KR100517768B1 - 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법 - Google Patents

Abstract

산업용 구성품 모재상에 내식성 및 내마모성 고합금 금속피복층을 용착하는 방법. 금속피복층에서 모재 속으로 합금성분의 희석은 수평하게 위치한 모재의 표면 (1) 상에 진동 와이어 (4) 를 사용하는 일렉트로슬래그 표면살붙임을 사용함으로써 최소가 된다.

Description

모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법 {METHOD FOR DEPOSITING A HIGH ALLOY STAINLESS STEEL OVERLAYER ONTO A SUBSTRATE}

본 발명은 강 압연기 로울 및 종이공장의 로울, 선박 및 잠수함의 주 추진축, 채광장비, 건설장비, 농업장비, 그리고 파이프와 같이 부식 및 마모에 강한 내성을 요구하는 산업용 철계 구성품의 경화 표면 살붙임 방법에 관한 것이다.

기계 또는 산업용 구성품의 표면특성을 개선하기 위해 용접 표면살붙임 (weld surfaceing) 이 일반적으로 실시되고 있다. 서브머지드아크용접 (SAW) 은 강 압연기 로울의 표면살붙임을 위해 가장 일반적으로 사용되는 방법이며, 이러한 목적을 위해 와이어 또는 스트립전극이 사용될 수 있다. 캠벨과 존슨의 "스트립 전극을 갖는 클래딩 및 오우버레이 용접" (Weld.J., Vol. 45(5), 1966, 99 399-409)에서 소개된 바와 같이, 스트립전극을 사용하는 SAW 에 의한 표면살붙임은 1960년대 초반에 처음으로 사용되었고, 그로부터 산업에서 광범위하게 사용되어왔다. 그러나, SAW 는 본래 고희석(high dilution) 방법이어서, 복수층의 용착물을 요구한다. 일반적으로 모재(substrate)합금에서 보다 전극합금에서 더욱 높은 농도로 존재하는 Cr 및 Ni과 같은 합금성분이 용융모재속으로 확산할 때 희석이 일어난다. 그 결과, 피복층을 형성해야 할 합금성분이 모재속으로 확산되어 손실이 되어버린다. 아크의 힘은 모재에 더 깊이 용입하여 모재를 더 많이 용융하여 전극의 합금성분이 모재속으로 확산하도록 하기 때문에 SAW 는 고희석방법이다. 또한, 아크의 힘은 용융모재와 전극합금을 혼합함으로써 전극의 합금성분의 확산을 용이하게 한다. 그래서, 고희석때문에, SAW 를 사용한 표면살붙임 작업은 필요한 화학성질을 갖는 용착물을 얻기 위해 셋 또는 그이상의 층을 필요로하고, 그 결과 노동력 및 재료비용이 증가한다.

1930 년대의 일렉트로슬래그 용접은 미국에서 홉킨스에 의해 개발되었다. 1971 년에는 일렉트로슬래그 용접의 특징과 SAW 스트립 표면살붙임이 조합된 새로운 방법이 발견되었다. 이것은 시델과 헷스의 "Investigation of Electroslag Strip Cladding with Strip Electrodes" (Schweissen und Schneiden, Vol.23(10), 1971, pp 410-411)에서 보고되었다. 결국 새로운 기술은 일렉트로슬래그 표면살붙임 (ESS) 또는 일렉트로슬래그 스트립 클래딩으로 명명되었다. 주형 또는 지지면이 필요한 일렉트로슬래그 용접과는 달리, ESS 는 다소 얕은 층의 용융슬래그를 갖는 편평하거나 수평위치에서 작업한다. 작업초기를 제외하고는 ESS 동안 아크는 없다. 용융슬래그 푸울의 저항가열에 의해 발생하는 열이 충전금속 (전극), 베이스 메탈 (모재) 및 플럭스를 녹여 역동적인 스테디 슬래그 푸울을 유지하여 작업에 필요한 열을 발생시키고 대기로 부터 용융금속을 보호한다. ESS 방법은 종래 아크 용접 방법에서의 상호 배타적인 조건들인, 고용착율과 저희석화를 결합한다. 균일하고 얕은 용입으로 인해 스트립 전극에서 더 효과적이고 더 쉬운 합금 조정이 가능하여 바람직한 화학조성의 용착, 깨긋한 용착물, 저산소함유량 및 보다 나은 슬래그의 분리를 얻을 수 있다는 것이 Gao, Y.P, Devletian, J.H 와 Wood, W.E의 "Electroslag and Submerged Arc Cladding Ni Alloy 625" (73^rd Annual AWS Convention, Chicago, IL 1992)에서 보고 되었다.

스트립 전극을 사용하는 ESS 는 독일, 일본 그리고 어느정도 미국에서도 널리 사용되고 있다. 그러나, 고합금 조성물의 취성 또는 다른 특성은 스트립 형성 방법과 양립할 수 없기 때문에, 고합금 조성을 갖는 스트립 전극을 생산하는 것은 어렵다. 그래서, 스트립 전극을 사용하는 ESS 는 스트립 전극을 쉽게 형성할 수 있는 합금의 용착에 한정된다. 스트립 전극은 비싸고, 경제적으로 매력적이지 않으며, 어떤 응용에도 적당치 않다.

스트립을 사용하는 ESS 의 한계를 극복하기 위한 대안으로 ESS 에서 스트립 보다는 와이어를 사용할 수 있다. 그러나, 와이어의 사용은, 모재의 곡면에서 용융 슬래그탕의 자유로운 유동을 조절하는데 어려움이 있고, 와이어 전극은 와이어 축의 주변보다는 모재와 교차하는 지점에서 휠씬 더 깊은, 전형적으로 일정치 않은 용입형상을 만들어 낸다는 고유의 한계를 가지고 있다.

미국 4,000,010호는 로울에 대한 일렉트로슬래그 표면살붙임에서 소모성 와이어 전극 또는 비소모성 와이어 전극을 사용하는 방법을 개시하고 있다. 그러나, 이 방법은, 모재가 용착되는 용융금속과 접촉하기에 앞서 새로운 모재와 용융슬래그 사이에 실질적인 접촉이 있기 때문에, 비교적 고희석방법이다. 더욱이, 이 방법에서는 용착되는 금속을 유지하기 위해 스타트 탭과 댐을 사용해야하는 성가신 시스템의 사용이 필요하다.

도 1 은 발명을 실시하기위한 장치의 개략도이다.

도 2 는 도 1 의 장치의 단면도이다.

도 3a 및 도 3b 는 본 발명에 따라 만들어진 금속 용착물과 아크용접으로 만들어진 금속 용착물의 대략적인 비교를 도시하고 있다.

도 4 는 본 발명의 방법에 따라 만들어진 금속 용착물의 단면에 대한 현미경사진이다.

도 5 는 본 발명과의 비교를 위해 이중 와이어 전극을 사용하는 SAW 에 의해 만들어진 금속 용착물의 현미경사진이다.

도 6 은 본 발명에 따른 용착물의 표면을 에칭하지 않고, 연마하여 100배 확대한 현미경사진이다.

도 7 은 본 발명과의 비교를 위해 SAW 에 의해 만들어진 용착물의 표면을 에칭하지 않고, 연마하여 100 배 확대한 현미경사진이다.

본 발명의 목적은, 한 개 이상의 합금을 심으로 한 와이어 또는 솔리드 와이어를 구비하는 소모성 전극을 사용하는 ESS 에 의해 철계 모재 상에 고합금을 용착할 수 있고, 결국 저희석 용착을 얻을 수 있으며, 결국 균일한 윤곽의 용입을 얻을 수 있고, 인접한 용착물 사이에 매끈한 연결을 가진 편평한 형태의 비이드를 형성할 수 있으며, 산소를 적게 함유한 용착물을 얻을 수 있고, 그리고 심 충전 와이어 (filled-core wire) 를 선택적으로 사용하여 용착물의 화학조성에 대한 유연성을 얻을 수 있는 고합금 용착 방법을 제공하는 것이다.

그래서, 간단히 말해, 본 발명은 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착하기 위한 방법과 직결된다. 와이어 전극은 모재 위에 유지되고, 모재상에 일렉트로슬래그 표면살붙임에 의해 금속피복층을 용착시키기 위해 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하기에 충분하게 총 전류를 전극에 가하는 동안 모재에 플럭스를 공급한다. 전극은 Ni 및 Cr 를 포함하며 금속피복층은 모재와 접촉하는 최소한 제 1 층을 포함하고, 제 1 층의 Ni 및 Cr 의 희석은 약 25% 이하이다.

본 발명은 또한 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법과 직결된다. 와이어 전극은 모재 위에서 진동한다. 모재상에 일렉트로슬래그 표면살붙임에 의해 금속피복층을 용착하기 위해 전극, 플럭스 그리고 모재의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 생성하고 유지하도록 총전류를 전극에 충분히 가하는 동안 플럭스는 모재상에 공급된다. 금속피복층이 용착될 새로운 모재가 전극 아래를 통과하기에 앞서 선단 장벽 아래에서 회전되도록 위치된 선단 장벽으로 플럭스 및 용융 슬래그 푸울을 모재상에 기계적으로 유지한다.

본 발명은 또한 긴 원통형 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착하기 위한 방법과 직결된다. 바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그것의 수평 축을 중심으로 회전하도록 고정부에 모재를 수평으로 고정한다. 모재의 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 한 개 이상의 와이어를 구비하는 전극이 모재의 상단 아치형 영역 위에서 유지된다. 모재의 상단 아치형 영역상에 금속피복층을 용착하기 위해 전극, 플럭스 그리고 모재의 저항가열에 의해 용융 금속 푸울 및 용융 슬래그 푸울을 생성하고 유지하도록 총전류를 전극에 충분히 가한다. 전극에 새로운 모재를 계속해서 공급하기 위해 모재는 모재의 수평 축을 중심으로 회전한다. 전극은 Ni 및 Cr 을 함유하며 금속피복층은 모재와 접촉하는 적어도 제 1 층을 포함하고, 제 1 층에서의 Ni 및 Cr 의 희석율은 약 25% 이하이다.

다른 관점에서 본 발명은 긴 원통형 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착하기 위한 방법과 직결된다. 바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그의 수평 축을 중심으로 회전하도록 고정부에 모재를 수평으로 고정한다. 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 한 개 이상의 와이어를 구비하는 전극이 모재의 상단 아치형 영역 위에서 유지된다. 모재의 상단 아치형 영역상에 금속피복층을 용착하기 위해 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총전류를 전극에 충분히 가한다. 전극에 새로운 모재를 계속해서 공급하기 위해 모재는 수평축을 중심으로 회전한다. 금속피복층이 용착될 새로운 모재가 전극 아래를 통과하기에 앞서 선단 장벽 아래에서 회전되도록 위치된 선단 장벽으로 플럭스 및 용융 슬래그 푸울을 모재상에 기계적으로 유지한다.

더 나아가 본 발명은 긴 원통형 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착하기 위한 방법과 직결된다. 바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그의 수평 축을 중심으로 회전하도록 고정부에 모재를 수평으로 고정한다. 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 한 개 이상의 와이어를 포함하는 전극이 모재의 상단 아치형 영역위에 유지된다. 모재의 상단 아치형 영역상에 금속피복층을 용착하기 위해 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총전류를 전극에 충분히 가한다. 전극에 새로운 모재를 계속해서 공급하기 위해 모재가 수평축을 중심으로 회전한다. 슬래그 푸울로 부터 용융되지 않은 플럭스를 제거하고 슬래그 푸울 주위의 공기 흐름을 증가시켜 용융 슬래그 푸울의 냉각을 촉진시켜 슬래그 푸울이 상단 아치형 영역으로 부터 흘러 떨어지는 경향을 감소하기 위해 진공 픽업이 슬래그 푸울 위에 설치된다.

본 발명은 또한 긴 원통형 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착하기 위한 방법과 직결된다. 바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그의 수평 축을 중심으로 회전하도록 고정부에 모재를 수평으로 고정한다. 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 한 개 이상의 와이어를 포함하는 전극이 모재의 상단 아치형 영역위에 유지된다. 모재의 상단 아치형 영역상에 금속피복층을 용착하기 위해 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총전류를 전극에 충분히 가한다. 전극에 새로운 모재를 계속해서 공급하기 위해 모재가 수평축을 중심으로 회전한다. 전극은 분당 약 20 사이클 내지 약 40 사이클 사이의 속도로 진동한다.

다른 관점에서 본 발명은 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 로울의 상단 아치형 영역 위에 유지되고 Ni 및 Cr 를 함유하고 있는 와이어 전극 사이에 있는 로울상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착하기 위한 방법과 직결된다. 로울의 상단 아치형 영역상에 금속피복층을 용착하기 위해 전극, 플럭스 및 모재의 저항가열에 의해 용융 금속 푸울 및 용융 슬래그 푸울을 생성하고 유지하기 위해 총전류를 전극에 충분히 가하는 동안 전극은 분당 약 20 사이클 내지 약 40 사이클의 속도로 진동한다. 금속피복층에 있는 Ni 및 Cr 의 희석율은 약 25% 이내이다.

본 발명은 또한 긴 원통형 강 압연기 로울상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착하기 위한 방법과 직결된다. Ni 및 Cr 을 함유하며 약 6 mm 내지 약 25 mm 의 거리로 서로 떨어진 두 개 이상의 심 충전 와이어 전극을 상기 로울의 상단 아치형 영역 위에 약 25 mm 내지 50 mm 사이의 거리에서 유지시키면서 각 전극당 약 13 mm 내지 25 mm 사이의 진동거리로 분당 약 20 사이클 내지 분당 약 40 사이클 사이의 속도로 심 충전 와이어 전극은 진동된다. 플럭스는 진동 플럭스 공급기에 의해 전극 주위의 로울의 상단 아치형 영역상에 공급된다. 전극, 플럭스 및 로울의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울내의 상단 아치형 영역상에 금속피복층을 용착하기 위해 약 300 암페어 내지 약 1200 암페어 사이의 총전류를 가한다. 용착물내의 Ni 및 Cr 의 희석율은 약 25% 이내에서 유지된다. 전극에 새로운 로울을 계속해서 제공하기 위해 강 압연기 로울은 분당 약 100 mm 내지 약 250 mm 사이의 속도로 그것의 수평축 중심을 회전한다. 스테인리스강 브러쉬는 전극 앞의 위치에서 로울에 기대어 지탱하고 있어 로울이 전극 아래에서 이동하기에 앞서 브러쉬 아래에서 회전하여 용융 슬래그가 로울에서 흘러 떨어지는 것을 방지한다. 과잉 플럭스를 제거하고 용융 슬래그 푸울 위의 공기 유동을 증가시켜 슬래그 푸울이 고체화되는 속도를 증가시키도록 진공 픽업을 용융 슬래그 푸울 위에 조금 떨어진 곳에 설치한다.

더 나아가 본 발명은 고합금 와이어 전극을 사용하는 일렉트로슬래그 표면살붙임에 의해 로울상에 용착된 고합금 강의 적어도 제 1 층을 포함하는 강 압연기 주조 로울상의 금속피복층과 직결된다. 제 1 층에서의 Cr 및 Ni 의 희석율은 약 25% 이내이다.

다른 관점에서 본 발명은 철계 긴 심 상에 고합금 강 금속피복층을 갖는 강 압연기 주조 로울과 직결된다. 금속피복층은 고합금 와이어 전극을 사용하는 일렉트로슬래그 표면살붙임에 의해 로울상에 용착된 고합금 강의 최소한 제 1 층을 갖는다. 제 1 층에서의 Cr 및 Ni 의 희석율은 약 25% 이내이다. 본 발명의 다른 목적이나 특징이 아래에서 부분적으로는 명백히 그리고 부분적으로는 강조될 것이다.

본 발명은 강 압연기 로울과 같은 산업용 구성품의 표면 살붙임에 대한 새로운 방법을 제시하여, 금속피복층 합금 조성에 대한 유연성 면에서는 와이어를 사용하는 잇점과 저희석화 면에서는 ESS 의 잇점을 모두 제공한다. ESS 는 고용착율, 저희석, 깨끗한 용착물, 저산소 함유량 그리고 좋은 슬래그 분리를 가능케 한다. 와이어를 사용하는 ESS 와 관련된 이 새로운 방법으로 인해, 6 층을 요구하던 SAW 와 비교하여 1 또는 2 층으로 요구되는 금속피복층의 화학조성을 얻을 수 있게 되어, 그 결과 상당한 재료와 노동력을 절감하게 된다. 본 방법의 결과 용착된 비이드는 우수하고 편평한 형태를 갖으며 인접한 패스들 간의 용착물 사이에 매끈한 연결을 얻을 수 있다. 용접금속은 매우 적은 산소를 함유하고 있어, 종래의 SAW 금속피복층 용착물과 비교하여 개재물이 적고 깨끗한 용접 용착물을 얻을 수 있다. 개재물의 양이 적기 때문에 용접금속의 인성 및 내식성이 좋은 효과를 얻는다.

본 발명에 따라, 스트립 전극 대신에 하나 이상의 솔리드 와이어 또는 심 충전 와이어를 구비한 전극을 사용하여 얕은 용입 용착물을 얻을 수 있는 새로운 ESS 방법이 개발되었다. 고합금 함량을 갖는 심 충전 와이어는 등가의 스트립보다 더 경제적으로 제조될 수 있고, 많은 경우에 스트립으로 쉽게 형성될 수 없는 합금들이 와이어 형태로 이용될 수 있다. 특정한 와이어 플럭스 조성, 용접파라미터 그리고 용접기술을 사용하는 이러한 새로운 방법은 금속피복층 용착물의 특성을 향상시키고 표면살붙임 작업의 비용을 절감한다.

본 발명을 실행하기 위해 모재는 도 1 및 도 2 에서 대략적으로 도시된 방향에 따라, 살붙일 모재의 영역이 실질적으로 수평이 되도록 위치한다. 예를 들어, 강 압연기 로울 (1) 은 고정부 (2) 에 고정되어 로울의 길이방향 축선 (A) 이 실질적으로 수평이 된다. 솔리드 와이어 전극 또는 심 충전 와이어 전극 또는 전극 (4) 으로부터의 용융 합금은 로울이 자신의 축선 주위로 회전하는 동안 로울의 최상부에 용착된다. 모재의 원주표면은 바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 위의 정반대편에 있는 상단 아치형 영역을 포함하는, 본질적으로 동일한 네 개의 아치형 영역으로 분할된다는 것을 생각할 수 있다. 본 발명은 상단 아치형 영역상에의 용착과 관련된 것이다. 로울의 완전한 매 회전에 따라 전극은 한 용착물의 넓이에 대략 일치하는 거리만큼 로울축의 길이 방향으로 이동한다.

소모성 전극은 적어도 하나의 솔리드 와이어 또는 심 충전 와이어를, 바람직하게는 약 한 개 내지 여섯개의 와이어를 구비한다. 와이어의 직경은 전형적으로 약 1.5 mm (1/16 인치) 내지 약 3.2 mm (1/8 인치) 의 범위인데, 와이어의 크기가 이 범위를 벗어나는 것도 가능하다. 본 발명의 특히 바람직한 실시예는 각각 약 2.4 mm (3/32 인치) 의 직경을 갖는 두 개의 심 충전 와이어 전극을 사용하는 것이다. 심 충전 와이어는 탄소강 피복재(예를 들어, AISE 1008 )내에 쌓인 합금분말 혼합물로 만들어 진다. 와이어 피복재의 조성은 0.5이하의 Mn, 0.5이하의 Si, 0.08이하의 C 그리고 나머지는 Fe이다(함량단위;중량%). 다음은, 27 퍼센트의 충전율 (충전율은 분말중량을 와이어 중량으로 나누고 100을 곱한것과 같다) 을 갖는 합금분말 혼합물의 허용가능한 조성이다(함량단위;중량%).

C 0.45 - 0.55

Mn 2.8 - 3.2

Si 1.0 - 1.5

Cr 47.0 - 47.9

Ni 8.5 - 9.5

Mo 4.0 - 4.5

Cb 0.70 - 0.80

V 0.55 - 0.65

Fe 나머지

서로 인접한 와이어 사이의 거리는 약 6 mm (1/4 인치) 내지 25 mm (1 인치) 의 범위이다. ESS 동안 모재로부터 전극의 접촉 선단까지의 거리는 약 25 mm (1 인치) 내지 약 50 mm (2 인치) 의 범위이다. 특히 바람직한 실시예는, 모재와 접촉 선단 사이의 거리가 약 38 mm (1.5 인치) 이고, 와이어 각각의 직경이 약 2.4 mm (3/32 인치) 이고, 와이어 사이의 거리가 약 13 mm (1/2 인치) 인 두 개의 와이어를 사용하는 것이다.

슬래그 푸울 (5) 의 저항가열로 인해 플럭스, 전극 및 기재금속이 용융된다. 슬래그 푸울은 또한 작업에 필요한 열을 발생시키고 대기로 부터 용융금속을 보호한다. 슬래그 푸울이 비교적 일정한 양을 유지하는 것이 과정에 있어서 중요하다. 그래서, 용융금속 및 슬래그가 응고될 때, 슬래그 푸울 속으로 전극 및 플럭스를 추가해서 넣어준다. 슬래그 푸울의 중심에 전극을 넣어 주는 것이 바람직하다. 플럭스는 전형적으로 플럭스 공급기 (7) 를 통해 슬래그 푸울앞에, 즉, 전극으로부터 원주방향으로(길이방향이 아닌) 조금 떨어진 모재의 표면상에 공급되고, 모재의 표면은 전극 아래에서 회전한다. 바람직한 플럭스는 브라질의 Carbo-Ox로 부터 얻을 수 있는 Carbo-Ox 4000 과 같은 고농도 CaF₂ 플럭스이다.

전체 전류는 와이어의 직경 및 와이어의 수에따라 약 300 암페어 내지 약 1200 암페어가 된다. 전압은 와이어의 직경에 따라 약 20 볼트 내지 약 35 볼트가 된다. 로울에 대한 전극의 이동속도는 로울의 원주방향으로 분당 약 100 mm (분당 4 인치) 내지 분당 약 250 mm (분당 10 인치) 의 범위를 갖는다. 전극은 바람직하게는 약 13 mm (1/2 인치) 내지 약 25 mm (1 인치) 의 진동거리로, 분당 약 20 사이클 내지 약 40 사이클의 속도로 진동한다. 진동방향은 전극이 모재의 표면을 따라 이동하는 방향 (강 압연기 로울과 관련된 실시예에 있어서는 로울의 길이방향 축에 평행하다) 과는 횡단방향이다.

전형적으로, 바람직한 파라미터에 따른 용착된 경화 살붙임 합금 (9) 층은 약 4 mm (0.2 인치) 내지 약 10 mm (0.4 인치) 의 두께를 갖는다.

본 발명에 따르면 희석은 약 30% 아래를 유지하고, 바람직하게는 약 25% 아래, 가장 바람직하게는 약 20% 이하를 유지한다. 용착물이 하나의 층으로 이루어진 실시예에서, 희석은 약 15% 내지 약 25% 의 범위내에서 유지된다. 용착물이 두 개의 층으로 이루어진 다른 실시예에서, 전체 희석은 약 1% 내지 약 10% 의 범위내에서 유지되고, 바람직하게는 약 1% 내지 약 5%의 범위내에서 유지된다. 희석은 특정 구성요소에 대한 전극의 조성과 용착된 합금의 조성을 비교하여 측정한다. 예를 들어, 만약 전극이 13.5% Cr 을 함유하고 용착물이 11% Cr 을 함유한다면, 희석은 약 20% 이다.

그래서 본 발명은 모재와 직접 접촉하는 6 mm 내지 10 mm 의 두께의 제 1 용착층 (9) 을 필수적으로 포함하는 금속피복층에 관한 것이다. 제 1 용착층은 전술한 희석파라미터에 그 특징이 있다. 제 1 용착층의 상단에는 제 2 또는 심지어 추가적인 층이 선택적으로 존재한다. 이러한 층들은 제 1 용착층 위에 있기 때문에 본래의 모재와 직접적으로 접촉하지 않는다. 수평방향에서 ESS 를 수행할 때, 용융 슬래그 푸울이 용융금속 퍼들의 상부에 위치하여 모재표면과의 접촉이 감소하기 때문에 이러한 바람직한 희석의 정도를 부분적으로 얻을 수 있다. 이것은 모재표면에 대한 가열량을 감소시켜 Cr 과 같은 용착합금의 구성요소가 모재속으로 희석되는 것을 감소시킨다.

와이어를 사용하는 ESS 에 대한 주요장애는 용융슬래그 푸울을 조절하는데 있어서의 어려움이다. SAW 슬래그와 비교할 때, ESS 슬래그는 훨씬 더 유동적이어서 강 압연기 로울과 같은 곡면상에서 조절하기가 휠씬 더 어렵다. 스트립 전극을 사용하는 ESS 방법에 있어서, 스트립 전극은 상대적으로 큰 면적을 갖고 있어, 와이어와 비교할 때 슬래그의 자유로운 유동을 방지하고 적당한 위치에서 슬래그를 유지할 수 있도록 돕는다. 그러나, 와이어를 사용하는 ESS 에서 용융슬래그는 와이어 주위를 자유로이 유동하고, 그 결과 슬래그가 곡면에서 굴러 떨어져, 표면 살붙임을 방해한다.

본 발명은, 와이어 전극을 사용할 때 슬래그의 유동과 관련된 문제들을 처리하기 위한 기술의 조합을 사용한다. 특히, 본 방법은 비록 슬래그 푸울이 안정한 ESS 작업을 지지할 만큼 클지라도 스트립 전극을 사용하는 ESS 방법에 비하여 상대적으로 작은 슬래그 푸울을 사용한다. 이 작은 슬래그 푸울은 더 다루기 쉽고 곡면에서 유동하여 떨어져 나가는 경향이 더 적다. 용착되는 용융금속 비이드의 앞쪽과 측면에 약간의 거리 만큼 슬래그 푸울이 확장되는 것이 바람직하다.

종래의 중력식 공급기보다 오히려 진동 플럭스 공급기 (7) 가 사용되는데, 진동 공급기는 소량의 플럭스가 슬래그 푸울 속으로 더 정확하게 공급되도록 한다.

제어된 소량의 플럭스(도시되어 있지 않음) 는 모재의 회전방향에서 원주방향으로 전극에서 조금 떨어져 그 전극뒤에서 슬래그 푸울의 뒷쪽에 공급된다. 이러한 추가적인 플럭스는 열침전소(heat sink)로서 작용하여 슬래그 푸울의 온도를 더 낮추어주어, 슬래그 푸울의 유동성을 감소시켜 곡면에서 흘러 떨어져 나가는 경향을 작게 만든다.

진공 픽업 (도시되지 않음) 은 슬래그 푸울의 뒤에서, 다시 말하면, 전극으로 부터 떨어져 회전하고 있는 슬래그 푸울로 부터 용융되지 않은 플럭스를 제거하기 위해 사용된다. 공기의 흐름은 슬래그 푸울을 더 빨리 응고시켜, 슬래그를 덜 유동적으로 만든다.

정교한 강모 스테인리스강 브러쉬 (11) 의 형태로 선단 슬래그 장벽이 슬래그 푸울의 앞에 위치하여 비용융 플럭스가 용융 슬래그 푸울의 앞에 쌓이도록 한다. 회전하는 강 압연기 로울상에의 용착과 관련된 본 발명의 실시예에서, 브러쉬는 전극앞에 원주방향으로 조금 떨어져 위치하여, 새로운 모재가 전극 아래에서 회전하기에 앞서 브러쉬 아래에서 회전한다. 이렇게 쌓인 비용융 플럭스는 슬래그가 모재에서 흘러 떨어지는 것을 방지하는 장벽으로서의 역할을 한다. 브러쉬는 충분히 구부리기 쉬워 모재의 윤곽과 합치하고, 쌓여진 비용융 플럭스는 그러한 윤곽에 유사하게 합치한다. 선단 슬래그 장벽의 맞은편 또는 다른 곳에는 어떤 슬래그 장벽도 없음을 볼 수 있다.

와이어를 사용하는 ESS 의 사용에 대한 제 2 의 주요장애는 균일한 용입 윤곽을 얻는 것과 관련되어 있다. 종래, 와이어 전극을 사용할 때 모재 속으로의 용입은 와이어의 세로 축과 교차하는 위치에서 가장 깊다. 두 개 또는 그 이상의 와이어를 나란히 사용할 때, 와이어의 세로축과 교차하는 위치에서 상대적으로 깊은 용입이 있고 와이어 사이의 중간 위치에서 상대적으로 얕은 용입이 있다. 이것은 불리하게도, 도 5 에 도시된 SAW 용접을 위한 두 개의 와이어 윤곽에 의해 나타난 바와 같이 파도모양을 갖는 불균일한 윤곽을 초래한다. 이러한 문제를 처리하기 위해 본 발명은 모재의 회전 방향에 횡단하여, 즉 모재에 대한 전극의 이동방향에 횡단하도록, 전극이 소정의 거리로 앞 뒤로 진동하도록 실행한다. 이 결과, 금속피복층 비이드의 폭 전체에 열의 일정한 분배가 이루어져, 도 4 에 도시된 바와 같이 더욱 균일한 윤곽이 얻어진다. 너무 느린 진동속도는 평탄하지 않은 비이드 에지 및 불량한 비이드간의 용해를 일으킨다. 너무 빠른 진동속도는 용착과정을 불안정하게 한다. 그렇기 때문에, 진동속도는 분당 약 20 사이클 내지 분당 약 40 사이클 사이에서 선택되고, 바람직하게는 분당 약 27 사이클 내지 33 사이클 사이이다. 진동거리의 폭은 약 6 mm (1/4 인치) 내지 약 38 mm (1.5 인치) 사이이고, 바람직하게는 약 19 mm (3/4 인치) 내지 약 25 mm (1 인치) 사이이다.

도 4 및 도 5 를 비교해서 볼 수 있는 것처럼, 진동을 하지 않는 용착물과 비교해 볼 때, 이러한 진동이 용착물의 바닥에 균일한 윤곽의 용착물을 제공하며, 또한 , 용착물의 상단에 상대적으로 편평한 윤곽의 용착물을 생산할 수 있다. 도 4 에서 도시된 윤곽은 향상된 비이드간의 연결 및 편평한 로울표면을 얻기 위해 요구되는 가공량의 실질적인 감소와 일치한다. 그래서 본 발명의 비이드의 형상은 비이드의 바닥과 상단 둘다 상대적으로 편평하다. 특히, 비이드 중심 주위의 60% 이내에서, 즉, 각 끝단으로부터 약 20% 이상에서, 비이드의 상단과 바닥 사이에서의 거리는, 약 20% 이상 변하지 않고, 바람직하게는 약 15% 이상변하지 않는다. 도 4 에서, 그래서, 두 개의 단면높이 H1 및 H2 는 약 20% 이하의 차이가 있다. 더욱이, 비이드의 중심부에서는, 비이드는 비이드의 상단 및 바닥에서 상대적으로 편평하여 바닥의 깊이 또는 상단의 높이는 비이드 전체 높이의 10% 이상 변하지 않는다. 이것은 도 5 에서 도시된 비이드 상단의 둥근 모양 및 도 5 에 도시된 비이드 바닥의 파도 모양과는 정 반대이다. 모재속으로 비이드의 용입은 도 5 에 도시된 비이드의 용입과 비교하여 얕다는 것을 도 4 로부터 알 수 있다. 특히, 평균적으로 도 4 의 1 층 비이드 높이의 약 20% 이하가 모재의 표면선 아래에 있다.

본 발명의 비이드 형태의 잇점을 예증하기 위해, 본 발명의 방법인 와이어를 사용하는 ESS 에 의한 일련의 인접한 용착물과 SAW 에 의한 일련의 인접한 용착물의 대략적인 비교가 도 3a 및 도 3b 에 도시되어 있다. 도 3b 에 도시된 와이어를 사용하는 ESS 용착물이 편평한 표면을 갖기 위해 깊이 A (약 0.2 mm) 만큼 가공되어야 하고, 반면 도 3a 에 도시된 SAW 용착물은 깊이 B (약 2 mm) 만큼 가공되어야 함을 볼 수 있다. 그래서, 본 발명의 방법은 결과적으로 가공시간, 노동력 및 비용을 절감하고, 그리고 가공되어 사라지는 용착되는 재료와 관련된 실질적인 낭비를 피할 수 있다.

본 발명에 따른 그 밖의 잇점은 플럭스 소모의 감소이다. 왜냐하면 만족스러운 용착물을 얻기위해 6 개 층을 요구하는 SAW 와 비교하여 본 발명은 한 개 또는 두 개 층의 적용으로 달성될 수 있다. 또한 상대적으로 작은 슬래그 푸울이 사용되어, 곡면에서 흘러 떨어지는 플럭스 및 슬래그는 최소한으로 유지되기 때문에 플럭스 소모의 감소를 달성할 수 있다.

다음의 예는 본 발명을 더 예증한다.

예 1

용착물들은 본 발명의 방법인 와이어를 사용하는 ESS 를 사용해서, 또한 비교할 목적으로 같은 와이어를 사용하는 종래의 SAW 를 사용해서 만들었다. 이러한 예를 위해, 중량 백분율에 의한 와이어 피복재 조성은 Mn 은 0.5이하, Si 는 0.5이하, C 는 0.08이하 그리고 나머지는 철이다. 중량 백분율에 의한 합금분말 조성은 다음과 같으며, 27% 의 충전율을 갖는다.

C 0.45 - 0.55

Mn 2.8 - 3.2

Si 1.0 - 1.5

Cr 47.0 - 47.9

Ni 8.5 - 9.5

Mo 4.0 - 4.5

Cb 0.70 - 0.80

V 0.55 - 0.65

Fe 나머지

ESS 파라미터들은 다음과 같다:

와이어 직경: 3/32 인치

와이어의 갯수: 2

와이어 사이의 거리: 1/2 인치

모재로부터 접촉 선단까지의 거리: 1.5 인치

전류: 550 암페어

전압: 26-27 볼트

플럭스의 종류: Carbo-Ox 4000

전극의 이동속도: 4-6 인치/분

모재: ASTM A36 강

6 층, 3 층, 그리고 1 층의 SAW 용착물 화학성분과 본 발명에 따른 1 층 및 2 층 용착물의 비교가 표 1 에 나타나 있다. Cr 및 Ni 에 대하여 희석백분율을 계산하였다. SAW 에 의해 용착된 합금의 6 층은 전형적으로 강 압연기 로울의 경화 표면 살붙임에 필요하며, 그래서, 6 층 용착물의 화학성분은 비교되는 다른 용착물에 대한 기준으로 간주된다. 이러한 데이타는 위에서 논의된 희석 목적물이 달성되었다는 것을 예증하고 있고, 본 발명의 1 층 용착물은 결과적으로 약 23% 의 희석율, 그리고 2 층의 일렉트로슬래그 용착물은 약 5% 이내의 희석율을 나타낸다. 이러한 결과는 심 충전 와이어가 일렉트로슬래그 방법에서 용접금속을 용착하기 위해 사용될 수 있고, 그 결과 1 또는 2 개 층의 저희석 표면 살붙임 용착물로 필요한 최종 화학성분을 얻을 수 있다는 것을 확증한다.

표 1: SAW 및 같은 조성의 와이어를 사용한 본 발명의 ESS 방법에 의해 만들

어진 용착물의 화학성분의 비교.

예 2

본 발명의 와이어 방법을 사용하는 ESS 를 사용하여 단일층의 용착물이 강판(AISI 4140)상에 만들어졌다. 용착물의 현미경 사진이 도 4 에 제시되어 있고, 용착물이 약 6 mm 의 높이를 갖는 것을 설명하고 있다. 용착물의 표면, 용착물의 바닥에서 3 mm, 2 mm 그리고 1 mm 에서 측정된 용착물의 화학성분이 표 2 에 나타나 있다.

이러한 분석은 용착물의 표면으로 부터 통과하여 용착물의 바닥에서 1 mm 의 깊이까지 비교적 일정한 화학성분을 보여준다. 이것은 강 압연기 로울에 있어서와 같이 부식 및 마모의 적용에 있어서 중요한 잇점이다. 왜냐하면 실질적인 부식 및 마모에 사용된 후조차 마모 표면은 신규 용착물의 화학성분 및 특질과 비교하여 동등한 화학성분 및 특질을 가질 것이다. 비교를 위해, 6 층 SAW 용착물의 화학성분이 제시되었다. 본 발명의 방법을 갖는 단일층에서의 희석은 Cr 함량에 기초하여 약 16% 이다. 단일층과 비교해서 두 개의 와이어를 사용하는 진동형 SAW 용착물은 약 30% 의 희석을 보여준다.

예 3

금속피복층 용착물에 있어서 산소는 개재물의 부피분율의 증가를 발생시키고, 이것은 인성 및 내식성에 있어서 해로운 영향을 끼칠 수 있다. 이러한 관점에서 본 발명의 실행을 평가하기 위해, 하나 또는 두 개 층으로 구성된 용착물은 본 발명의 와이어 방법을 사용하는 ESS 를 사용하여 만들어지고, 같은 조성의 와이어를 사용하는 SAW 를 사용하여 용착물이 만들어진다. 용착물의 산소 함유량은 다음과 같이 결정된다:

산소함량 (중량%)

1 층 2 층 3 층

본 발명의 방법 0.029 0.023

SAW (와이어를 가짐) 0.034 0.036 0.043

이러한 데이터는 강 압연기 로울과 같은 것을 금속피복 하기 위해 현재 사용하는 SAW 방법과 비교하여 본 발명방법은 감소된 산소 함유량을 갖는 용착물을 생산한다는 것을 예증한다. 도 6 및 7 의 현미경사진은 이러한 감소된 산소 함유량이 감소된 게재물의 부피분율로 어떻게 전이되는지를 예증하고 있다. 현미경사진에서 검은색 인공물로써 나타난 게재물은 본 발명에 따라 생성된 용착물보다 SAW 용착물에서 실질적으로 더 우세하다. 본 발명의 용착물에서 더 적은 게재물 부피분율은 결국 인성이 향상되고 피팅 부식에 대한 저항성이 향상된다. 이것은 더 나아가 용착물, 예를 들어, 강 압연기 로울의 수명의 연장으로 이어지고, 그 결과 로울 강철의 톤당 비용이 더 낮아진다.

위의 관점에서, 본 발명의 몇몇 목적이 이루어지고 다른 유리한 결과들을 습득한다.

본 발명의 영역으로부터 이탈하지 않고 위 개념에서 다양한 변화를 만들수 있으므로, 위 설명에서 포함하고 있고 동반한 도면에서 보여주고 있는 모든 것들은 한정된 의미가 아니라 예증이 되는 의미로 해석되어야 한다.

Claims (15)

1. 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서,

   1 내지 6 개의 와이어 전극을 상기 모재위에서 진동시키는 단계,

   상기 모재 상에 일렉트로슬래그 표면 살붙임에 의해 상기 금속피복층을 용착하기 위해 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 생성하고, 또한 상기 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총전류를 상기 전극에 가하면서 상기 모재상에 플럭스를 공급하는 단계, 및

   금속피복층이 용착될 새로운 모재가 상기 전극 아래를 통과하기에 앞서 선단 장벽 아래에서 회전되도록 위치된 선단 장벽으로 상기 플럭스 및 용융 슬래그 푸울을 모재상에 기계적으로 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 긴 원통모양의 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서,

   바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그의 수평 축을 중심으로 회전가능하게 고정부에 모재를 수평으로 설치하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 하나 이상의 와이어를 구비하는 전극을 상단 아치형 영역 위에 유지하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 상기 금속피복층을 용착하기 위해 상기 플럭스의 저항가열에 의해 용융금속 푸울 및 용융 슬래그 푸울을 생성하고, 또한 상기 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총 전류를 상기 전극에 가하는 단계, 및

   새로운 모재를 상기 전극에 계속해서 제공하기 위해 모재를 상기 수평축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함하고,

   상기 전극은 Ni 및 Cr을 함유하며 상기 금속 피복층은 모재와 접촉하는 제 1 층을 구비하고, 상기 제 1 층내의 Ni 및 Cr 의 희석은 25% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서,

   1 개 내지 6 개의 와이어 전극을 상기 모재 위에 유지하는 단계, 및

   상기 모재상에 일렉트로슬래그 표면 살붙임에 의해 상기 금속 피복층을 용착시키기 위해 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총전류를 상기 전극에 가하면서 상기 모재상에 상기 플럭스를 공급하는 단계를 포함하고,

   상기 전극은 Ni 및 Cr을 함유하며 상기 금속 피복층은 모재와 접촉하는 제 1 층을 구비하고, 상기 제 1 층내의 Ni 및 Cr 의 희석은 25% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 전극은 1 개 내지 6 개의 심 충전 와이어로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 긴 원통모양의 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서,

   바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그의 수평 축을 중심으로 회전가능하게 고정부에 모재를 수평으로 설치하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 하나 이상의 와이어를 구비하는 전극을 상단 아치형 영역 위에 유지하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 상기 금속피복층을 용착하기 위해 상기 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총 전류를 상기 전극에 가하는 단계,

   새로운 모재를 상기 전극에 계속해서 제공하기 위해 모재를 상기 수평축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함하고, 및

   금속피복층이 용착될 새로운 모재가 상기 전극 아래를 통과하기에 앞서 선단 장벽 아래에서 회전되도록 위치된 선단 장벽으로 상기 플럭스 및 용융 슬래그 푸울을 모재상에 기계적으로 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 용융 슬래그 푸울은 상기 선단 장벽 맞은편에서 어떠한 장벽도 없는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 용융 슬래그 푸울은 상기 선단 장벽이외에 어떠한 장벽도 없는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 긴 원통모양의 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서:

   바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그의 수평 축을 중심으로 회전가능하게 고정부에 모재를 수평으로 설치하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 하나 이상의 와이어를 구비하는 전극을 상단 아치형 영역 위에 유지하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 상기 금속피복층을 용착하기 위해 상기 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총 전류를 상기 전극에 가하는 단계,

   새로운 모재를 상기 전극에 계속해서 제공하기 위해 모재를 상기 수평축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함하고, 및

   용융되지 않은 플럭스를 슬래그 푸울로 부터 제거하고 상기 슬래그 푸울 주위의 공기 유동을 증가시켜 용융 슬래그 푸울의 냉각을 촉진시켜 상기 슬래그 푸울이 상기 상단 아치형 영역으로 부터 흘러 떨어지는 경향을 감소시키기 위해 상기 슬래그 푸울 위에 진공 픽업을 대는 단계를 포함하고,

   상기 전극은 Ni 및 Cr을 함유하며 상기 금속 피복층은 모재와 접촉하는 제 1 층을 구비하고, 상기 제 1 층내의 Ni 및 Cr 의 희석은 25% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
9. 긴 원통모양의 모재상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서,

   바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 모재가 그의 수평 축을 중심으로 회전가능하게 고정부에 모재를 수평으로 설치하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 하나 이상의 와이어를 구비하는 전극을 상단 아치형 영역 위에 유지하는 단계,

   상기 모재의 상단 아치형 영역상에 상기 금속피복층을 용착하기 위해 상기 플럭스의 저항가열에 의해 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총 전류를 상기 전극에 가하는 단계,

   새로운 모재를 상기 전극에 계속해서 제공하기 위해 모재를 상기 수평축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함하고, 및

   분당 20 사이클 내지 40 사이클 사이의 속도로 상기 전극을 진동시키는 단계를 포함하고,

   상기 전극은 Ni 및 Cr을 함유하며 상기 금속 피복층은 모재와 접촉하는 제 1 층을 구비하고, 상기 제 1 층내의 Ni 및 Cr 의 희석은 25% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 13 mm 내지 25 mm 의 진동거리로 상기 전극을 진동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제 2 항에 있어서, 상기 플럭스는 진동형 플럭스 공급기에 의해 상단 아치형 영역상에서 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제 2 항에 있어서, 상기 모재는 철계의 강 압연기 로울인 것을 특징으로 하는 방법.
13. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 층은 용접 비이드로 구성된 일련의 인접한 금속 용착물을 구비하며, 상기 용접 비이드는 얕은 용입을 갖고 비교적 균일한 높이를 가져 상기 용접 비이드의 단면 높이의 20% 이하가 모재의 표면 아래에 용입되어 있는 것을 특징하는 방법.
14. 로울상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서,

    바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 로울이 그의 수평 축을 중심으로 회전가능하게 고정부에 로울을 수평으로 설치하는 단계,

    상기 로울의 상단 아치형 영역상에 플럭스를 공급하면서 Ni 및 Cr 을 함유하는 1 개 내지 6 개의 심 충전 와이어를 구비하는 전극을 상단 아치형 영역 위에 유지하는 단계,

    분당 20 사이클 내지 40 사이클 사이의 속도로 상기 전극을 진동시키는 단계,

    상기 로울의 상단 아치형 영역상에 상기 금속피복층을 용착하기 위해 상기 플럭스의 저항가열에 의해 용융금속 푸울 및 용융 슬래그 푸울을 생성하고, 또한 상기 용융 슬래그 푸울을 유지하도록 총 전류를 상기 전극에 가하는 단계,

    새로운 모재를 상기 전극에 계속해서 제공하기 위해 모재를 상기 수평축을 중심으로 회전시키는 단계를 포함하고,

    상기 금속피복층에서의 Ni 및 Cr 의 희석이 25% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
15. 긴 원통모양의 강 압연기 로울상에 고합금 스테인리스강 금속피복층을 용착시키는 방법에 있어서,

    바닥 아치형 영역, 두 개의 측면 아치형 영역, 그리고 바닥 아치형 영역 정반대 쪽 위에 있는 상단 아치형 영역을 구비하는 원주를 갖는 강 압연기 로울이 그의 수평 축을 중심으로 회전가능하게 고정부에 강 압연기 로울을 수평으로 설치하는 단계,

    Ni 및 Cr 을 함유하며 6 mm 내지 25 mm 의 거리로 서로 떨어진 두 개 의 심 충전 와이어 전극을 상기 로울의 상단 아치형 영역 위에 25 mm 내지 50 mm 사이의 거리에서 유지시키면서 각 전극당 13 mm 내지 25 mm 사이의 진동거리로 분당 20 사이클 내지 분당 40 사이클 사이의 속도로 상기 심 충전 와이어 전극을 진동시키는 단계,

    상기 전극 주위의 상기 로울의 상기 상단 아치형 영역상에 진동형 플럭스 공급기에 의해 플럭스를 공급하는 단계,

    상기 플럭스의 저항가열에 의해 유지되는 용융 슬래그 푸울안에서 상기 금속피복층을 상기 상단 아치형 영역상에 용착하기 위해 300 암페어 내지 1200 암페어의 총 전류를 상기 전극에 가하고, 용착물에서의 Ni 및 Cr 의 희석은 25% 아래로 유지되는 단계,

    계속해서 새로운 로울을 상기 전극에 제공하기 위하여 분당 100 mm 내지 250 mm 사이의 속도로 상기 강 압연기 로울을 수평축을 중심으로 회전시키는 단계,

    용융 슬래그가 로울에서 흘러 떨어지지 않도록 로울이 상기 전극 아래를 지나기 전에 지나게 되는 스테인리스강 브러쉬를 상기 전극 앞의 위치에서 상기 로울에 대해 유지시키는 단계, 및

    과잉의 플럭스를 제거하고 상기 용융 슬래그 푸울이 빠르게 응고하도록 용융 슬래그 푸울 위의 공기 유동을 증가시키기 위해 상기 용융 슬래그 푸울 위에서 진공 픽업을 대는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.