KR100419170B1 - Fluxes containing molybdenium oxides for electroslag welding - Google Patents

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KR100419170B1 KR10-1999-0057105A KR19990057105A KR100419170B1 KR 100419170 B1 KR100419170 B1 KR 100419170B1 KR 19990057105 A KR19990057105 A KR 19990057105A KR 100419170 B1 KR100419170 B1 KR 100419170B1
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Abstract

본 발명은 스테인레스강을 일렉트로 슬래그(Electroslag) 용접에 의해 일반강 표면에 육성용접하거나 스테인레스강을 맞대기 용접하기 위하여 몰리브덴 산화물(MoO3또는 MoO2)을 첨가하여 우수한 특성의 용접부를 갖도록 설계된 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스에 관한 것으로,According to the present invention, molybdenum oxide is designed to have a welded portion having excellent properties by adding molybdenum oxide (MoO 3 or MoO 2 ) to grow or weld stainless steel to the surface of ordinary steel by electroslag welding or butt welding stainless steel. To an added flux for electroslag welding,

중량비로 CaF2: 45-70%, CaO : 2-15%, SiO2: 3-12%, Al2O3: 15-30%, 몰리브덴 산화물(MoO3또는 MoO2) : 0.1∼5% 및 (Na2O+K2O+MnO+FeO) : 0.5∼5.0%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하여,CaF 2 : 45-70% by weight, CaO: 2-15%, SiO 2 : 3-12%, Al 2 O 3 : 15-30%, molybdenum oxide (MoO 3 or MoO 2 ): 0.1-5% and (Na 2 O + K 2 O + MnO + FeO): characterized in that it comprises 0.5 to 5.0%,

일렉트로 슬래그 용접작업을 원활히 수행할 수 있을 뿐 아니라, 용착금속의 특성을 향상시킬 수 있는 특유의 효과가 있다.Not only can the electro slag welding work be performed smoothly, there is a unique effect of improving the properties of the weld metal.

Description

몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스{Fluxes containing molybdenium oxides for electroslag welding}Flux containing molybdenium oxides for electroslag welding

본 발명은 스테인레스강을 일렉트로 슬래그(Electroslag) 용접에 의해 일반강 표면에 육성용접하거나 맞대기 용접을 하기 위하여 몰리브덴 산화물(MoO3또는 MoO2)을 첨가하여 우수한 특성의 용접부를 갖도록 설계된 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스에 관한 것이다.In the present invention, molybdenum oxide (MoO 3 or MoO 2 ) is added to molybdenum oxide (MoO 3 or MoO 2 ) to grow or weld butt weld stainless steel to the surface of ordinary steel by electroslag welding. It relates to a flux for electroslag welding.

일반적으로 일렉트로 슬래그 용접은 용착금속의 정련성이 우수할 뿐만 아니라 선박과 같은 대형 구조물의 용접이 가능하기 때문에 산업 전반에 걸쳐서 여러 분야에 널리 적용되고 있는 우수한 용접 공법 중의 하나이다. 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스는 서버머지드 용접용 플럭스와 마찬가지로 용접시 용착금속의 정련특성, 슬래그 박리성 그리고 개재물의 혼입 등과 같은 용접성에 절대적인 영향을 미치는 중요한 용접재료이다. 특히 슬래그 박리성은 용접작업성과 직결되는 특성으로서 슬래그 박리성이 나빠지면 생성된 슬래그를 제거하는데 많은 시간과 노력이 소모되어 작업효율을 저하시키게 된다. 또한 고융점 슬래그는 슬래그가 용착금속으로부터 완전히 제거되지 않음으로써 연속적으로 이어지는 용접작업으로 인한 용착금속 내부의 개재물 혼입이 용착금속의 물성을 저하시키는 직접적인 원인이 된다.In general, electro-slag welding is one of the excellent welding methods widely applied in various fields throughout the industry because not only the weldability of the weld metal is excellent but also the welding of large structures such as ships is possible. Electroslag welding flux is an important welding material that has an absolute effect on weldability, such as refining characteristics of the weld metal, slag peelability and inclusion of inclusions, as with the server-merged welding flux. In particular, slag peelability is directly related to welding workability. When slag peelability is deteriorated, a lot of time and effort are spent to remove the generated slag, thereby reducing work efficiency. In addition, since the slag is not completely removed from the deposited metal, the inclusion of the inclusions in the weld metal due to the continuous welding operation is a direct cause of deterioration of the properties of the weld metal.

한편, 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스는 서버머지드 용접용 플럭스와는 달리 용융상태에서 상대적으로 높은 전도성을 갖는 특징이 있다. 그 이유는 일렉트로 슬래그 용접에서 상대적으로 얇은 슬래그 용융체를 통해 안정한 옴 전기전도(ohmic electric conduction)를 이루는 것이 매우 중요하기 때문이다. 다시 말하면 일렉트로 슬래그 용접중에 아크발생이 없이 안정한 작업이 이루어짐을 의미한다. 플럭스 전기전도도의 향상은 CaF2와 같은 불화물의 함량을 증가시킴으로써 가능하다. 그러나 슬래그의 점성은 CaF2함량 증가에 의해 증가되는 경향이 있으며(C.E.Jackson : Fluxes and slags in welding, WRC, bulletin 190, 1976), CaF2함량의 증가는 용착률과 희석률을 감소시킨다. 극단적으로 100% CaF2플럭스를 사용하면 불완전한 용융으로 희석률이 거의 0%가 되는 문제를 발생시킨다. 그러므로 CaF2함량의 증가와 감소에 따른 장점과 단점이 각각 극대화되고 극소화되는 최적 함량을 결정하는 것이 매우 중요하다.On the other hand, the electroslag welding flux has a feature of having a relatively high conductivity in the molten state, unlike the flux for the server-merge welding. The reason is that in electro slag welding, it is very important to achieve stable ohmic electric conduction through the relatively thin slag melt. In other words, it means stable work without arcing during electroslag welding. Improving flux electrical conductivity is possible by increasing the content of fluorides such as CaF 2 . However, the viscosity of slag tends to be increased by increasing the CaF 2 content (CEJackson: Fluxes and slags in welding, WRC, bulletin 190, 1976), and increasing the CaF 2 content reduces the deposition rate and dilution rate. Using an extremely 100% CaF 2 flux leads to the problem of dilution of almost 0% due to incomplete melting. Therefore, it is very important to determine the optimal content that maximizes and minimizes the advantages and disadvantages of increasing and decreasing CaF 2 content, respectively.

일렉트로 슬래그 용접용 플럭스는 CaF2를 주 첨가재로 하여 Al2O3와 SiO2가 적절히 첨가된 화합물을 주로 기본 골격으로 이용하고 있다(Y.K.Oh, J.H.Devletian and S.J.Chen : Welding J., 1990, 37). 이외에 종래의 공지예로서 용융 슬래그의 전기전도 향상을 도모하기 위해서 CaF2를 다른 불화물인 NaF로 대체한 일본특허8504995호, 반도체 산화물인 TiO2로 일부 대체한 일본특허 85036876호, MgF2또는 BaF2로 대체한 일본특허 60196287호 등이 알려져 있다. 그러나, TiO2로 대체한 경우에는 다량의 TiO2가 슬래그 박리성을 악화시키는 특성 때문에 CaF2효과가 반감되는 문제점이 있으며, CaF2에 비해 상대적으로 고가인 MgF2또는 BaF2는 경제성이 낮다는 단점이 있다.The flux for electroslag welding uses mainly CaF 2 as a main additive and a compound with appropriate addition of Al 2 O 3 and SiO 2 as a basic skeleton (YKOh, JHDevletian and SJChen: Welding J., 1990, 37). In addition to CaF Japanese Patent replace 2 with different fluoride is NaF 8504995 call, some alternative Japanese Patent as the TiO 2 semiconductor oxide 85,036,876 call to promote electrical conductivity improvement of the molten slag as a conventionally-known example, MgF 2, or BaF 2 Japanese Patent No. 60196287 and the like have been known. However, when TiO 2 is substituted, a large amount of TiO 2 deteriorates slag peelability, and thus the CaF 2 effect is halved, and MgF 2 or BaF 2 , which is relatively expensive compared to CaF 2 , has low economical efficiency. There are disadvantages.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 몰리브덴 산화물을 첨가하여 용착금속의 특성을 향상시키도록 하는 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is to provide a flux for electroslag welding to which molybdenum oxide is added to improve the properties of the deposited metal by adding molybdenum oxide.

본 발명에서는 상기의 문제점을 해결하기 위하여 여러가지의 플럭스를 제조하여 다양한 용접특성을 평가한 결과, 고강도 내열용 스테인레스강의 용접재료로서 가장 적합한 플럭스를 개발하게 되었다. 본 발명의 플럭스 재료는 특히 육성용접용 와이어 및 스트립으로 육성되는 플럭스 재료로서 유용하다.In the present invention, in order to solve the above problems, various fluxes were manufactured and various welding properties were evaluated. As a result, the most suitable flux was developed as a welding material of high strength heat resistant stainless steel. The flux material of the present invention is particularly useful as a flux material to be grown with a wet welding wire and strip.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스는, 중량비로 CaF2: 45∼70%, CaO : 2∼15%, SiO2: 3∼12%, Al2O3: 15∼30%, 몰리브덴 산화물(MoO3또는 MoO2) : 0.1∼5% 및 (Na2O+K2O+MnO+FeO) : 0.5∼5.0%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The flux for electroslag welding to which the molybdenum oxide of the present invention is added for achieving the above object is CaF 2 : 45 to 70%, CaO: 2 to 15%, SiO 2 : 3 to 12%, Al 2 O 3 : 15 to 30%, molybdenum oxide (MoO 3 or MoO 2 ): 0.1 to 5% and (Na 2 O + K 2 O + MnO + FeO): 0.5 to 5.0%.

또한, 본 발명은 상기 구성에 있어서, 중량비로 MgO : 0.1∼10%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that the composition, including MgO: 0.1 to 10% by weight.

또한, 본 발명은 상기 구성에 있어서, 총 입자의 90% 이상이 0.25∼1.2㎜의 입도 범위를 갖는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is characterized in that, in the above configuration, 90% or more of the total particles have a particle size range of 0.25 to 1.2 mm.

이하에서는 본 발명재에 사용되는 각 성분의 역할 및 성분함량을 한정한 이유에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, the role of each component used in the present invention and the reason for limiting the component content will be described in detail.

서버머지드 아크 용접용 플럭스의 경우에는 CaF2는 가스형성제로서 용융금속의 표면을 보호성 분위기를 형성하여 차폐하는 기능을 담당한다. 그러나 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스의 첨가화합물로 이용될 때는 주 기능이 용융 슬래그의 전기전도도를 일정수준으로 유지하여 아크발생없이 작업이 진행되도록 하는 기능을 부여한다. 본 발명에서는 45∼70%로 그 첨가범위를 한정한다. CaF2의 함량이 45%보다 낮으면 적정한 전기전도도의 유지가 어려울 뿐만 아니라 점성이 떨어져 일렉트로 슬래그 용접 자체가 어렵게 된다. 반면에, 그 함량이 70%를 초과하면 플로라이드 가스의 발생량이 급격히 증가할 뿐만 아니라 전기전도도의 과다한 증가에 의해 주울열(Joule heat)이 불충분해질 뿐만 아니라 점성이 증가하여 정상적인 작업을 유지하기가 어렵게 되는 문제점이 있기 때문이다.In the case of the submerged arc welding flux, CaF 2 serves as a gas-forming agent to shield the surface of the molten metal by forming a protective atmosphere. However, when used as an additive compound for the electroslag welding flux, the main function is to maintain the electrical conductivity of the molten slag at a certain level so that the operation can be performed without arcing. In the present invention, the addition range is limited to 45 to 70%. If the content of CaF 2 is lower than 45%, not only is it difficult to maintain proper electrical conductivity, but also the viscosity is difficult, and thus the electroslag welding itself is difficult. On the other hand, when the content exceeds 70%, not only the amount of fluoride gas generated rapidly increases, but also excessive Joule heat becomes insufficient due to excessive increase in electrical conductivity, and viscosity increases to maintain normal operation. This is because there is a problem that becomes difficult.

MgO는 응고온도가 상대적으로 높은 화합물로서 플럭스의 용융온도를 제어하여 적정 점성을 유지하기 위해 이용되며, 특히 그 첨가에 의해 슬래그의 열팽창계수를 증가시킴으로써 슬래그 박리성을 개선할 수 있다. 또한 MgO는 염기성 성분으로서 용착금속의 산소를 감소시키는 역할을 담당하므로 그 첨가량을 0.1∼10%로 제한하여 첨가한다. MgO의 첨가량은 슬래그 박리성의 개선측면에서는 유리하지만, SiO2나 Al2O3가 적정량 첨가된 경우에도 용접비드 외관을 해치는 경향이 있어서 10% 이하로 제한한다.MgO is a compound having a relatively high solidification temperature and is used to maintain the proper viscosity by controlling the melting temperature of the flux. In particular, MgO can improve slag peelability by increasing the coefficient of thermal expansion of slag. In addition, since MgO plays a role of reducing oxygen of the deposited metal as a basic component, the amount of MgO is limited to 0.1 to 10% and added. The amount of MgO added is advantageous in terms of improving slag peelability, but even when SiO 2 or Al 2 O 3 is added in an appropriate amount, the amount of MgO tends to damage the appearance of the weld bead and is limited to 10% or less.

플럭스 성분중 SiO2는 슬래그의 점성을 증가시키는 동시에 용접비드의 외관을 깨끗하게 만드는 작용을 하며, 그 첨가량을 3∼12%로 제한한다. 특히 SiO2는 슬래그의 유동성을 제어하여 용융금속을 보다 효율적으로 에워싸는 기능을 수행하며 결과적으로 용착금속 표면과 형상에 결정적인 역할을 한다. SiO2가 3% 미만인 경우에는 응고온도의 상승으로 점성이 낮아지기 때문에 슬래그의 유동성이 과다하게 증가되어 용접비드의 표면을 거칠게 하는 단점이 있다. 만일 12%를 초과하면 슬래그의 유동성이 나빠져 용착금속 표면에 결함들을 형성시킬 뿐만 아니라, CaF2의 작용으로 인체에 유해한 SiF4가스발생이 크게 증가하므로 그 함량을 특히 제한해야 한다.Among the flux components, SiO 2 increases the viscosity of the slag and at the same time cleans the appearance of the weld bead, limiting the addition amount to 3 to 12%. In particular, SiO 2 performs the function of more efficiently enclosing molten metal by controlling the flowability of slag and consequently plays a decisive role on the surface and shape of deposited metal. If the SiO 2 is less than 3%, since the viscosity decreases due to the increase of the solidification temperature, the fluidity of the slag is excessively increased, thereby roughening the surface of the weld bead. If it exceeds 12%, the slag fluidity deteriorates and defects are formed on the deposited metal surface, and the content of SiF 4 gas which is harmful to the human body due to the action of CaF 2 increases greatly.

따라서, 이와 같은 SiF4의 발생을 억제하기 위하여 CaO를 SiO2첨가량의 50% 이상을 CaF2대신에 첨가해야 한다. 그러므로 CaO의 함량이 2% 이하가 되면 SiF4의 발생을 억제하기에는 부족하다. 그러나 CaO의 함량이 15% 이상이 되면 슬래그 박리성이 매우 나빠지므로 15%로 그 함량을 제한한다.Thus, this should be added, such CaO in order to suppress the generation of SiF 4 for more than 50% of SiO 2 amount added in place of CaF 2. Therefore, when the CaO content is less than 2%, it is insufficient to suppress the generation of SiF 4 . However, if the content of CaO is more than 15% slag peelability is very bad, limit the content to 15%.

Al2O3는 약산성 성분으로서 용융 슬래그의 융점과 전기전도도에 영향을 주는성분으로 15∼30%로 그 첨가량을 한정한다. 그 첨가량이 15% 미만인 경우에는 용접비드 외관을 나쁘게 하는 문제점이 있다. 만일 첨가량이 30%를 초과하면 용융 슬래그의 전기전도도를 너무 낮추어 작업중에 아크 발생을 초래한다.Al 2 O 3 is a weakly acidic component that affects the melting point and electrical conductivity of molten slag, and the amount thereof is limited to 15 to 30%. If the added amount is less than 15%, there is a problem of deteriorating the appearance of the weld bead. If the addition amount exceeds 30%, the electrical conductivity of the molten slag is too low, causing arcing during operation.

MoO3또는 MoO2등의 몰리브덴 산화물은 본 발명에서 가장 중요한 첨가물로 용융 슬래그의 융점을 낮추어 유동성을 향상시켜 용접비드 외관을 향상시키는 동시에 스텐레스강이나 일반강의 용접부에 Mo을 첨가시키는 기능을 나타낸다. 이와 같이 몰리브덴 산화물을 첨가하면 모재금속에 Mo을 첨가하는 효과가 있으므로 모재와 동일한 용접재로 작업하더라도 용접부가 보다 강화되는 상승작용이 있어 용접으로 인한 강도감소를 보상하는 효과가 있다. 그 첨가량은 0.1∼5%로 제한하는 것이 바람직하다. 그 이유는 0.1% 이하로 첨가되면 그 효과가 미미하고 5% 이상 첨가되면 플럭스의 제조가 경제적이지 못하다는 단점이 있기 때문이다.Molybdenum oxides such as MoO 3 or MoO 2 are the most important additives in the present invention to lower the melting point of the molten slag to improve the fluidity and improve the appearance of the weld bead, and at the same time, to add Mo to the weld of stainless steel or ordinary steel. As such, the addition of molybdenum oxide has the effect of adding Mo to the base metal, and thus, even when working with the same welding material as the base metal, there is a synergistic effect of strengthening the weld. It is preferable to limit the addition amount to 0.1-5%. The reason is that if the addition is less than 0.1%, the effect is insignificant, and if it is added more than 5%, the manufacturing of the flux is not economical.

Na2O, K2O, MnO, FeO는 플럭스 제조시 구성분말들을 서로 응집시키기 위하여 첨가되는 바인더나, SiO2, CaF2, MgO, Al2O3와 같은 원료분말에 함유된 불순물로서 본 발명의 플럭스 특성에는 큰 영향을 미치지 않는 성분이다. 그러나 바인더 함량이 너무 적은 경우에는 점결력이 너무 약해 적절한 입도를 갖는 플럭스 제조가 어렵다. 또한 Na2O, K2O 함량이 5% 이상으로 증가되는 과다한 바인더 첨가시에는 아크를 불안정하게 할 뿐만 아니라 응집분말의 유동성이 증가하여 정상적인 응집작업을 어렵게 한다.Na 2 O, K 2 O, MnO, FeO is an impurity contained in a raw material such as SiO 2 , CaF 2 , MgO, Al 2 O 3 , or a binder added to agglomerate the component powders with each other. It is a component that does not significantly affect the flux characteristics of. However, when the binder content is too small, the caking force is so weak that it is difficult to prepare a flux having an appropriate particle size. In addition, when excessive binder addition of Na 2 O, K 2 O content is increased to 5% or more, not only the arc is unstable, but also the fluidity of the coagulation powder is increased, making normal coagulation work difficult.

또한, MgO는 응고온도가 상대적으로 높은 화합물로서 플럭스의 용융온도를제어하여 적정 점성을 유지하기 위해 이용되며, 특히 그 첨가에 의해 슬래그의 열팽창계수를 증가시킴으로써 슬래그 박리성을 개선할 수 있다. 또한 MgO는 염기성 성분으로서 용착금속의 산소를 감소시키는 역할을 담당하므로 그 첨가량을 0.1∼10%로 제한하여 첨가한다. MgO의 첨가량은 슬래그 박리성의 개선측면에서는 유리하지만, SiO2나 Al2O3가 적정량 첨가된 경우에도 용접비드 외관을 해치는 경향이 있어서 10% 이하로 제한한다.In addition, MgO is a compound having a relatively high solidification temperature, and is used to maintain the proper viscosity by controlling the melting temperature of the flux. In particular, MgO can improve slag peelability by increasing the thermal expansion coefficient of the slag. In addition, since MgO plays a role of reducing oxygen of the deposited metal as a basic component, the amount of MgO is limited to 0.1 to 10% and added. The amount of MgO added is advantageous in terms of improving slag peelability, but even when SiO 2 or Al 2 O 3 is added in an appropriate amount, the amount of MgO tends to damage the appearance of the weld bead and is limited to 10% or less.

한편, 본 발명의 플럭스 입도는 입자의 90% 이상이 0.25∼1.2㎜의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 그 이유는 0.25㎜보다 작은 입자나 1.2㎜보다 큰 입자가 10% 이상이 되면 아크 안정성이 나빠져 최적의 용접성을 나타내지 못하기 때문이다.On the other hand, it is preferable that 90% or more of particle | grains of the flux particle size of this invention have the range of 0.25-1.2 mm. The reason is that when the particle size smaller than 0.25 mm or the particle size larger than 1.2 mm becomes 10% or more, the arc stability deteriorates and optimal weldability is not exhibited.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

우선, 일렉트로 슬래그 용접에 적합한 플럭스의 용접특성을 평가하기 위하여 CaF2, CaO, SiO2, Al2O3, MgO 화합물을 기본구성성분으로 하여 MoO3(또는 MoO2) 첨가량을 조절함으로써 비교재 및 발명재를 제조하였다. 원료분말은 원하는 조성으로 혼합한 후에 혼합기(shake mixer)에서 회전속도 30∼150rpm으로 10분 이상 건식혼합하였다. 혼합분말은 적정량의 규산보다 용액을 첨가하여 응집시켰다. 그리고 플럭스용 혼합분말에 균일한 조성과 강도를 부여하기 위하여 열처리로에서 1050℃, 10분 이상 소결하였다. 소결처리된 플럭스는 분쇄기에서 파쇄하여 대략 0.3∼1.0㎜의 입도범위를 갖도록 조절하였다. 이와 같이 제조된 각각의 플럭스의 화학조성은 표 1에 나타내었다.First, in order to evaluate the welding properties of the flux suitable for electroslag welding, a comparative material was prepared by adjusting the amount of MoO 3 (or MoO 2 ) based on CaF 2 , CaO, SiO 2 , Al 2 O 3 , and MgO compounds as basic components. Inventive material was prepared. The raw material powder was mixed to a desired composition and then dry mixed at a rotation speed of 30 to 150 rpm for at least 10 minutes in a shake mixer. The mixed powder was agglomerated by adding a solution rather than an appropriate amount of silicic acid. And in order to give uniform composition and strength to the mixed powder for flux, it was sintered at 1050 degreeC for 10 minutes or more in the heat processing furnace. The sintered flux was crushed in a mill and adjusted to have a particle size range of approximately 0.3-1.0 mm. The chemical composition of each flux thus prepared is shown in Table 1.

플럭스Flux SiO2 SiO 2 CaF2 CaF 2 CaOCaO MgOMgO Al2O3 Al 2 O 3 MoO3 MoO 3 기타Etc 비교재 1Comparative material 1 7.07.0 59.059.0 6.06.0 0.020.02 25.025.0 00 나머지Remainder 비교재 2Comparative material 2 6.76.7 58.058.0 6.06.0 4.24.2 22.022.0 00 나머지Remainder 발명재 1Invention 1 7.07.0 58.058.0 6.06.0 0.020.02 24.024.0 1.01.0 나머지Remainder 발명재 2Invention Material 2 7.07.0 57.557.5 6.06.0 0.020.02 23.023.0 3.03.0 나머지Remainder 발명재 3Invention 3 6.56.5 57.057.0 6.06.0 5.05.0 21.021.0 1.01.0 나머지Remainder

용접성 평가를 위하여 400×300×35㎜의 SCM440강 표면위에 상기 표 1에 표시한 여러가지 플럭스 재료를 일렉트로 슬래그 용접법을 이용하여 육성용접하였다. 용접조건은 60㎜폭을 갖는 스테인레스 430 스트립을 사용하여 800∼1000A, 25∼27V로 작업하였다. 용접성은 슬래그 박리성과 용접비드의 형태 및 표면상태를 정성적으로 평가하고 아크 안정성을 측정하여 평가하였다. 그리고 용착금속의 단면을 조사하여 슬래그 혼입여부와 내부결함을 조사하였다. 그리고 용착금속에 플럭스 성분으로 첨가된 Mo(몰리브덴)산화물의 Mo의 회수율을 화학성분 조사에 의해 평가하였다.For the evaluation of weldability, various flux materials shown in Table 1 were grown on the surface of SCM440 steel of 400 × 300 × 35 mm using the electro slag welding method. Welding conditions were performed at 800-1000A, 25-27V using a stainless 430 strip with a width of 60 mm. Weldability was evaluated by qualitatively evaluating slag peeling and weld bead shape and surface condition and measuring arc stability. In addition, the cross section of the weld metal was examined to determine whether the slag was mixed and the internal defects. And the recovery rate of Mo of Mo (molybdenum) oxide added as a flux component to the weld metal was evaluated by chemical component investigation.

플럭스Flux 슬래그박리성Slag peeling 용접중 아크 발생유무Arc generation during welding 용접비드형태Weld Bead Type 표면산화Surface oxidation 개재물 혼입Incorporation of inclusions 비교재 1Comparative material 1 ++++ ++ ++ radish 비교재 2Comparative material 2 ++++ ++ ++ radish 발명재 1Invention 1 ++++ ++++ ++++ ++++ radish 발명재 2Invention Material 2 ++++ ++++ ++++ ++++ radish 발명재 3Invention 3 ++++ ++++ ++++ ++++ radish

상기 표 2에서 ++ : 매우 우수, + : 우수, △ : 보통, ×: 나쁨, ××: 매우 나쁨을 의미한다.In Table 2, ++: very good, +: good, △: normal, ×: bad, × ×: means very bad.

상기 표 2는 제조된 플럭스의 용접성을 평가한 결과로서 비교재의 표면이 심하게 산화된 상태를 보인다. 반면에 발명재의 플럭스는 용접중 아크 발생유무, 슬래그 박리성 그리고 용접비드 외관이 우수할 뿐만 아니라 표면도 용착금속의 광택을 그대로 나타내는 우수한 용접특성을 나타내고 있다.Table 2 shows a state in which the surface of the comparative material is severely oxidized as a result of evaluating the weldability of the manufactured flux. On the other hand, the flux of the inventive material is excellent in the presence or absence of arc generation during welding, slag peelability and weld bead appearance, and the surface also shows excellent welding characteristics showing the gloss of the weld metal.

플럭스Flux CC CrCr SiSi MnMn MoMo PP SS FeFe 비교재 1Comparative material 1 0.080.08 14.1914.19 0.530.53 0.250.25 0.030.03 0.0270.027 0.00040.0004 나머지Remainder 발명재 1Invention 1 0.090.09 13.8213.82 0.400.40 0.270.27 0.180.18 0.0270.027 <0.0002<0.0002 나머지Remainder 발명재 2Invention Material 2 0.090.09 13.9013.90 0.410.41 0.260.26 0.490.49 0.0270.027 <0.0002<0.0002 나머지Remainder

상기 표 3은 MoO3가 플럭스에 첨가된 경우와 첨가되지 않은 경우에 용착금속의 합금조성을 분석한 결과이다. 발명재 1의 경우에 슬래그와 용착금속의 무게비(0.28)를 근거로 하여 몰리브덴 산화물(MoO3)중에 몰리브덴 금속의 중량비는 66.7%이므로 금속원소로 용착금속에 함유되는 회수율을 계산해 보면 거의 80%에 달하는 결과가 도출된다. 이 결과는 플럭스에 함유된 대부분의 몰리브덴이 용착금속으로 이전되는 우수한 결과를 의미하는 것으로, 일반적으로 용접시에 모재에 비해 용착금속의 특성이 떨어지는 문제점을 새로운 시각에서 해결할 수 있게 된 것이다.Table 3 shows the results of analyzing the alloy composition of the deposited metal when MoO 3 is added to the flux and when it is not added. In the case of Inventive Material 1, the weight ratio of molybdenum metal in molybdenum oxide (MoO 3 ) is 66.7% based on the weight ratio of slag and deposited metal (0.28). Results are reached. This result means that most of the molybdenum contained in the flux is transferred to the deposited metal, and in general, it is possible to solve the problem that the property of the deposited metal is lower than that of the base metal at the time of welding.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스를 사용하면, 일렉트로 슬래그 용접작업을 원활히 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 용착금속의 특성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above in detail, the use of the electroslag welding flux to which the molybdenum oxide of the present invention is added can not only smoothly perform the electro slag welding operation but also improve the properties of the weld metal.

Claims (3)

중량비로 CaF2: 45∼70%, CaO : 2∼15%, SiO2: 3∼12%, Al2O3: 15∼30%, 몰리브덴 산화물(MoO3또는 MoO2) : 0.1∼5% 및 (Na2O+K2O+MnO+FeO) : 0.5∼5.0%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스.CaF 2 : 45 to 70% by weight, CaO: 2 to 15%, SiO 2 : 3 to 12%, Al 2 O 3 : 15 to 30%, molybdenum oxide (MoO 3 or MoO 2 ): 0.1 to 5% and (Na 2 O + K 2 O + MnO + FeO): Flux for electroslag welding to which molybdenum oxide is added, comprising 0.5 to 5.0%. 제1항에 있어서, 중량비로 MgO : 0.1∼10%를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스.2. The flux for electroslag welding with molybdenum oxide as claimed in claim 1, comprising MgO: 0.1 to 10% by weight. 제1항 또는 제2항에 있어서, 총 입자의 90% 이상이 0.25∼1.2㎜의 입도 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 몰리브덴 산화물이 첨가된 일렉트로 슬래그 용접용 플럭스.The flux for molten electroslag welding with molybdenum oxide according to claim 1 or 2, wherein at least 90% of the total particles have a particle size range of 0.25 to 1.2 mm.
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