KR100513214B1

KR100513214B1 - 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스

Info

Publication number: KR100513214B1
Application number: KR10-2003-0007688A
Authority: KR
Inventors: 이시자키게이토; 니시야마시게키
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2002-02-08
Filing date: 2003-02-07
Publication date: 2005-09-08
Also published as: JP2003230983A; KR20030067569A; JP3765761B2

Abstract

본 발명의 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스는 전체 질량당 SiO₂ 21 내지 29질량%, Al₂O₃ 16 내지 25질량%, MgO 15 내지 25질량%, CaO 2 내지 8질량%, CaF₂ 1 내지 8질량% 및 TiO₂ 4 내지 12질량%를 함유하고, 플럭스 전체 질량당 상기 SiO₂, MgO 및 Al₂O₃의 함유량을 각각 [SiO₂], [MgO] 및 [Al₂O₃]이라고 할 때 ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]=2 내지 2.5를 만족시킨다. 또한, 금속 Mn 또는 Mn 합금을 Mn으로 환산해서 1 내지 10질량% 함유하고, 금속 탄산염을 CO₂로 환산해서 1 내지 10질량% 함유하는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 철골 및 교량 등의 강철 구조물의 용접에 적용되는 하향 필렛 서브머지드 아크 용접에 있어서, 특히 대입열에서의 단층 및 다층 용접에서 작업 능률의 향상이 가능하고, 우수한 용접 품질도 또한 수득된다.

Description

서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스{A BOND FLUX FOR SUBMERGED ARC WELDING}

본 발명은 특히 철골 및 교량 등의 강철 구조물의 하향 필렛 용접에 적용하기에 바람직한 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스에 관한 것이다.

최근, 건축 비용을 삭감하기 위해 종전에 건축물의 들보로서 사용되었던 빌트 H형 강을 기둥으로서 적용하는 시공예가 증가하는 경향이 있다. 또한, 강철 구조물을 사용한 건축물의 고층화에 따라 판 두께의 극후화(極厚化)도 진행되고 있고, 강판 판 두께가 80㎜ 정도인 극후 강판이 사용되는 경우가 있다. 이러한 극후 빌트 H형 강의 T자 이음의 완전 융합 용접은 복부재의 양측에 개선을 설치하고, 양측에서의 서브머지드 아크 용접에 의한 다층 용접이 일반적이지만, 판 두께가 두껍기 때문에 용접하는데 시간이 걸리고, 용접공의 수를 감소시키는 것이 과제이었다. 이러한 과제를 개선하기 위해, 극후 빌트 H형 강의 T자 이음 용접 층수를 줄이기 위해 대입열에 의한 단층 및 다층 용접이 가능한 용접 재료가 요구되고 있다.

그래서, 일본 특허 공개공보 제 97-285890 호에는 니켈 슬래그를 적용함으로써 우수한 작업성이 수득되는 하향 필렛 서브머지드 아크 용접용 플럭스가 제안되어 있다. 그러나, 이 공개공보에 기재된 발명은 판 두께가 25㎜ 정도인 강판만을 대상으로 하고 있다. 또한, 일본 특허 공개공보 제 99-138267 호에 기재된 발명은 판 두께가 60 내지 100㎜인 극후판 강판의 하향 필렛 서브머지드 아크 용접에 관한 것이지만, 인성의 영향에 관해 어떠한 언급도 되어 있지 않고, 대입열에서의 인성 열화를 방지할 수 있는 것이 아니었다. 또한, 일본 특허 공개공보 제 95-100689 호에는 대전류의 하향 필렛 서브머지드 아크 용접에서 작업성이 양호한 본드 플럭스가 제안되어 있지만, 이 공개공보에 기재된 발명은 부분 융합 용접에 관한 것이다. 또한, 일본 특허 공개공보 제 93-237659 호에는 판 두께가 16 내지 60㎜인 두꺼운 강판을 개선 가공의 실시없이 고능률로 필렛 용접하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 이 공개공보에 기재된 발명은 36㎜를 초과하는 판 두께에서는 편면 1층 패딩(padding)의 부분 융합 용접만을 개시하고 있다. 일본 특허 공개공보 제 99-347788 호에는 필렛 용접 및 맞댄 양면 용접 등의 광범위한 용접 방법에 적용할 수 있는 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스가 제안되어 있고, 우수한 용접 작업성 및 이음 성능이 수득될 수 있다는 것이 기재되어 있다. 그러나, 이 공개공보에 기재된 발명은 하향 필렛에 관해서는 내포크마크성의 면에서 약간 뒤떨어진다는 문제점이 있다.

상기와 같이, 종래 필렛 서브머지드 아크 용접에 관한 많은 발명이 제안되어 있고, 고능률화가 진행되고 있지만, 작업 능률 및 용접 품질을 한층 더 향상시키는 것이 요구되고 있고, 특히 극후에서의 용접 층수를 줄이기 위해 대입열에 의한 단층 및 다층 용접에서 작업 능률 및 용접 품질의 향상이 필요하게 되었다.

본 발명은 이러한 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 철골 및 교량 등의 강철 구조물의 용접에 적용되는 하향 필렛 서브머지드 아크 용접에 있어서, 특히 대입열에서의 단층 및 다층 용접에서 작업 능률의 향상이 가능하고, 또한 우수한 용접 품질이 수득되는 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스는 플럭스 전체 질량당 SiO₂ 21 내지 29질량%, Al₂O₃ 16 내지 25질량%, MgO 15 내지 25질량%, CaO 2 내지 8질량%, CaF₂ 1 내지 8질량% 및 TiO₂ 4 내지 12질량%를 함유하고, 플럭스 전체 질량당 상기 SiO₂, MgO 및 Al₂O₃의 함유량을 각각 [SiO₂], [MgO] 및 [Al₂O₃]이라고 할 때 ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]=2 내지 2.5를 만족시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스에서, 플럭스 전체 질량당 금속 Mn 또는 Mn 합금을 Mn으로 환산해서 1 내지 10질량% 함유하는 것이 바람직하다. 또한, 플럭스 전체 질량당 금속 탄산염을 CO₂로 환산해서 1 내지 10질량% 함유하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명에 관해서 상세히 설명한다. 맞댄 용접에서 용융지 및 용융 슬래그가 강판의 표면에서 자유롭게 유동하여 응고되지만, 필렛 용접은 기본적으로 개선내 용접이고, 개선의 벽에 의해 용융지 및 용융 슬래그의 유동이 억제된다. 따라서, 맞댄 용접용 플럭스를 필렛 용접에 적용하면, 비드 형상은 안정되지 않고 볼록 비드가 되는 경향이 있다. 그래서, 본 발명자들은 다양한 조성으로 이루어진 플럭스를 사용하여 하향 필렛 용접을 실시한 결과, 플럭스의 조성을 한정함으로써 우수한 용접 작업성, 비드 형상 및 품질을 수득할 수 있다는 것을 발견하였다. 특히, 플럭스 조성에 따라 변하는 용접 슬래그의 점성 및 융점을 적절하게 조정하는 것이 대입열 용접에서의 용접 작업성 및 비드 형상의 안정화에 있어서 중요하다. 본 발명의 플럭스는 용접 작업성 및 비드 형상에 관해서 SiO₂, Al₂O₃ 및 MgO 함유량의 영향이 크므로 이들의 범위를 보다 엄밀하게 한정하는 것을 특징으로 한다. 또한, 대입열의 하향 필렛 용접에서는 용접 금속부의 냉각 속도가 느리고, 초석 페라이트(free ferrite)가 석출되기 쉽고, 또한 조직이 거칠어지는 경향이 있으므로, 용접 금속부의 인성이 열화될 우려가 있다. 본 발명은 플럭스 조성을 조정함으로써 인성을 확보하였다.

이하, 본 발명의 플럭스의 각 성분의 첨가 이유 및 조성 한정 이유에 관해서 설명한다.

SiO₂ 21 내지 29질량%

SiO₂는 슬래그의 점성 및 융점을 조정하는데 효과적인 성분이며, 특히 슬래그의 융점을 올리는 효과가 크다. 플럭스중의 SiO₂가 플럭스 전체 질량당 29질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 융점이 지나치게 높아져 비드가 넓어지지 않고, 언더컷이 발생한다. 또한, SiO₂는 산성 성분이므로 29질량%를 초과하면, 용접 금속의 인성이 열화된다. 한편, 플럭스중의 SiO₂가 21질량% 미만이면, 점성이 부족하여 비드 중앙부는 볼록 비드가 된다.

Al₂O₃ 16 내지 25질량%

Al₂O₃은 슬래그의 점성 조정에 매우 효과적이다. 플럭스중의 Al₂O₃이 전체 질량당 25질량%를 초과하면, 용융 슬래그 전체의 점성이 지나치게 높아져 용접중의 가스가 슬래그를 토출해나오기가 어렵게 되므로 비드 표면에 가스홈 및 포크마크(pockmark)가 발생한다. 한편, 플럭스중의 Al₂O₃이 16질량% 미만이면, 점성이 부족하여 비드 중앙부는 볼록 비드가 된다.

MgO 15 내지 25질량%

MgO는 용융 슬래그의 점성을 낮추는 효과가 있는 한편, 슬래그의 융점을 높이는 효과가 있다. 또한, MgO는 염기성 성분이므로 용접 금속중의 산소량을 감소시켜 용접 금속의 인성을 향상시키는데도 효과적이다. 플럭스중의 MgO가 플럭스 전체 질량당 25질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 점성은 낮아지고, 또한 융점은 높아진다. 즉, 플럭스가 용융되어 슬래그를 형성하는 양은 적으면서 점성이 낮기 때문에, 용융 슬래그는 용접시 발생하는 아크와 가스를 억제하지 못하여 가스 토출이 현저하게 된다. 따라서, 용융지는 불안정해지고, 비드 형상은 불량해진다. 한편, 플럭스중의 MgO가 15질량% 미만이면, 점성이 높아져 용접중의 가스가 슬래그를 토출해나오기가 어렵게 되어 비드 표면에 가스홈 및 포크마크가 발생한다. 또한, MgO는 염기성 성분이므로 15질량% 미만이면, 용접 금속의 인성이 열화된다.

CaO 2 내지 8질량%

CaO는 용접 슬래그의 융점을 조정하는데 효과적인 첨가 성분이다. 또한, CaO는 염기성 성분이고 용접 금속중의 산소량을 감소시키는 효과를 가지므로, 용접 금속부의 인성 향상에도 효과적이다. 플럭스중의 CaO가 플럭스 전체 질량당 8질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 융점이 지나치게 높아져 비드가 넓어지지 않고, 언더컷이 발생한다. 한편, 플럭스중의 CaO가 2질량% 미만이면, 용융 슬래그의 융점이 지나치게 낮아져 용융 금속과의 응고 계면이 불안정해지고, 비드 형상이 불량해지는 동시에, 용접 금속의 인성이 열화된다. 이로 인해, CaO는 2 내지 8질량%로 하거나, 더욱 바람직하게는 4 내지 8질량%이다.

CaF₂ 1 내지 8 질량%

CaF₂는 용융 슬래그의 융점을 낮추는 효과가 현저하고, 플럭스 용융량을 조정하는데 효과적이다. 또한, CaF₂는 염기성 성분이므로 용접 금속중의 산소량을 감소시키는 효과를 가지므로, 용접 금속부의 인성 향상에 매우 효과적이다. 플럭스중의 CaF₂가 플럭스 전체 질량당 8질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 융점이 지나치게 낮아져 용융 금속과의 응고 계면이 불안정해지고, 비드 형상이 불량해진다. 한편, 플럭스중의 CaF₂가 1질량% 미만이면, 용융 슬래그의 융점이 지나치게 높아져 비드가 넓어지지 않고, 언더컷이 발생하는 동시에, 용접 금속의 인성이 열화된다. 이로 인해, CaF₂는 1 내지 8질량%로 하거나, 더욱 바람직하게는 2 내지 6질량%이다.

TiO₂ 4 내지 12질량%

TiO₂는 슬래그 박리성을 향상시키는데 효과적인 성분이고, 용접 금속과 모재의 융합도 또한 양호하게 하는 효과가 있다. 또한, TiO₂는 용융시 환원되므로 용접 금속중에 Ti가 생성되어 인성 향상에도 효과적이다. 그러나, 플럭스중의 TiO₂가 플럭스 전체 중량당 12질량%를 초과하면, 아크가 불안정해져 비드의 물결이 거칠어지는 경향이 있다. 또한, 용접 금속중에 Ti가 지나치게 생성되면, 강도가 높아져 저온 균열이 발생한다. 한편, 플럭스중의 TiO₂가 4질량% 미만이면, 슬래그 박리성이 열화되는 동시에, 용접 금속의 인성이 열화된다. 이로 인해, TiO₂는 4 내지 12질량%로 하거나, 더욱 바람직하게는 6 내지 10질량%이다.

([SiO ₂ ]+[MgO])/[Al ₂ O ₃ ]=2 내지 2.5

SiO₂, Al₂O₃ 및 MgO는 그 함유량을 상기 이유에 의해 개별적으로 규정하지만, 본 발명에서는 ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]의 비율로도 또한 규정한다. 본 발명자들은 대입열의 단층 용접 및 다층 용접의 용접 작업성에 대해 많은 실험 연구를 수행한 결과, ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]의 비율이 이의 대입열에서의 단층 용접 및 다층 용접의 용접 작업성에 관해 가장 큰 영향을 미친다는 것을 발견하였다. 대입열 용접을 실시하면 아크열에 의해 플럭스 용융량은 과대해지기 쉽고, 용융 금속과 용융 슬래그의 계면은 불안정해지고, 비드 형상도 불안정해지는 경향이 있다. 따라서, 용융 슬래그의 점성 및 융점을 적절하게 조정하는 것이 대입열 용접에서의 용접 작업성 및 비드 형상의 안정화에 있어서 중요하다. SiO₂및 MgO는 슬래그의 융점을 높이는 효과가 있고, 이들을 적정량으로 함으로써 플럭스 용융량을 적절히 조정할 수 있다.

또한, 용융 슬래그의 점성에 관해서 SiO₂는 점성을 높이고, MgO는 점성을 내리고, Al₂O₃은 점성을 높이는 효과가 현저하다. 상술한 바와 같이, 각 성분의 범위를 한정함으로써 어느 정도의 점성 조정은 가능하지만, 대입열 용접에서의 용접 작업성의 관점에서는 불충분하다. 본 발명자들은 ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]의 비율이 2 내지 2.5의 범위이면, 대입열 용접에서의 용접 작업성 및 비드 형상의 안정화가 향상된다는 것을 발견하였다. ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]의 비율이 2 미만이면, 용융 슬래그의 점성이 높아져 용접중의 가스가 슬래그를 토출해나오기 어렵게 되어 비드 표면에 가스홈 및 포크마크가 발생한다. 반대로, ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]의 비율이 2.5를 초과하면, 점성이 부족하여 비드 중앙부는 볼록 비드가 된다. ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]의 더욱 바람직한 범위는 2 내지 2.45이다.

금속 Mn 또는 Mn 합금을 Mn으로 환산해서 1 내지 10질량%

대입열 용접의 경우, 용접 금속부의 조직은 거칠어지고, 용접 금속부의 인성은 열화되는 경향이 있다. Mn은 용접 금속부의 인성 확보에 효과적인 성분이다. 플럭스중의 Mn이 플럭스 전체 질량당 10질량%를 초과하면, 강도가 지나치게 높아져 저온 균열이 발생하기 쉽게 된다. 한편, 플럭스중의 Mn이 1질량% 미만이면, 용접 금속의 인성이 열화되는 경향이 있다. 또한, Mn 합금이란 Fe-Mn, Fe-Si-Mn 등이다. 본원에서 기재된 Mn 환산에 의한 함유량이란 금속 Mn의 함유량과 (Mn 합금의 함유량)×(Mn 합금중의 Mn의 질량 비율)의 총합이다.

금속 탄산염을 CO₂로 환산해서 1 내지 10질량%

대입열 용접의 경우, 용접 금속중의 확산성 수소량이 증가하는 경향이 있고, 저온 균열 감수성이 열화되는 경향이 있다. CO₂는 용접중의 가스 차폐 효과가 있어 확산성 수소량을 감소시키는데 효과적이다. 따라서, 플럭스 전체 질량당 CO₂를 1 내지 10질량% 함유하는 것이 바람직하다. CO₂가 1질량% 미만이면, 가스 차폐가 부족하여 확산성 수소량이 증가하므로 저온 균열의 우려가 있다. 한편, CO₂가 10질량%를 초과하면, 가스량이 과잉되어 토출이 발생할 우려가 있다. 또한, 플럭스중의 CO₂원으로는 CaCO₃, MgCO₃, BaCO₃, Na₂CO ₃, Li₂CO₃ 등이 있다. 본원에서 기재된 CO₂ 환산이란 각 금속 탄산염당 (금속 탄산염의 함유량)×(금속 탄산염중의 CO₂의 질량 비율)로서, 그 금속 탄산염에 대한 CO₂ 환산치를 구하고, 함유되어 있는 모든 금속 탄산염의 CO₂ 환산치를 총계한 것이다.

실시예

이하, 본 발명의 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스의 실시예에 대해, 그의 특성이 본 발명의 범위에서 벗어난 비교예와 비교하여 구체적으로 설명한다. 먼저, 하기 표 1에 나타낸 조성을 갖는 공시 강판을 도 1에 나타낸 시험체 치수로 가공하고, 하기 표 2에 나타낸 공시 용접 와이어 및 하기 표 3 내지 5에 나타낸 조성의 플럭스를 사용하여 하향 필렛 용접을 실시하였다. 그 평가 결과를 하기 표 6 내지 8에 나타냈다.

이 평가 결과에서, 언더컷이 발생한 경우를 ×, 발생하지 않은 경우를 ◎로 나타냈다. 또한, 볼록 비드는 도 5에 나타낸 볼록 비드의 높이 h가 2㎜ 이하인 경우를 ◎, 2㎜ 초과 3㎜ 이하인 경우를 O, 3㎜를 초과하는 경우를 ×로 표시하였다. 가스홈 및 포크마크는 발생한 경우를 ×, 발생하지 않은 경우를 ◎로 표시하였다. 토출은 토출이 발생하지 않은 경우를 ◎, 일시적으로 토출이 발생한 경우를 O, 토출이 매우 심하여 아크가 보이는 경우를 ×로 표시하였다. 비드 형상 불량에서 ◎은 비드 형상이 양호한 경우이고, ×는 비드 표면이 요철을 갖고 모양이 매끄럽지 못한 경우이다. 아크 불안정은 아크 전압이 10V 이상 도달한 경우를 ×, 그렇지 않은 경우를 ◎로 표시하였다. 비드의 물결 무늬는 ◎가 양호한 경우이고, ×가 비드의 물결 무늬가 거칠고 물결 무늬의 간격이 2㎜를 초과하는 경우이다. 인성은 샤르피 충격치가 50J 이상인 경우를 ◎, 27J 이상 50J 미만인 경우를 O, 27J 미만인 경우를 ×로 표시하였다. 저온 균열은 50℃ 및 100℃ 중 어느 한쪽의 예열 패스간 온도에서도 저온 균열이 발생하지 않은 것을 ◎, 50℃에서 균열이 관찰된 것을 O, 50℃ 및 100℃에서 균열된 것을 ×로 하였다.

또한, 용접 조건을 표 9 및 표 12에 나타냈다. 또한, 표 9는 판 두께가 25㎜인 완전 융합 용접 조건이고, 표 10은 판 두께가 40㎜인 완전 융합 용접 조건이고, 표 11은 판 두께가 60㎜인 완전 융합 용접 조건(예열: 100℃, 패스간 온도: 100 내지 150℃)이고, 표 12는 판 두께가 80㎜인 완전 융합 용접 조건(예열: 100℃, 패스간 온도: 100 내지 150℃)이다. 또한, 표 13은 균열 시험의 용접 조건을 나타낸다.

본 발명의 플럭스는 대입열 용접에서의 작업성을 중시하기 때문에, 강판 기호 S2의 판 두께 40㎜에서 용접 작업성을 확인하였다. 여기서, 용접 작업성이 우수한 것에 대해 강판 기호 S1, S3 및 S4의 각 판 두께의 용접 작업성을 확인하였다. 또한, 실시예의 인성은 S2 강판 용접 금속부에서 평가하였다. 저온 균열에 대해서는 도 3에 나타낸 개선 형상의 강판을 도 4에 나타낸 창 테두리 구속판에 붙이고, 표 13에 나타낸 용접 조건으로 예열·패스간 온도 50℃ 및 100℃에서 용접하였다. 용접 후, 비드 표면측 및 이면측에서 초음파 탐상 시험에 의해 균열의 유무를 확인하였다. 시험의 평가는 어떠한 예열·패스간 온도에서도 균열이 없는 것을 ◎, 50℃에서 균열이 관찰된 것을 O, 50℃ 및 100℃에서 균열이 관찰된 것을 ×로 하였다.

표 6 내지 표 8중의 본 발명의 실시예 1 내지 27은 모두 용접 작업성 및 비드 형상이 양호하고, 용접 금속 성능도 또한 양호하였다. 비교예 28은 플럭스중의 SiO₂가 플럭스 전체 질량당 21질량% 미만이고, 점성이 부족하여 비드 중앙부가 볼록 비드가 되었다. 비교예 29는 플럭스중의 SiO₂가 29질량%를 초과하고, 용융 슬래그의 융점이 지나치게 높아져 비드가 넓어지지 않고, 언더컷이 발생하는 동시에, 용접 금속의 인성이 열화되었다. 비교예 30은 플럭스중의 Al₂O₃가 플럭스 전체 질량당 16질량% 미만이고, 점성이 부족하여 비드 중앙부가 볼록 비드가 되었다. 비교예 31은 플럭스의 Al₂O₃가 25질량%를 초과하고, 용융 슬래그 전체의 점성이 과도하게 높아져 용접중의 가스가 슬래그를 토출해나오기가 어렵게 되어 비드 표면에 가스홈 및 포크마크가 발생하였다. 비교예 32는 플럭스중의 MgO가 플럭스 전체 질량당 15질량% 미만이고, 점성이 높아져 용접중의 가스가 슬래그를 토출해나오기가 어렵게 되어 비드 표면에 가스홈 및 포크마크가 발생하였다. 또한, 용접 금속의 인성이 열화되었다. 비교예 33은 플럭스중의 MgO가 25질량%를 초과하고, 토출이 현저해져 비드 형상은 불량이 되었다. 비교예 34는 플럭스중의 CaO가 플럭스 전체 질량당 2질량% 미만이고, 비드 형상은 불량이 되었다. 또한, 용접 금속의 인성이 열화되었다. 비교예 35는 플럭스중의 CaO가 8질량%를 초과하고, 비드가 넓어지지 않고, 언더컷이 발생하였다. 비교예 36은 플럭스중의 CaF₂가 플럭스 전체 질량당 1질량% 미만이고, 비드가 넓어지지 않고, 언더컷이 발생하였다. 또한, 용접 금속의 인성은 열화되었다. 비교예 37은 플럭스중의 CaF₂가 8질량%를 초과하고, 비드 형상은 불량이 되었다. 비교예 38은 플럭스중의 TiO₂가 플럭스 전체 질량당 4질량% 미만이고, 슬래그 박리성이 열화되었다. 또한, 용접 금속의 인성은 열화되었다. 비교예 39는 플럭스중의 TiO₂가 12질량%를 초과하고, 아크가 불안정해지고, 비드의 물결이 거칠게 되었다. 또한, 용접 금속중에 Ti가 지나치게 생성되어 강도가 높아져 저온 균열이 발생하였다. 비교예 40, 42 및 43은 (SiO₂+MgO)/Al₂O₃의 비율이 2질량% 미만이고, 용융 슬래그의 점성이 높아져 용접중의 가스가 슬래그를 토출해나오기가 어렵게 되어 비드 표면에 가스홈 및 포크마크가 발생하였다. 비교예 41, 44, 45 및 46은 (SiO₂+MgO)/Al₂O₃의 비율이 2.5를 초과하고, 점성이 부족하여 비드 중앙부가 볼록 비드가 되었다.

본 발명에 따른 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스는 철골 및 교량 등의 강철 구조물의 용접에 적용되는 하향 필렛 서브머지드 아크 용접에 있어서, 특히 대입열에서의 단층 및 다층 용접에서 작업 능률을 향상시킬 수 있고, 우수한 용접 품질도 또한 수득할 수 있다.

도 1은 시험체의 치수를 나타낸 도면이다.

도 2는 강판의 경사 각도를 나타낸 도면이다.

도 3은 저온 균열 시험 강판의 개선(開先) 형상을 나타낸 도면이다.

도 4는 시험판의 구속 상황을 나타낸 도면이다.

도 5는 볼록 비드의 형상을 나타낸 도면이다.

Claims

플럭스 전체 질량당 SiO₂ 21 내지 29질량%, Al₂O₃ 16 내지 25질량%, MgO 15 내지 25질량%, CaO 2 내지 8질량%, CaF₂ 1 내지 8질량% 및 TiO₂ 4 내지 12질량%를 함유하고, 플럭스 전체 질량당 상기 SiO₂, MgO 및 Al₂O₃의 함유량을 각각 [SiO₂], [MgO] 및 [Al₂O₃]이라고 할 때 ([SiO₂]+[MgO])/[Al₂O₃]=2 내지 2.5를 만족시키는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스.
제 1 항에 있어서,

플럭스 전체 질량당 금속 Mn 또는 Mn 합금을 Mn으로 환산해서 1 내지 10질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스.
제 1 항에 있어서,

플럭스 전체 질량당 금속 탄산염을 CO₂로 환산해서 1 내지 10질량% 함유하는 것을 특징으로 하는 서브머지드 아크 용접용 본드 플럭스.