	0.184	0.092	0.0092	0	4	4	0	0	72.2108
발명예7	19.53	0.186	0.186	0.093	0.0093	0	0	4	0	3	72.9957
발명예8	19.53	0.186	0.186	0.093	0.0093	0	4	0	0	3	72.9957
발명예9	19.4628	0.18536	0.18539	0.09268	0.00927	0	2.66	2.66	0	2	72.7445
발명예10	19.425	0.185	0.185	0.093	0.009	0	2	2	2	1.5	72.603
비교예1	18.5272	11.0	0.176	0.088	0.0088	0	0	0	0	0	70.2
비교예2	18.5	69.98	1.2	0.3	0.02	0	0	0	0	0	10

구분	미세조직	경도(Hv)	항복강도 (MPa)	인강강도 (MPa)	연신율 (%)	저온인성 (J, @-196℃)
발명예1	오스테나이트	170.1	453	800	40	78
발명예2	오스테나이트	181.5	480	879	45	79
발명예3	오스테나이트	186.9	523	820	43	62
발명예4	오스테나이트	214.2	608	860	35	67
발명예5	오스테나이트	170.7	473	823	35	80
발명예6	오스테나이트	212.8	603	860	33	46
발명예7	오스테나이트	175.8	488	865	35	75
발명예8	오스테나이트	210.2	595	860	35	64
발명예9	오스테나이트	198.3	558	870	32	62
발명예10	오스테나이트	198.3	558	875	32	67
비교예1	오스테나이트	134.70	382	600	45	72
비교예2	오스테나이트+ 페라이트	136.65	210	584	58	58

상기 표 1 내지 3에서 알 수 있듯이, 본 발명이 제안하는 합금조성을 만족하는 발명예 1 내지 10의 경우에는 경도, 항복강도, 인장강도, 연신율 및 저온인성이 모두 우수한 수준임을 알 수 있다.

반면, 비교예 1은 본 발명이 제안하는 합금조성을 만족하지 않음에 따라, 경도 및 항복강도가 본 발명이 얻고자 하는 수준보다 낮은 것을 알 수 있으며, 비교예 2는 본 발명이 제안하는 합금조성을 만족하지 않음에 따라, 경도, 항복강도 및 인장강도가 본 발명이 얻고자 하는 수준보다 낮은 것을 알 수 있다.

Claims

중량%로, 크롬(Cr): 15.8~31.5%, 철(Fe): 0.1~10%와, 바나듐(V): 10%이하(0%는 제외) 및 탄탈륨(Ta): 10%이하(0%는 제외) 중 1종 이상, 잔부 니켈(Ni) 및 불가피한 불순물을 포함하며,
경도가 140~480Hv이고, -196℃에서의 저온 충격인성이 27J이상인 컴플렉스 고용 합금 용접이음부.
청구항 1에 있어서,
상기 용접이음부는 불순물로서, 망간(Mn): 0.05~0.8%, 실리콘(Si): 0.05~0.3%, 탄소(C): 0.005~0.03%를 포함하는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부.
청구항 1에 있어서,
상기 용접이음부는 오스테나이트 단상 조직을 갖는 컴플렉스 고용 합금 용접이음부.
청구항 1에 있어서,
상기 용접이음부는 항복강도가 400MPa이상이고, 인장강도가 600MPa이상이며, 연신율이 30%이상인 컴플렉스 고용 합금 용접이음부.
외피와 플럭스를 포함하는 플럭스 코어드 아크 용접 와이어이며,
상기 외피는 상기 외피를 100중량% 기준으로 할 때, 중량%로, 크롬(Cr): 18~23%, 철(Fe): 0.1~0.5%, 잔부 니켈(Ni) 및 불가피한 불순물을 포함하고,
상기 플럭스는 상기 플럭스 코어드 아크 용접 와이어의 총 중량 대비 바나듐(V) 및 탄탈륨(Ta) 중 1종 이상을 3~12중량% 포함하는 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어.
청구항 5에 있어서,
상기 외피는 불순물로서, 망간(Mn): 0.15~0.25%, 실리콘(Si): 0.05~0.2%, 탄소(C): 0.01~0.03%을 포함하는 컴플렉스 고용 합금 플럭스 코어드 아크 용접 와이어.