KR100774156B1 - 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강 용접에 적용되는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스에 관한 것으로, 상기 플럭스 전체 중량에 대하여, SiO2: 12.0~20.0%, Al2O3: 18.0~27.0%, ZrO2: 6.0~12.0%, CaO: 6.0~12.0%, CaF2: 7.0~16.0%, MnO: 2.0~5.0%, MgO: 20.0~29.0%, Na2O, K2O, Li2O 중 1성분 또는 그 이상의 합: 1.5~4.5%, 잔부로서 Fe 및 불가피한 불순물을 함유하는 플럭스로 이루어진 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 제공함으로써, 용접시 양호한 아크안정성, 슬래그 박리성을 가지고, 내포크마크성, 내피트성과 같이 용접결함을 억제하는 특성을 가지며, 비드외관이 우수한 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 제공한다.
오스테나이트계 스테인리스강, 서브머지드 아크용접, 소결형 플럭스, 슬래그 박리성, 아크안정성

Description

서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스 {SINTERED FLUX FOR SUBMERGED ARC WELDING}
본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강의 서브머지드 아크용접에 적용되는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스에 관한 것으로써, 더욱 자세하게는 서브머지드 아크용접시 양호한 아크안정성, 슬래그 박리성을 가지고, 내포크마크성, 내피트성과 같이 용접결함을 억제하는 특성을 가지며, 비드외관이 우수한 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스에 관한 것이다.
현재 원자력발전소 부품 및 각종 화학장치 등에서 스테인리스강이 많이 이용되어지고 있으며, 장치 및 부품소재의 대형화에 따라 사용되는 스테인리스강도 후판화 및 고강도화가 요구되어지고 있다. 종래에는 이러한 스테인리스강의 용접이 수용접 및 반자동 용접으로 많이 행하여졌지만, 후판의 스테인리스강 용접은 수용접 및 반자동 용접으로는 용착효율이 나쁘고, 슬래그혼입 및 블루홀(Blowhole) 등의 용접결함이 발생하기 쉬운 문제가 있다. 또한 스테인리스강의 고강도화를 목적으로 질소(N), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo) 등의 원소를 다량으로 함유시킨 스테인리 스강이 개발되어지고 있으며, 이같은 성분은 용접시에 슬래그 박리성을 현저히 나쁘게 하는 성분이다.
한편 후판의 용접에는 용접패스의 수를 감소시키기 위해 협개선화하여 용접을 진행하고 있는데, 이 경우 슬래그 박리성은 매우 중요한 인자이다. 현재 시판되고 있는 용융형 플럭스에서는 후판 및 고장력강의 용접시에 슬래그 박리성을 향상시키기 위한 방법으로 모재로부터 희석의 영향을 억제하도록 저입열로 용접을 행하고, 매 패스에 표면을 글라인더로 마무리하는 등 극히 비능률적인 방법으로 대처하였다. 이에 본 발명에서는 오스테나이트계 스테인리스강의 서브머지드 아크용접시 아크안정성, 슬래그 박리성을 향상시키고, 내포크마크성, 내피트성과 같이 용접결함을 억제하는 특성을 가지며, 비드외관이 우수한 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 제공하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오스테나이트계 스테인리스강의 서브머지드 아크용접시 아크안정성, 슬래그 박리성을 향상시키고, 내포크마크성, 내피트성과 같이 용접결함을 억제하는 특성을 가지며, 비드외관이 우수한 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 오스테나이트계 스테인리스강 용접에 적용되는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스 전체 중량에 대하여, SiO2: 12.0~20.0%, Al2O3: 18.0~27.0%, ZrO2: 6.0~12.0%, CaO: 6.0~12.0%, CaF2: 7.0~16.0%, MnO: 2.0~5.0%, MgO: 20.0~29.0%, Na2O, K2O, Li2O 중 1성분 또는 그 이상의 합: 1.5~4.5%, 잔부로서 Fe 및 불가피한 불순물을 함유하는 플럭스로 이루어진 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 제공함으로써 달성된다.
여기서, 하기 수학식으로 정의되는 점성비(Viscosity Rate, VR)가 8.0~14.0의 범위를 만족하는 것이 바람직하다.
Figure 112006092339376-pat00001
또한, 상기 플럭스의 입경은 플럭스 전중량에 대하여, 1.00mm이상의 입자: 5.0%이하, 1.00mm미만 0.50mm이상의 입자: 20.0~50.0%, 0.50mm미만 0.20mm이상의 입자: 40.0~75.0%, 0.20mm미만의 입자: 5.0%이하로 구성되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명자는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스에 있어서 플럭스 성분의 성분비를 하기와 같이 제어함으로써 바람직한 아크안정성, 내포크마크성, 슬래그 박리성, 내피트성, 비드외관 등을 나타낼 수 있음을 발견하였다.
이하에서 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강 용접에 적용되는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스의 성분 및 그 조성비의 한정이유에 대해 상세히 설명 한다.
SiO 2 : 12.0~20.0중량%
SiO2는 산성계 성분으로써 용융 슬래그의 점성과 융점을 조정하여 비드외관과 슬래그 박리성을 향상시키는데 유효한 성분이다.
그 함량이 전체 플럭스 중에서 12.0% 미만일 경우에는 점성이 부족하여 비드폭이 불균일해지고, 퍼짐성이 감소하여 볼록비드가 발생되는 등 용접비드가 불균일하게 되며, 슬래그 박리성도 저하되고, 용접결함이 발생하기 쉽게 되며, 20.0%를 초과하게 되면 용융 슬래그의 염기도가 낮아져 용착금속내의 산소가 증가하여 인성이 열화되고, 점성이 과잉되어 불균일한 비드의 발생 및 슬래그 박리성이 나빠지게 된다.
SiO2의 공급원으로서는 규석(Quartz, SiO2), 규사(Quartz sand, SiO2), 규회석(Wollastonite, CaSiO3) 등이 있으며, 산화물 또는 복합 산화물의 형태로 첨가된다.
Al 2 O 3 : 18.0~27.0중량%
Al2O3는 중성계 성분으로써, 슬래그 유동성을 양호하게 하여 슬래그 형상을 안정화 시키고, 산소와의 친화력이 강하여 용접금속중의 산소량을 거의 높이지 않고도 용접작업성을 향상시키는 원소이며, 용융 슬래그의 점성 및 융점을 조정함으 로써 비드형상을 양호하게 하고, 용접시 아크 집중성 및 안정성을 향상시켜 용접작업성을 좋게 한다.
그 함량이 전체 플럭스 중에서 18.0% 미만일 경우에는 점성과 융점이 낮아져서 비드폭과 결이 불균일하게 되고, 언더컷 등의 용접결함이 발생할 수 있다. 그리고 27.0%를 초과하게 되면 용융 슬래그의 융점을 상승시키고, 유동성을 저하시켜 아크안정성을 나쁘게 하며, 용융 슬래그의 점성이 높아져 비드 퍼짐성이 부족하여 블록비드를 형성하는 등의 비드외관을 열화시키게 되고, 슬래그 혼입을 유발시켜 용접결함을 발생시킨다.
Al2O3의 공급원으로서는 보크사이트(Bauxite, Al2O3·2H2O), 산화알루미늄(Aluminum oxide, Al2O3) 등이 있다.
ZrO 2 : 6.0∼12.0중량%
ZrO2는 슬래그 박리성을 개선하는데 유효한 성분으로써, 그 함량이 전체 플럭스 중에서 6.0% 미만일 경우에는 상기 효과가 미비하게 되고, 12.0%를 초과하게 되면 슬래그의 발생량을 증가시키게 되어 슬래그 혼입 등의 용접결함을 유발시키며, 슬래그가 경화되고 너무 빨리 응고되어 비드외관 및 슬래그 박리성을 악화시킨다.
ZrO2의 공급원으로서는 지르코니아(Zirconia, ZrO2), 지르콘샌드(Zircon sand, ZrSiO4) 등이 있다.
CaO : 6.0∼12.0중량%
CaO는 염기성계 성분으로써, 염기도와 점성을 조정하며, 용접금속 중의 산소량을 감소시키는 효과를 가지므로 용접금속부의 인성 향상에 효과적이다. 그러나 용융 슬래그의 융점을 상승시켜 슬래그 혼입을 유발시키므로 그 함량을 제한하는 것이 필요하다.
그 함량이 6.0% 미만일 경우에는 상기 효과가 미비하게 되고, 12.0%를 초과하게 되면 용융 슬래그의 융점과 점성을 상승시켜 비드외관 및 슬래그 박리성을 나쁘게 하고, 포크마크와 같은 용접결함을 발생시킨다.
CaO의 공급원으로서는 규회석(Wollastonite, CaSiO3), 백운석(Dolomite, MgCO3·CaCO3), 석회장석(Anorthite, CaO·Al2O3·2SiO2) 등이 있다.
CaF 2 : 7.0∼16.0중량%
CaF2는 염기성계 성분으로써, 용융 슬래그의 융점과 점도를 저하시켜 슬래그의 유동성을 향상시키고, 비드외관을 개선하며, 용접시 산소와의 반응으로 불소가스를 발생하여 수증기 분압을 감소시켜 용접금속내 저산소화, 저수소화에 기여하여 용접금속의 인성을 향상시키는데 유효한 성분이다.
그 함량이 7.0% 미만일 경우에는 상기 효과가 미비하여 비드외관이 불량하고, 용접금속의 인성이 불량하게 된다. 그리고, 16.0%를 초과하게 되면 아크가 불안정해져서 비드외관 및 슬래그 박리성의 열화현상이 나타나고, 발생되는 가스로 인해 자극적인 냄새가 나며, 포크마크 또는 언더컷 등의 용접결함이 발생한다.
CaF2의 공급원으로서는 형석(Fluospar, CaF2) 등이 있다.
MnO : 2.0∼5.0중량%
MnO는 비드외관을 개선하는데 유효한 성분으로써, 특히 고속용접시의 비드외관 개선과 언더컷과 같은 용접결함의 방지에 유효하다. 그 함량이 2.0% 미만일 경우에는 상기 효과가 미비하게 되고, 5.0%를 초과하게 되면 용융지에서의 CO 반응이 심해져 비드외관 또는 슬래그 박리성이 현저하게 나빠진다.
MnO의 공급원으로서는 페로망간(Ferro-Manganese), 산화망간(Maganese oxide, MnO) 등이 있다.
MgO : 20.0∼29.0중량%
MgO는 염기성계 성분으로써, 용융 슬래그의 염기도를 높이고 용접금속중의 산소량을 저감시켜 용접금속의 인성 확보에 유효한 성분이며, 용접시 아크를 안정화 시키고, 슬래그 박리성을 개선하며, 비드외관을 양호하게 하는데 효과적인 성분이다. 그러나 용융 슬래그의 융점을 상승시켜 슬래그 혼입을 유발시킬 가능성이 있 기 때문에 그 첨가가 제한된다.
그 함량이 20.0% 미만일 경우에는 상기 효과가 미비하게 되고, 용접비드의 표면에 슬래그가 달라붙어 박리성이 나빠지게 되며, 29.0%를 초과하게 되면 아크가 불안정해 지고, 볼록비드가 발생되어 비드외관이 나빠지게 되며, 슬래그의 융점이 너무 상승하게 되어 슬래그 박리성이 열화하고, 아울러 포크마크와 같은 용접결함이 나타나게 된다.
MgO 의 공급원으로서는 마그네사이트(Magnesite, MgCO3), 마그네시아크린커(Magnesia clinker, MgO), 백운석(Dolomite, MgCO3·CaCO3) 등이 있다.
Na 2 O , K 2 O , Li 2 O 중 1성분 또는 그 이상의 합 : 1.5~4.5중량%
Na2O, K2O, Li2O는 아크안정성을 확보하는데 중요한 성분으로써, 특히 고속용접시 아크안정성을 유지시켜 주는 역할을 한다. Na2O, K2O, Li2O 중 1성분 혹은 그 이상의 합이 1.5% 미만일 경우에는 상기와 같은 아크안정성의 향상 효과가 미비하게 되고, 4.5%를 초과하게 되면 볼록 비드가 형성되어 용접작업성이 나빠지게 되며, 아크가 현저하게 불안해지고, 내흡습성이 열화하게 된다.
Na2O, K2O, Li2O는 일반적으로 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스 제조에 사용되는 물유리(Water glass), 빙정석(Cryolite, Na3AlF6), 티탄산카리(Potassium titanate, K2TiO3), Li-Si 등에서 첨가된다.
한편 본 발명에서는 상기에서와 같이 플럭스의 조성비를 제어하는 것에 부가하여 점성비를 표현하는 관계식을 설정하고, 그 점성비의 수치범위를 하기와 같이 적절하게 제어함으로써 보다 바람직한 용접작업성을 나타낼 수 있음을 알아내었다.
점성비 ( VR ) : 8.0~14.0
본 발명에서 도입한 점성비(VR)는 서브머지드 아크용접시 슬래그의 융점 및 점성에 영향을 미치는 성분들이 아크안정성, 비드외관 및 용접결함에 큰 영향을 미치는 인자임에 착안하여 발명한 것으로, 본 발명의 발명자는 플럭스 구성성분 중 CaO, Al2O3, MgO와 같은 성분은 슬래그의 융점을 상승시키고, 혼합 슬래그의 점성을 높이는 반면, SiO2, CaF2와 같은 성분은 슬래그의 융점을 낮추고, 혼합 슬래그의 점성을 낮추는 성분임을 견지하고, 하기 수학식의 점성비(VR)를 한정하였다.
Figure 112006092339376-pat00002
즉, 슬래그의 점성이 너무 높게 되면, 용접시 슬래그의 유동성이 감소하여 아크가 불안정하고, 비드퍼짐성이 부족하게 되며, 이로 인해 비드외관이 나빠지게 된다. 또한, 슬래그 혼입이 다발하여 용접결함을 유발시킨다. 반면, 슬래그의 점성 이 너무 낮게 되면, 비드폭이 불균일하게 되고, 이로 인해 비드외관이 나빠지게 되며, 슬래그 박리성이 저하하고, 용접결함을 유발시킨다.
본 발명에 있어서는, 하기 수학식으로 정의되는 점성비(VR)가 8.0 미만일 경우에는 슬래그의 점성이 너무 낮아져 비드폭과 결이 불균일하게 되고, 사행비드가 생성되기 용이하며, 피트 및 언더컷과 같은 용접결함이 발생되기 쉬워진다. 반면, 점성비(VR)가 14.0을 초과하는 경우에는 슬래그의 점성이 지나치게 높아져 비드외관이 나빠지고, 슬래그 유동성 감소로 인해 슬래그 박리성 및 아크안정성도 나빠지게 된다.
본 발명의 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스는 유도결합 플라즈마 원자방출분광분석기(ICP-AES, Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer) 및 X선 형광분석기(XRF, X-ray Fluorescence Spectrometry) 등을 사용하여 그 함량을 분석하였다.
이하에서는, 본 발명의 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스의 입경을 한정한 이유에 대해 상세히 설명한다.
상기 언급한 성분조성을 가지는 각각의 플럭스성분을 혼합한 소결형 플럭스가 적절하지 못한 입경 분포를 가지게 되면 아크안정성이 나빠지고, 비드외관이 거칠게 되며, 피트 및 포크마크 등과 같은 용접결함이 생기기 쉽게 된다. 따라서, 본 발명의 플럭스 입경은 플럭스 전중량에 대하여, 1.00mm이상의 입자: 5.0%이하, 1.00mm미만 0.50mm이상의 입자: 20.0~50.0%, 0.50mm미만 0.20mm이상의 입자: 40.0~75.0%, 0.20mm미만의 입자: 5.0%이하로 구성되는 것이 바람직하다.
플럭스 입경이 1.00mm이상의 입자가 5.0%를 초과하게 되면, 대립의 플럭스가 증가함으로써 플럭스와 플럭스 사이의 공간이 커져 아크보호성 및 아크안정성이 감소하게 되고, 비드외관이 거칠게 되며, 포크마크가 생기기 쉽게 된다.
플럭스 입경이 1.00mm미만 0.50mm이상의 입자가 20.0%미만인 경우에는 포크마크가 발생될 가능성이 높아지고, 50.0%를 초과하게 되면 볼록비드가 나타나 비드외관이 거칠어지게 된다.
플럭스 입경이 0.50mm미만 0.20mm이상의 입자가 40.0%미만인 경우에는 전체적인 플럭스 입경이 조대하게 되어 아크보호성 및 아크안정성과 비드 외관이 열화하게 되고, 75%를 초과하게 되면 가스방출이 원활하게 이루어지지 않게 되어 포크마크 및 피트 등의 용접결함이 발생된다.
플럭스 입경이 0.20mm미만의 입자가 5.0%를 초과하게 되면 미립의 플럭스가 증가함으로써 포크마크 및 피트 등의 용접결함이 발생하게 된다.
본 발명의 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스의 입경은 ASTM B 214(Standard Test Method for Sieve Analysis of Metal Powders) 규격에 의거하여 측정하였다.
실시예
이하에서는 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강 용접에 적용되는 서브머 지드 아크용접용 소결형 플럭스의 실시예에 관해, 본 발명의 범위로부터 벗어난 비교예와 비교해서 그 효과를 구체적으로 설명한다.
Figure 112006092339376-pat00003
Figure 112006092339376-pat00004
Figure 112006092339376-pat00005
표 1과 표 2에서는 본 발명의 오스테나이트계 스테인리스강 용접에 적용되는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 사용하여 용접을 실시하기 위한 용접 모재 및 용접와이어의 종류와 각각의 화학성분을, 표 3에서는 용접조건을 나타내었다. 또한, 표 4와 표 5에서는 본 발명의 일실시예에 따라 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 사용하여 오스테나이트계 스테인리스강의 서브머지드 아크용접을 실시하였다.
이 때, 상기 플럭스는 각각의 원료 플럭스를 물유리(Water glass)로 입자화시킨 후 건조와 소결 과정을 거쳐 하기 표 4와 표 5의 화학조성을 가지는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 제조하였고, 상기 제조방법에 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
여기서, 표 4와 표 5의 플럭스 성분 중에서 잔부는 각각의 원료 플럭스에 극소량으로 들어있는 성분인 BaO, FeO, TiO2와 Fe 및 기타 불순물을 나타낸다.
Figure 112006092339376-pat00006
Figure 112006092339376-pat00007
상기의 용접방법으로 용접을 행한 후, 각각의 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스에 대한 용접작업성을 평가한 결과를 표 6에 나타내었으며, 각 평가항목에 대한 결과는 양호(○), 보통(△), 불량(×)으로 각각 구분하여 표기하였다.
Figure 112006092339376-pat00008
아크안정성에 대한 평가는 표 4와 표 5의 조성을 가지는 플럭스를 이용하여 표 1에 표기된 모재에 표 2의 용접와이어로 용접을 실시하였을 때, 용접전류의 변동값(용접전류의 최대값에서 용접전류의 최소값을 뺀 값)을 아크안정성의 평가기준으로써 도입하였고, 상세한 아크안정성의 평가 기준은 하기 표 7에 나타내었다.
Figure 112006092339376-pat00009
상기 아크안정성에 대한 평가와 같은 조건으로 용접을 실시하였을 때, 내포크마크성에 대한 평가는 비드 표면에 포크마크 발생이 없는 경우를 "양호(○)", 포크마크가 1개 이상 5개 미만인 경우를 "보통(△)", 포크마크가 5개 이상인 경우를 "불량(×)"으로 표기하였고, 슬래그 박리성에 대한 평가는 용접부를 덮고 있는 슬래그를 망치 및 브러쉬 등과 같은 도구를 사용하여 물리적인 수단으로 제거할 경우, 슬래그가 비드 표면에 남지 않고 깨끗하게 모두 박리되는 경우를 "양호(○)", 비드 표면에 슬래그가 박리되지 않고 잔존하는 경우를 "불량(×)"으로 표기하였으며, 내피트성에 대한 평가는 용접부에 피트가 발생되지 않은 경우를 "양호(○)", 발생되는 경우를 "불량(×)"으로 표기하였고, 비드 외관에 대한 평가는 용접 비드가 사행비드나 언더컷이 발생하지 않으며 비드폭과 결이 일정한 경우를 "양호(○)", 사행비드나 언더컷이 발생하거나 비드폭과 결이 일정치 못한 경우를 "불량(×)"으로 표기하였다.
표 6에 나타낸 바와 같이 본 발명의 범위 내에 있는 발명예 1부터 8의 플럭스는 어느 것이든 양호한 결과를 나타내었다.
비교예 9는 CaF2 함량이 본 발명의 수치범위 미만이고, SiO2 함량이 본 발명의 수치범위를 초과하기 때문에 비드외관 및 슬래그 박리성이 불량하였다.
비교예 10은 CaO 함량이 본 발명의 수치범위 미만이고, Al2O3 및 MgO 함량이 본 발명의 수치범위를 초과하기 때문에 포크마크와 같은 용접결함이 발생되고, 비드외관이 불량하며, 아크안정성이 부족하게 된다.
비교예 11은 ZrO2 함량이 본 발명의 수치범위 미만이고, CaF2 함량이 본 발명의 수치범위를 초과하기 때문에 아크안정성 및 슬래그 박리성이 불량하고, 이로 인해 비드외관이 열화되며, 포크마크 및 피트와 같은 용접결함이 발생된다.
비교예 12는 SiO2 및 MnO 함량이 본 발명의 수치범위 미만이고, Na2O, K2O, Li2O 중 1성분 또는 그 이상의 합과 점성비(VR)값이 본 발명의 수치범위를 초과하기 때문에 아크안정성이 열화하고, 비드외관이 불량하며, 용접결함이 발생된다.
비교예 13은 MgO 함량이 본 발명의 수치범위 미만이고, ZrO2 및 CaO 함량이 본 발명의 수치범위를 초과하기 때문에 슬래그 박리성 및 비드외관이 불량하고, 포크마크가 발생되었다.
비교예 14는 Al2O3 함량과 Na2O, K2O, Li2O 중 1성분 또는 그 이상의 합이 본 발명의 수치범위 미만이고, MnO 함량이 본 발명의 수치범위를 초과하기 때문에 슬래그 박리성과 비드외관이 불량하고, 포크마크가 발생되며, 아크안정성이 부족하였다.
비교예 15와 16은 점성비(VR)값이 본 발명의 수치범위 미만이기 때문에 슬래그의 점성이 낮아져 비드형상이 불균일하고, 피트 및 포크마크와 같은 용접결함이 발생되었다.
비교예 17과 18은 점성비(VR)값이 본 발명의 수치범위를 초과하기 때문에 슬래그의 점성이 높아져 비드외관이 열화하고, 슬래그 유동성 감소로 인해 슬래그 박리성 및 아크안정성도 불량하였다.
하기 표 8은 본 발명에서 명시한 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스의 화학성분 조성분포를 가지며, 점성비(VR)값이 8.0~14.0의 범위를 만족하는 상기 표 4내 발명예 1에 대하여 플럭스의 입경 분포를 총 8개로 구분하여 제조를 실시하였고, 표 8에 나타난 입도 분포를 지닌 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스에 대한 용접작업성을 평가한 결과를 하기 표 9에 정리하였다. 이때 용접조건은 표 1~3에 언급한 방법으로 실시하였으며, 하기 표 9에서 표기된 기호는 ○: 양호, △: 보통, ×: 불량을 나타낸다.
Figure 112006092339376-pat00010
Figure 112006092339376-pat00011
상기 표 8 및 9의 결과를 살펴보면, 발명예에서는 제조된 플럭스의 입경이 플럭스 전중량에 대하여, 1.00mm이상의 입자: 5.0%이하, 1.00mm미만 0.50mm이상의 입자: 20.0~50.0%, 0.50mm미만 0.20mm이상의 입자: 40.0~75.0%, 0.20mm미만의 입자: 5.0%이하로 구성되었을 때, 양호한 아크안정성, 내포크마크성, 슬래그 박리성, 내피트성 및 비드외관을 나타내고 있음을 알 수 있었다.
한편, 표 8내 비교예 23은 1.00mm미만 0.50mm이상의 입자가 본 발명의 범위보다 낮고, 0.50mm미만 0.20mm이상의 입자가 본 발명의 범위보다 높아서 용접결함이 발생하고, 내포크마크성, 내피트성이 불량하였다.
표 8내 비교예 24는 1.00mm이상의 입자가 본 발명의 범위보다 높아서 아크안정성과 비드외관이 열화하였고, 내포크마크성 및 내피트성이 부족하였다.
표 8내 비교예 25는 0.50mm미만 0.20mm이상의 입자가 본 발명의 범위보다 낮고, 0.20mm미만의 입자가 본 발명의 범위보다 높아서 용접결함이 발생하고, 비드외관이 불량하였으며, 아크안정성이 부족하였다.
표 8내 비교예 26은 1.00mm미만 0.50mm이상의 입자가 본 발명의 범위보다 높아서 비드외관이 불량하고, 내포크마크성이 부족하였다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스의 화학성분 함량, 점성비 및/또는 플럭스 입도 분포를 제어함으로써, 용접시 양호한 아크안정성, 슬래그 박리성을 가지고, 내포크마크성, 내피트성과 같이 용접결함을 억제하는 특성을 가지며, 비드외관이 우수한 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스를 제공할 수 있다.

Claims (3)

  1. 오스테나이트계 스테인리스강 용접에 적용되는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스로서, 상기 플럭스가 플럭스 전중량에 대하여, SiO2: 12.0~20.0%, Al2O3: 18.0~27.0%, ZrO2: 6.0~12.0%, CaO: 6.0~12.0%, CaF2: 7.0~16.0%, MnO: 2.0~5.0%, MgO: 20.0~29.0%, Na2O, K2O, Li2O 중 1성분 또는 그 이상의 합: 1.5~4.5%, 잔부로서 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하여 이루어지는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스.
  2. 제1항에 있어서,
    하기 수학식으로 정의되는 점성비(VR)가 8.0~14.0의 범위를 만족하는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스.
    Figure 112006092339376-pat00012
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 오스테나이트계 스테인리스강 용접에 적용되는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스의 입경은 플럭스 전중량에 대하여, 1.00mm이상의 입자: 5.0%이하, 1.00mm미만 0.50mm이상의 입자: 20.0~50.0%, 0.50mm 미만 0.20mm이상의 입자: 40.0~75.0%, 0.20mm미만의 입자: 5.0%이하로 구성되어지는 서브머지드 아크용접용 소결형 플럭스.
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