KR100860556B1 - Activating flux powder to be used for welding structural materials stainless steel, carbon steel and producing method thereof - Google Patents

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송용원
황상호
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Abstract

An environmental friendly activating flux having satisfactory mechanical properties and welding characteristics for welding stainless steel and carbon steel is provided to be economically applied to related welding industries requiring high reliability and advanced safety, and a preparation method of the activating flux is provided. An activating flux for welding stainless steel and carbon steel comprises rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, carnallite, and quartz sand. The activating flux comprises 5 to 30% by weight of rutile, 5 to 15% by weight of chromium oxide, 5 to 15% by weight of titanium-magnetite, 15 to 70% by weight of fluorite, 1 to 10% by weight of carnallite, and the balance of quartz sand. A preparation method of an activating flux for welding stainless steel and carbon steel comprises the steps of: mixing rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, carnallite, and quartz sand to obtain a mixture; charging a liquid phase material and the mixture obtained in the step into a ball-mill, sealing the liquid phase material and the mixture, and applying mechanical energy to the liquid phase material and the mixture by ball milling to obtain a powder; and calcining the powder obtained in the step.

Description

스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스 및 이의 제조방법{Activating flux powder to be used for welding structural materials stainless steel, carbon steel and producing method thereof}Activating flux powder to be used for welding structural materials stainless steel, carbon steel and producing method

도 1은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우의 SUS316L 스테인레스강 판재를 TIG 용접한 Welding joint의 기공(Pores)결함에 대한 X-ray 회절결과를 도시한 사진이다.Figure 1 is a photograph showing the X-ray diffraction results of the pore defects of the welding joint TIG welded SUS316L stainless steel plate when the active flux of the present invention and the active flux is not used.

도 2는 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(우측 사진)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(좌측 사진)의 6mm 두께를 갖는 SUS304 stainless steel 소재를 1회(1 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.Figure 2 shows the penetration of a welding joint welded to a single pass (1 pass) of SUS304 stainless steel material having a thickness of 6 mm when the active flux of the present invention is used (right picture) and the active flux is not used (left picture). This is a photograph comparing the cross-sectional appearance (Morphology) comparing the depth (Penetration depth).

도 3은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(우측 사진)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(좌측 사진)의 10mm 두께를 갖는 SUS316L 소재를 2회(2 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.3 shows the penetration depth of the welding joint in which TIG welding of SUS316L material having a thickness of 10 mm (two passes) with the active flux of the present invention (right photo) and without using the active flux (left photo) It is a photograph comparing the morphology of cross section comparing Penetration depth.

도 4은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(도 4b)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(도 4a)의 7mm 두께를 갖는 SUS316L stainless steel을 1회(1 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.Figure 4 is the depth of penetration of the welding joint welding TIG welded SUS316L stainless steel having a thickness of 7mm (1 pass) when using the active flux of the present invention (Fig. 4b) and without using the active flux (Fig. 4a) This is a picture comparing Morphology comparing the (Penetration depth).

도 5은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(도 5b)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(도 5a)의 6mm 두께를 갖는 탄소강(Carbon steel)을 1회(1 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.5 is a welding joint welded to the TIG welded carbon steel having a thickness of 6 mm (1 pass) in the case of using the active flux of the present invention (Fig. 5b) and without using the active flux (Fig. 5a). It is a photograph comparing the cross-sectional appearance (Morphology) comparing Penetration depth.

도 6은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(도 6b)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(도 6a)의 6mm 두께를 갖는 SUS316L stainless steel을 1회(1 pass) MIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다. 6 is a penetration depth of a welding joint welded to a single (1 pass) MIG welded SUS316L stainless steel having a thickness of 6 mm when using the active flux of the present invention (Fig. 6b) and without using the active flux (Fig. 6a). This is a picture comparing Morphology comparing the (Penetration depth).

도 7은 스테인레스강의 용접시 용접부위를 나타낸 개략도로서, B는 용접부의 폭(Width of the top side of the weld), b는 용접꼭대기의 폭(Width of the weld root), H는 용접부의 높이(Height of the top side of the weld), h는 용접꼭대기의 높이(Height of the weld root)를 나타낸다.7 is a schematic view showing a welded portion when welding stainless steel, where B is a width of the top side of the weld, b is a width of the weld root, and H is a height of the weld portion. Height of the top side of the weld, h, represents the height of the weld root.

본 발명은 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스 및 이의 제조방법에 관한 것으로 보다 상세하게는 루틸(Rutile), 산화크롬(Chromium Oxide), 티타늄-마 그네타이트(Titanium-Magnetite), 플루오라이트(Fluorite), 카널라이트(Carnallite) 및 규사(Quartz sand)를 포함하며, TIG 용접법, MIG 용접법, Plasma 용접법 및 CO2 Laser 용접법 등 현재 효율적으로 널리 사용되고 있는 용접기술을 사용하여 구조용 스테인레스강(Structural Stainless steel) 및/또는 탄소강(Carbon Steel)을 매우 효과적으로 용접할 수 있는 용접용 활성 플럭스(Activating flux) 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an active flux for welding stainless steel and carbon steel and a method for manufacturing the same, more specifically rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, Structural stainless steel and / or using welding techniques that are widely used today, including Canallite and Quartz sand, including TIG welding, MIG welding, Plasma welding, and CO 2 Laser welding. Or it relates to an active flux (welding flux) and a method for manufacturing the same that can weld carbon steel (Carbon Steel) very effectively.

아크 용접법(Arc-welding, GTAW, GMAW 등) 및 레이저 용접(Laser welding), 플라즈마 용접(Plasma welding) 등의 기타 특수 용접법 등을 이용하여 상기된 용접 구조재를 보다 효과적으로 용접하기 위해 지금까지 개발 상용되어온 용접용 활성 플럭스(Activating flux)는 다음과 같이 분류할 수 있다.The arc welding method (Arc-welding, GTAW, GMAW, etc.) and other special welding methods such as laser welding and plasma welding have been developed and commercialized so as to more effectively weld the above-described welding structural materials. Activating flux for welding can be classified as follows.

(1)Cr2O3와 SiO2를 주성분으로 하여 개발된 활성 플럭스(Activating flux)는 균일하고 안정된 용입깊이(Penetration depth)를 얻는 것이 어렵다는 기술적 단점을 보유하고 있다.(1) Activating flux developed mainly from Cr 2 O 3 and SiO 2 has the technical disadvantage that it is difficult to obtain uniform and stable penetration depth.

(2)TiO 23.1중량% , TiO2 23.1중량%, Ti2O3 23.1중량%, NiO 23.1중량%, Mn15Si26 7.5중량%의 성분조성을 갖는 활성플럭스는 플럭스를 사용하지 않는 TIG 용접과 비교하여 용입깊이(Penetration depth)가 약 2배 정도 증가하는 용접특성을 보이는 장점이 있으나, 형성되는 용입깊이(Penetration depth)는 용접부위에 도포된 플럭스 층(Flux layer)의 두께에 크게 의존되어 대체적으로 불균일한 용접 표면특성을 갖는 기술적인 문제뿐만 아니라, 독성이 있는 유해한 니켈산화물(Nickel Oxide)을 함유하고 있어서 인체와 환경에 유해한 단점이 있다.(2) Active fluxes having a composition of 23.1 wt% TiO, 23.1 wt% TiO 2, 23.1 wt% Ti 2 O 3, 23.1 wt% NiO and 7.5 wt% Mn 15 Si 26 compared to TIG welding without flux. This is advantageous in that the welding depth is increased by about 2 times. However, the formed depth is largely dependent on the thickness of the flux layer applied to the welded portion. In addition to the technical problem of having a weld surface property, it also contains toxic harmful nickel oxides (Nickel Oxide), which is disadvantageous to humans and the environment.

(3)TiO 또는 TiO2 50중량%, Cr2O3 40중량%와 SiO2 10중량%를 주성분으로 하여 개발된 활성플럭스는 충분한 용입깊이(Penetration depth)를 보이는 특징이 있으나, 용접 후 용접금속(Welded metal)에 비금속 개재물(Non-metallic inclusions)이 혼입되어 용접부의 기계적 특성이 저하되는 단점이 있다.(3) Activation fluxes developed based on 50% by weight of TiO or TiO 2 , 40% by weight of Cr 2 O 3 and 10% by weight of SiO 2 have the characteristics of sufficient penetration depth. Non-metallic inclusions are incorporated into the welded metal, which deteriorates the mechanical properties of the weld.

즉, 아크 용접법 및 레이저 용접, 플라즈마 용접 등의 기타 특수 용접법 등을 이용하여 스테인레스강, 탄소강과 같은 주요 용접 구조재를 종래의 용접기술을 사용하여 용접하거나, 또는 지금까지 개발 상용되어온 용접용 활성 플럭스를 사용하여 용접할 경우에는 상기된 기술적 문제점들 이외에, 용접부위(welded joint)에 산화 개재물(oxide inclusions) 혼입 등과 같은 용접결함(Welding defects)들이 발생되어 사용 중 용접특성(Operational properties)이 저하되는 커다란 문제를 안고 있는 실정이다. In other words, by using the arc welding method and other special welding methods such as laser welding, plasma welding, etc., the main welding structural materials such as stainless steel and carbon steel are welded using conventional welding techniques, or the active flux for welding which has been developed and commercialized so far In the case of welding by welding, in addition to the above-mentioned technical problems, welding defects such as incorporation of oxide inclusions in welded joints are generated, which causes a large decrease in operational properties during use. I have a problem.

위에서 살펴본 바와 같이 아크 용접법 및 레이저 용접, 플라즈마 용접 등의 기타 특수 용접법 등을 이용하여 스테인레스강, 탄소강과 같은 주요 용접 구조재를 효과적으로 용접하기 위해 지금까지 개발 상용되어온 종래의 용접용 활성플럭스들은 상기와 같은 구성성분상의 단점이나 용접특성에 악영향을 미치는 기술적 문제점들을 수반하고 있는 실정이고, 뿐만 아니라 비용이 비싸게 제조되어 경제성과 상업성이 모두 결여되어 있다고 볼 수 있다. As described above, conventional welding active fluxes, which have been developed and commercially used to effectively weld major welding structural materials such as stainless steel and carbon steel by using arc welding and other special welding methods such as laser welding and plasma welding, The situation is accompanied by technical problems that adversely affect the disadvantages of the composition or welding properties, as well as the expensive manufacturing can be seen that both economic and commercial lack.

따라서, 종래의 활성 플럭스들의 이러한 문제점과 결점들을 해결하면서 공업 적으로 만족할 만한 기계적 특성 및 용접특성과 함께 인체와 환경에 안전한 환경 친화적인(Environmental friendly) 새로운 스테인레스강, 탄소강 용접용 활성 플럭스의 개발이 절실히 요구되고 있다. Thus, while solving these problems and drawbacks of conventional active fluxes, the development of new environmentally friendly active fluxes for stainless steel and carbon steel welding, together with industrially satisfactory mechanical and welding properties, There is an urgent need.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점들을 해결하고 보다 향상된 용접특성과 기계적 특성을 갖게 하기 위하여 안출된 것으로, 상기한 바와 같이 스테인레스강, 탄소강과 같은 주요 용접 구조재의 용접에 활용되는 종래의 용접용 활성플럭스들이 보유하고 있는 문제점들을 해결하여 만족할 만한 기계적 특성 및 용접특성과 함께 인체와 환경에 안전한 환경 친화적인 새로운 스테인레스강, 탄소강 용접용 활성 플럭스를 자동차, 항공, 우주, 조선, 기계, 화학 및 원자력 산업 등과 같이 높은 신뢰성과 고도의 안전성을 요구하는 관련 용접산업에 경제적으로 제공할 수 있는 활성플럭스 및 이의 제조방법 제공을 목적으로 한다. The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art and to have improved welding and mechanical properties. As described above, the conventional welding activity utilized for welding of major welding structures such as stainless steel and carbon steel. Solve the problems with fluxes to produce new environmentally friendly stainless steel and carbon steel active fluxes for the automotive, aviation, aerospace, shipbuilding, machinery, chemical and nuclear industries with satisfactory mechanical and welding properties. It is an object of the present invention to provide an active flux that can be economically provided to the welding industry that requires high reliability and high safety, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 활성 플럭스(Activating flux)는 분말 형태의 활성 플럭스 분말 또는 분말 형태의 활성 플럭스를 휘발성 용매에 균일하게 혼합시켜 만든 현탁액 상태의 활성플럭스 페이스트로 사용할 수 있다.The activating flux of the present invention can be used as an active flux paste prepared by uniformly mixing the active flux powder in powder form or the active flux in powder form with a volatile solvent.

특히 본 발명의 활성 플럭스 페이스트(Activating flux paste)를 용접시공 적용사용 시의 편리성과 작업의 효율성을 도모하기 위하여 페인트 브러쉬(Painting brush), 분무 스프레이(Aerosol can Spray), 펠트펜(Felt-tip pen applicator) 등의 방식으로 용접 전에 용접할 스테인레스강 및/또는 탄소강의 표면부위에 균일하 게 도포한 후 용접을 실시할 수 있다. In particular, in order to improve the convenience and work efficiency of the active flux paste of the present invention in the use of welding application (Painting brush, Aerosol can Spray, Felt-tip pen applicator) The welding may be carried out after uniformly coating on the surface of stainless steel and / or carbon steel to be welded before welding.

상기에서 언급한 목적을 달상하기 위한 본 발명은 루틸(Rutile), 산화크롬(Chromium Oxide), 티타늄-마그네타이트(Titanium-Magnetite), 플루오라이트(Fluorite), 카널라이트(Carnallite) 및 규사(Quartz sand)를 포함하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스를 나타낸다.The present invention for solving the above-mentioned object is rutile (Chrodium Oxide), chromium oxide (Chromium Oxide), titanium-Magnetite (Fluorite), Canallite (Carnallite) and quartz sand (Quartz sand) Represents an active flux for welding stainless steel and carbon steel comprising a.

본 발명의 활성 플럭스는 루틸 5∼30중량%, 산화크롬 5∼15중량%, 티타늄-마그네타이트 5∼15중량%, 플루오라이트 15∼70중량%, 카널라이트 1∼10중량% 및 잔량의 규사를 포함한다. The active flux of the present invention is 5-30% by weight of rutile, 5-15% by weight of chromium oxide, 5-15% by weight of titanium-magnetite, 15-70% by weight of fluorite, 1-10% by weight of canriteite and the remaining silica sand. Include.

상기에서 산화크롬은 산화제일크롬, 산화제이크롬, 삼산화크롬 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.The chromium oxide may be any one or more selected from chromium oxide, chromium oxide, chromium trioxide.

본 발명의 활성 플럭스는 분말 형태로 나타낼 수 있다.The active flux of the present invention can be shown in powder form.

본 발명의 활성 플럭스는 분말 형태에 용매를 혼합하여 현탁액 또는 페이스트 형태로 나타낼 수 있다. The active flux of the present invention can be presented in the form of a suspension or paste by mixing the solvent in powder form.

상기에서 용매는 에틸알콜(Ethyl alcohol), 메틸알콜(Methyl alcohol), 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol), 아세톤(Acetone) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.The solvent may be any one or more selected from ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone.

본 발명의 활성 플럭스의 성분 중에서 루틸, 산화크롬, 티타늄-마그네타이트 및 규사는 스테인레스강 및/또는 탄소강 용접시 용입깊이(Penetration depth)를 증 가시키는 것을 촉진하며 또한 플럭스의 제반 용접특성을 향상시키는 역할을 한다.Among the components of the active flux of the present invention, rutile, chromium oxide, titanium-magnetite and silica sand promote the increase of penetration depth in welding stainless steel and / or carbon steel, and also improve the overall welding properties of the flux. Play a role.

본 발명의 활성 플럭스의 성분 중에서 플루오라이트는 용접 슬래그(Weld slag)에 함유되어 있는 고융점 산화물을 감소시키는 효과뿐만 아니라 용입깊이(Penetration depth)를 증가시키고, 기공 및 산화물과 같은 결함이 없는 고품질의 용접부위(Welded joint)를 형성하며 또한, 큰 Kp값과 작은 Δh값을 유도하여 용접부위의 표면 형상을 안정성 있게 양호한 상태로 형성시키는 역할을 한다. Among the components of the active flux of the present invention, fluorite not only reduces the high melting point oxide contained in the weld slag, but also increases the penetration depth and is free of defects such as pores and oxides. It forms a welded joint, and also serves to induce a large Kp value and a small Δh value to stably form a good surface shape of the welded portion.

또한, 본 발명의 활성 플럭스는 카널라이트와 규사를 혼합하여 첨가 함으로써 용입깊이의 불균일성에 미치는 플럭스 층(Flux layer) 도포두께의 효과를 감소시켜 주는 중요한 역할을 한다.In addition, the active flux of the present invention plays an important role of reducing the effect of the flux layer coating thickness on the nonuniformity of the penetration depth by mixing and adding cannalite and silica sand.

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스에 있어서, 다양한 성분, 함량으로 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스를 적용한바, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 상기에서 언급한 조건의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스가 바람직함을 알 수 있었다.In the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, the active flux for welding stainless steel and carbon steel is applied in various components and contents, in order to achieve the object of the present invention, the active flux for welding stainless steel and carbon steel under the above-mentioned conditions. It turned out that it is preferable.

본 발명의 활성 플럭스는 용접시공 적용사용 시의 편리성과 작업의 효율성을 극대화하기 위하여 분말, 현탁액 또는 페이스트 형태로 할 수 있으며, 상기 활성 플럭스를 페인트 브러쉬(Painting brush), 분무 스프레이(Aerosol can Spray), 펠트펜(Felt-tip pen applicator), 폴리우레탄 롤러(Polyurethane roller) 등의 방식으로 상품화할 수 있다.The active flux of the present invention can be in the form of a powder, suspension or paste in order to maximize the convenience and efficiency of work in the welding application, the active flux is a paint brush (Painting brush), spray spray (Aerosol can Spray) It may be commercialized by a method such as a felt-tip pen applicator, a polyurethane roller, or the like.

또한 본 발명은 상기의 페인트 브러쉬(Painting brush), 분무 스프레이(Aerosol can Spray), 펠트펜(Felt-tip pen applicator), 폴리우레탄 롤 러(Polyurethane roller) 등의 방식으로 상품화한 활성 플럭스를 사용하고 TIG 용접, MIG 용접, Plasma 용접 및 CO2 Laser 용접기술을 이용하여, 구조용 스테인레스강(Stainless Steel), 탄소강(Carbon Steel)에 적용하여 용접하는 방법을 포함한다.In addition, the present invention uses an active flux commercialized by the method of the paint brush, aerosol can spray, felt-tip pen applicator, polyurethane roller, etc., and TIG. Welding, MIG welding, Plasma welding, and CO 2 Laser welding technology, including the method of welding to structural stainless steel (Carbon Steel), including the welding method.

본 발명은 본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법을 포함한다.The present invention includes a method for producing an active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention.

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법은 (1)루틸, 산화크롬, 티타늄-마그네타이트, 플루오라이트, 카널라이트 및 규사를 혼합하여 루틸, 산화크롬, 티타늄-마그네타이트, 플루오라이트, 카널라이트 및 규사가 혼합된 혼합물을 얻는 단계,Method for producing an active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention is (1) rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, canalite and silica sand by mixing rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, cannite And obtaining a mixture in which silica is mixed,

(2)상기 (1)단계에서 얻은 혼합물과 액상물질을 볼-밀(Ball-mill)에 장입하고 밀폐시킨 다음, 볼-밀에 의한 기계적 에너지를 가하여 분말을 얻는 단계,(2) charging the mixture and liquid substance obtained in the step (1) to a ball-mill and sealing, and then obtaining mechanical powder by applying the ball-mill to obtain a powder,

(3)상기 (2)단계에서 얻은 분말을 하소(Calcination) 처리하는 단계를 포함한다.(3) calcining (Calcination) the powder obtained in step (2).

상기 본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스 중에서 산화크롬은 산화제일크롬, 산화제이크롬, 삼산화크롬 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.Among the active fluxes for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, chromium oxide may be any one or more selected from chromium oxide, chromium oxide, and chromium trioxide.

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조시 상기 (2)단 계의 액상물질은 에틸알콜(Ethyl alcohol), 메틸알콜(Methyl alcohol), 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol), 아세톤(Acetone) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다. In the preparation of the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, the liquid substance in step (2) is ethyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone. Any one or more selected may be used.

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조시 상기 (2)단계의 액상물질은 (1)단계에서 얻은 혼합물 100중량부에 대하여 50∼200중량부를 사용할 수 있다.In the preparation of the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, the liquid material of step (2) may be used in an amount of 50 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixture obtained in step (1).

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조시 상기 (2)단계에서 (1)단계에서 얻은 혼합물과 액상물질을 함께 볼-밀에 장입하고 공기가 침투할 수 없도록 밀폐시킨다. 이와 같은 상태에서 상온에서 볼-밀을 가동하면, 기계적 에너지에 의하여 분말이 소정의 크기를 갖는 최적의 나노크기로 되고, 이후 생성된 분말을 수거한다. In the preparation of the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, the mixture and liquid material obtained in the above (2) to (1) are charged together in a ball-mill and sealed to prevent air from penetrating. In this state, when the ball-mill is operated at room temperature, the powder becomes an optimal nano size having a predetermined size by mechanical energy, and then the resulting powder is collected.

한편, 상기된 볼-밀이 완료되는 시간은 분말과 볼의 무게비, 볼-밀의 회전속도, 볼의 크기, 액상물질의 사용량 등에 의해 달라지게 되며, 최적의 미세 나노구조를 얻기 위한 볼-밀 처리시간은 각각의 설비와 공정조건에 따라 달라지게 될 것 이다.On the other hand, the time for completing the ball-mill described above will vary depending on the weight ratio of the powder and the ball, the rotational speed of the ball-mill, the size of the ball, the amount of use of the liquid material, and the ball-mill treatment to obtain the optimal fine nanostructures. The time will depend on the individual equipment and process conditions.

일예로 본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조시 상기 (2)단계에서 (1)단계에서 얻은 혼합물과 액상물질을 볼-밀에 넣고 볼-밀의 기계적 에너지에 의하여 입자크기가 5∼100nm인 나노구조의 분말을 얻을 수 있다. For example, in the preparation of the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, the mixture and the liquid material obtained in the above step (2) to (1) are placed in a ball mill and the particle size is 5 to 100 nm by the mechanical energy of the ball mill. Phosphorous nanostructured powder can be obtained.

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조시 상기 (3)단계의 하소는 100∼200℃에서 30분∼2시간 동안 실시할 수있다.In the preparation of the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, the calcination in step (3) may be performed at 100 to 200 ° C. for 30 minutes to 2 hours.

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조시 상기 (3)단계의 하소는 150℃에서 1시간 동안 실시할 수있다.In the manufacture of the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention, the calcination in step (3) may be performed at 150 ° C. for 1 hour.

본 발명의 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법은 상기 (3)단계에서 하소 처리한 분말을 휘발성 용매와 혼합시키는 단계를 추가로 더 포함하여 현탁액 또는 페이스트 형태의 활성 플럭스를 제조할 수 있다.The method for producing the active flux for welding stainless steel and carbon steel of the present invention may further include the step of mixing the calcined powder in step (3) with a volatile solvent to prepare an active flux in the form of a suspension or paste.

상기에서 휘발성 용매는 에틸알콜(Ethyl alcohol), 메틸알콜(Methyl alcohol), 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol), 아세톤(Acetone) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.The volatile solvent may be any one or more selected from ethyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone.

상기 (3)단계에서 하소 처리한 분말을 휘발성 용매와 혼합시 (3)단계에서 하소 처리한 분말과 휘발성 용매는 1:9∼9:1의 중량비로 혼합할 수 있다.When the powder calcined in step (3) is mixed with the volatile solvent, the powder calcined in step (3) and the volatile solvent may be mixed in a weight ratio of 1: 9 to 9: 1.

상기 (3)단계에서 하소 처리한 분말을 휘발성 용매와 혼합시 (3)단계에서 하소 처리한 분말과 휘발성 용매는 1:1의 중량비로 혼합할 수 있다.When the powder calcined in step (3) is mixed with the volatile solvent, the powder calcined in step (3) and the volatile solvent may be mixed in a weight ratio of 1: 1.

상기에서 언급한 방법에 의해 제조한 본 발명의 활성 플럭스는 용접시공 적용사용 시의 편리성과 작업의 효율성을 극대화하기 위하여 분말, 현탁액 또는 페이스트 형태로 할 수 있으며, 상기 활성 플럭스를 페인트 브러쉬(Painting brush), 분무 스프레이(Aerosol can Spray), 펠트펜(Felt-tip pen applicator), 폴리우레탄 롤러(Polyurethane roller) 등의 방식으로 상품화할 수 있다.The active flux of the present invention prepared by the above-mentioned method may be in the form of powder, suspension or paste in order to maximize the convenience and efficiency of operation in the use of welding application, and the active flux may be used as a paint brush. ), An aerosol can spray, a felt-tip pen applicator, and a polyurethane roller.

또한 상기에서 언급한 방법에 의해 제조하고 페인트 브러쉬(Painting brush), 분무 스프레이(Aerosol can Spray), 펠트펜(Felt-tip pen applicator), 폴 리우레탄 롤러(Polyurethane roller) 등의 방식으로 상품화한 본 발명의 활성 플럭스를 사용하고 TIG 용접, MIG 용접, Plasma 용접 및 CO2 Laser 용접기술을 이용하여, 구조용 스테인레스강(Stainless Steel), 탄소강(Carbon Steel)에 적용하여 용접할 수 있다.In addition, the present invention manufactured by the above-mentioned method and commercialized in the manner of a paint brush, aerosol can spray, felt-tip pen applicator, polyurethane roller, etc. It can be applied to structural stainless steel and carbon steel using TIG welding, MIG welding, Plasma welding and CO 2 Laser welding technology.

이하 본 발명의 내용을 실시예 및 시험예를 통하여 구체적으로 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 권리범위가 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the content of the present invention will be described in detail through examples and test examples. However, these are intended to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.

<실시예 1-4><Example 1-4>

하기의 표 1에 나타낸 함량의 성분을 혼합하여 혼합물을 얻은 후, 상기 혼합물과 메틸알콜을 볼-밀(Ball-mill)에 장입하고 밀폐시킨 다음, 볼-밀에 의한 기계적 에너지를 가하여 입자크기가 50±5nm인 나노구조의 분말을 얻었다.After mixing the components of the content shown in Table 1 to obtain a mixture, the mixture and methyl alcohol in a ball-mill (Ball-mill) charged and sealed, the mechanical energy by the ball-mill was added to the particle size A nanostructured powder having 50 ± 5 nm was obtained.

상기에서 얻은 나노구조의 분말을 150℃에서 1시간 동안 하소(Calcination) 처리를 실시하여 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스를 제조하였다.The nanostructured powder was calcined for 1 hour at 150 ° C. to prepare an active flux for welding stainless steel and carbon steel.

<비교예 1-2><Comparative Example 1-2>

하기의 표 1에 나타낸 함량의 성분을 혼합하여 혼합물을 얻은 후, 상기 혼합물을 150℃에서 1시간 동안 하소 처리를 실시하여 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스를 제조하였다.After mixing the components of the content shown in Table 1 to obtain a mixture, the mixture was calcined at 150 ℃ for 1 hour to prepare an active flux for welding stainless steel and carbon steel.

표 1. 플럭스 성분 및 조성(중량%) Table 1. Flux Components and Composition (wt%)

Figure 112007044692444-pat00001
Figure 112007044692444-pat00001

<시험예 1><Test Example 1>

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 각각의 활성 플럭스 분말과 에틸알콜을 1:1의 중량비로 혼합한 현탁액(Flux paste)을 스프레이(Spray) 방식으로 스테인레스강(SUS316L stainless steel)의 용접 전에 용접 표면 가장자리 부위에 폭 5mm, 두께 0.25mm로 균일하게 도포하여 TIG, MIG 용접기술 등을 사용하여 용접하였다. Flux paste mixed with each active flux powder prepared in Examples and Comparative Examples in a weight ratio of 1: 1 by the spray method before the welding surface of the stainless steel (SUS316L stainless steel) It was uniformly coated with a width of 5 mm and a thickness of 0.25 mm at the edges, and welded using TIG, MIG welding techniques, and the like.

TIG 및 MIG 용접, Plasma 용접, CO2 Laser 용접 등에 본 발명의 활성플럭스를 사용하면 용접금속에 형성되는 기공의 크기와 수량이 현저하게 감소되는 효과를 얻을 수 있다. The use of the active flux of the present invention in TIG and MIG welding, plasma welding, CO 2 laser welding, etc. can significantly reduce the size and quantity of pores formed in the weld metal.

TIG 용접된 용접부위에서 주로 산화 개재물에 존재하는 커다란 기공(Porisity)은 본 발명의 활성플럭스를 사용하면 완전하게 제거할 수 있다. 용접금속에 형성되는 커다란 기공이 제거되는 이유는 기공(Pore)의 주요 발생 원인이 되는 습분(Moisture)을 흡착하는 산화막(Oxide film)을 본 발명의 활성 플럭스가 완전히 제거한다는 사실로 설명될 수 있다.The large porosity mainly present in the oxidation inclusions in the TIG welded weld can be completely removed by using the active flux of the present invention. The reason why the large pores formed in the weld metal is removed may be explained by the fact that the active flux of the present invention completely removes an oxide film that adsorbs moisture, which is the main cause of the pores. .

SUS316L 구조재를 TIG 용접했을 경우 구조재의 두께에 따른 용접금속 100mm 길이내의 기공수를 본 발명의 활성 플럭스를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우로 구분하였을 때, 본 발명에 의한 활성플럭스를 사용한 경우의 기공수가 실험대상의 용접 구조재의 전 두께 범위에서 현저히 적어지는 탁월한 효과를 보였으며, 또한 산화물(Oxides)에 의한 오염요소(Parameter for the relative extent of oxides) ΣLo/Lj도 (여기서 ΣLo=전체 산화물의 양, Lj=Welded metal의 길이) 본 발명에 의한 활성플럭스를 사용한 경우가 훨씬 적어져서, 용접효과가 매우 탁월하였다.When TIG welding SUS316L structural material, the number of pores in 100mm length of weld metal according to the thickness of the structural material is divided into the case of using the active flux of the present invention and the case of not using the active flux of the present invention. It showed an excellent effect in the entire thickness range of the welded structure of the test object, and also the parameter for the relative extent of oxides ΣL o / L j (where ΣL o = total oxide) , L j = length of welded metal) The use of the active flux according to the present invention was much less, and the welding effect was very excellent.

본 발명의 활성플럭스 사용에 의한 용접부위 내의 기공과 산화 개재물 제거에 대한 탁월한 효과는 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우의 SUS316L stainless steel 판재를 TIG 용접한 Welded joint의 기공(Pores)결함에 대한 X-ray 회절결과를 도시한 도 1의 사진에서도 명백하게 확인되고 있다. The excellent effect on the removal of pores and oxidation inclusions in the welded area by using the active flux of the present invention is that the pores of the welded joint in which TIG-welded SUS316L stainless steel sheet is used when the active flux of the present invention is used and the active flux is not used. X-ray diffraction results for (Pores) defects are clearly confirmed in the photograph of FIG. 1.

본 발명의 활성플럭스 사용에 의한 Welded joint내의 기공과 산화 개재물 제거 효과는 탄소강(Carbon Steel) 용접 구조재에 대해서도 탁월한 효과를 보였다. The removal of pores and oxidation inclusions in the welded joint by the use of the active flux of the present invention showed an excellent effect on the carbon steel welded structural members.

Weld root와 모재(Parent metal) 바닥간의 계면구배(Interfacial gradient)값인 형상 형성요소(Parameter of the shape) Kp=b/h는 접합부위가 동적하중(Dynamic loads)을 받을 때 그것의 기계적 특성에 대한 지표를 주는 값으로서, Kp값이 크면 클수록 계면은 더욱 더 완만한 곡선을 형성하여, 접합부위는 더욱 큰 하중에 견딜 수 있는 양호한 용접형상을 갖게 된다. 상기의 Kp=b/h에서 b는 width of weld root, h는 height of weld root이다(도 7 참조).The parameter of the shape Kp = b / h, the value of the interfacial gradient between the weld root and the bottom of the parent metal, is a measure of its mechanical properties when the joint is subjected to dynamic loads. As an index giving value, the larger the Kp value, the more gentle the interface forms the curved line, so that the joint has a good weld shape that can withstand a larger load. In Kp = b / h, b is the width of weld root and h is the height of weld root (see FIG. 7).

Weld root의 최대높이와 최소높이의 차이 값인 Δh=hmax-hmin는 Weld root의 용입깊이의 균일성 요소(Parameter for the uniformity of the weld geometry)로서 용접부 표면의 균일성과 그에 의한 표면 거칠기를 결정짓는 중요한 용접특성 인자이다. Δh = h max -h min, the difference between the maximum and minimum heights of the weld root, is a parameter for the uniformity of the weld geometry that determines the uniformity of the weld surface and the surface roughness. Is an important welding characteristic factor.

SUS316L 구조재를 TIG 용접했을 경우, 구조재의 두께에 따른 용접부의 Kp값과 Δh값을 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우와 사용하지 않은 경우로 구분하여 비교하면, 본 발명에 의한 활성플럭스를 사용한 경우는 큰 Kp값에 의하여 Welded joint의 계면곡선이 완만한 매우 양호한 용접형상을 갖게 하는 효과를 부여하게 되고, 이러한 Welded joint의 좋은 용접형상은 Welded joint가 더욱 큰 하중에도 견딜 수 있도록 하는 특성을 부여한다. When TIG welding the SUS316L structural member, the Kp value and Δh value of the welded portion according to the thickness of the structural member are divided into the case where the active flux of the present invention is used and the case where the active flux of the present invention is not used. The large Kp value gives the interfacial curve of the welded joint a very good weld shape, and the good welded shape of the welded joint gives the welded joint the ability to withstand higher loads.

그러나, 본 발명의 활성플럭스를 사용하지 않은 경우는 작은 Kp값에 의해 매우 가파른 모양의 계면곡선을 형성하여 좋지 않은 용접형상을 형성하며, 이로 인하여 Weld metal의 사용 중 특성(Operational properties)이 저하되는 단점이 있다. 또한, 용접구조재의 두께가 얇은 경우가 두꺼운 경우보다 큰 Kp값을 갖게 되어 양호한 용접 형상을 형성한다는 것을 실시예를 통해 알 수 있었다. However, when the active flux of the present invention is not used, a very steep interface curve is formed by a small Kp value, thereby forming a bad weld shape, thereby deteriorating the operational properties of the wet metal. There are disadvantages. In addition, it can be seen from the examples that the case where the thickness of the welded structural material is thin has a larger Kp value than the case where the welded structure material is thick to form a good weld shape.

반면, Δh값은 작을수록 용입깊이의 균일성이 양호하여 지고, 그로 인하여 표면 거칠기가 작은 용접 표면특성을 가지게 된다. On the other hand, the smaller the Δh value is, the better the uniformity of the penetration depth becomes, thereby resulting in a weld surface characteristic with a small surface roughness.

본 발명에 의한 활성플럭스를 사용한 경우는 적은 Δh값에 의해 더욱 매끄러운 표면특성과 균일한 용입깊이를 갖는 Welded joint를 얻도록 하는 효과가 있다는 것을 실시예를 통해 확인할 수 있었다. 또한, Δh값은 본 발명의 활성플럭스를 사용할 경우에는 실험대상 전 두께 범위에서 안정된 Δh값에 의하여 용입깊이가 균일한 매끄러운 표면 특성을 갖는 효과를 보였으나, 본 발명의 활성플럭스를 사용하지 않은 경우는 실험대상 용접구조재의 두께가 두꺼울수록 Δh값이 더욱 커져서, 용입깊이가 더욱 불규칙한 거친 표면을 갖는 용접특성을 보였다. In the case of using the active flux according to the present invention it was confirmed through the examples that the effect of obtaining a welded joint having a smoother surface characteristics and a uniform penetration depth by a small Δh value. In addition, the Δh value showed an effect that the penetration depth was uniform and smooth surface characteristics by the Δh value stable in the entire thickness range when the active flux of the present invention is used, but the active flux of the present invention is not used The larger the thickness of the welded structure, the larger the Δh value, and the welded depth of the welded structure with irregular penetration depth.

본 발명의 활성플럭스 사용에 의해 상기된 형상 형성요소(Parameter of the shape) Kp와 용입깊이의 균일성 요소(Parameter for the uniformity of the weld geometry) Δh에 미치는 본 발명의 활성플럭스 사용 효과는 탄소강(Carbon Steel) 용접 구조재에 대해서도 역시 탁월한 효과를 보였다(표 2 참조).The effect of using the active flux of the present invention on the parameter of the shape Kp and the parameter for the uniformity of the weld geometry Δh described above by using the active flux of the present invention is carbon steel ( Carbon Steel) also showed an excellent effect on welded structural materials (see Table 2).

본 발명에 의한 활성 플럭스를 나타낸 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 4의 모든 시료들은 용입깊이(Penetration depth)를 증가시키고 양호한 외관형상을 형성하였으며 또한 고융점의 산화물이 제거되는 등의 우수한 제반 용접특성을 보였으나, 목표 성분조성에서 벗어난 조성을 갖는 비교예 5의 시료는 안정된 용입깊이를 보이지 못하였고, 비교예 6의 시료는 좋지 못한 용접특성을 보였다. All samples of Examples 1, 2, 3, and 4 showing the active flux according to the present invention increased the penetration depth, formed a good appearance, and removed oxides of high melting point. Although excellent welding properties were shown, the sample of Comparative Example 5 having a composition deviating from the target composition did not show a stable penetration depth, and the sample of Comparative Example 6 showed poor welding characteristics.

표 2. 활성플럭스의 주요 용접 특성값(Stainless steel)Table 2. Main welding characteristic values of activated flux (Stainless steel)

Figure 112007044692444-pat00002
Figure 112007044692444-pat00002

*실1, 실2, 실3, 실4, 비1,비2는 각각 실시예 1, 실시예 2, 실시예 3, 실시예 3, 실시예 4, 비교예 1, 비교예 2를 나타낸다.* 1, 2, 3, 4, ratio 1, and ratio 2 show Example 1, Example 2, Example 3, Example 3, Example 4, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, respectively.

** ○ : 좋은(Good), △ : 만족(Satisfactory), × : 나쁨(Bad)** ○: Good, △: Satisfactory, ×: Bad

<시험예 2><Test Example 2>

상기 실시예 3에서 제조한 활성 플럭스 분말과 에틸알콜을 2:8의 중량비로 혼합한 현탁액(Flux paste)을 스프레이(Spray) 방식으로 스테인레스강(SUS316L stainless steel)의 용접 전에 용접 표면 가장자리 부위에 폭 5mm, 두께 0.25mm로 균일하게 도포하여 TIG, MIG 용접기술 등을 사용하여 용접한 것을 실험구로 하고, 활성 플럭스의 도포 없이 스테인레스강(SUS316L stainless steel) TIG, MIG 용접기술 등을 사용하여 용접한 것을 대조구로 하고, 상기 실험구 및 대조구에 대한 결과를 도 2 내지 도 6에 나타내었다. Flux paste of the active flux powder prepared in Example 3 and ethyl alcohol in a weight ratio of 2: 8 was sprayed to the width of the weld surface edge before welding of SUS316L stainless steel. 5mm, 0.25mm thickness uniformly, welded using TIG, MIG welding technology, etc., and experimental tool, welded using SUS316L stainless steel TIG, MIG welding technology, etc. without applying active flux. As a control, the results for the experimental and control groups are shown in FIGS. 2 to 6.

도 2는 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(우측 사진)와 활성플럭스를 사 용하지 않은 경우(좌측 사진)의 6mm 두께를 갖는 SUS304 stainless steel 소재를 1회(1 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.2 is a welding joint welded to a single pass (1 pass) of SUS304 stainless steel material having a thickness of 6 mm when using the active flux of the present invention (right picture) and without using the active flux (left picture). It is a photograph comparing the cross-sectional appearance (Morphology) comparing Penetration depth.

도 3은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(우측 사진)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(좌측 사진)의 10mm 두께를 갖는 SUS316L 소재를 2회(2 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.3 shows the penetration depth of the welding joint in which TIG welding of SUS316L material having a thickness of 10 mm (two passes) with the active flux of the present invention (right photo) and without using the active flux (left photo) It is a photograph comparing the morphology of cross section comparing Penetration depth.

도 4은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(도 4b)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(도 4a)의 7mm 두께를 갖는 SUS316L stainless steel을 1회(1 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.Figure 4 is the depth of penetration of the welding joint welding TIG welded SUS316L stainless steel having a thickness of 7mm (1 pass) when using the active flux of the present invention (Fig. 4b) and without using the active flux (Fig. 4a) This is a picture comparing Morphology comparing the (Penetration depth).

도 5은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(도 5b)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(도 5a)의 6mm 두께를 갖는 탄소강(Carbon steel)을 1회(1 pass) TIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다.5 is a welding joint welded to the TIG welded carbon steel having a thickness of 6 mm (1 pass) in the case of using the active flux of the present invention (FIG. 5B) and without using the active flux (FIG. 5A). It is a photograph comparing the cross-sectional appearance (Morphology) comparing Penetration depth.

도 6은 본 발명의 활성플럭스를 사용한 경우(도 6b)와 활성플럭스를 사용하지 않은 경우(도 6a)의 6mm 두께를 갖는 SUS316L stainless steel을 1회(1 pass) MIG 용접한 Welding joint의 용입깊이(Penetration depth)를 비교한 단면 외관형상(Morphology)을 비교한 사진이다. 6 is a penetration depth of a welding joint welded to a single (1 pass) MIG welded SUS316L stainless steel having a thickness of 6 mm when using the active flux of the present invention (Fig. 6b) and without using the active flux (Fig. 6a). This is a picture comparing Morphology comparing the (Penetration depth).

상기 도 2 내지 도 6의 결과에서처럼 스테인레스강을 용접시 본 발명의 실시 예 1의 활성 플럭스를 사용한 실험구는 본 발명의 활성 플럭스를 사용하지 않은 대조구에 비해 용접 특성이 우수함을 알 수 있다. It can be seen that the experimental zone using the active flux of Example 1 of the present invention when welding stainless steel as shown in the results of FIGS. 2 to 6 has superior welding properties as compared to the control without using the active flux of the present invention.

<시험예 3><Test Example 3>

상기 실시예 1에서 제조한 본 발명의 활성 플럭스를 이용하여 스테인레스강(SUS316L stainless steel)의 용접 후의 유해물질 배출성분과 그의 측정수치 및 기준 최대허용치를 표 3에 표시하였다.Using the active flux of the present invention prepared in Example 1 shown in Table 3, the hazardous component discharge component, its measured value and the standard maximum allowable value after welding of stainless steel (SUS316L stainless steel).

표 3. 유해물질 배출 성분 및 측정값(mg/m3)Table 3. Hazardous Emissions Components and Measured Values (mg / m 3 )

유해물질 배출성분Hazardous Substances 측정값(mg/m3) Measured value (mg / m 3 ) 최대 허용치(mg/m3) Permissible value (mg / m 3 ) Welding dust at filter Welding dust at filter < 1.79<1.79 44 Iron at filterIron at filter < 0.11<0.11 44 FluorineFluorine < 0.16<0.16 0.50.5 ChlorideChloride < 0.89<0.89 55

상기 표 3에서처럼 본 발명의 스테인레스강 및/또는 탄소강 용접용 활성 플럭스는 유해물질 배출 성분과 그 수치를 측정한 결과 인체와 환경에 안전한 환경친화적인 활성플럭스라는 것이 입증되어서, 용접산업 현장에서 별도의 특별한 보호 장비가 구비되지 않아도 누구나 안전하게 사용할 수 있는 환경 친화적이다.As shown in Table 3 above, the active flux for welding stainless steel and / or carbon steel of the present invention has been proved to be an environmentally friendly active flux that is safe for humans and the environment as a result of measuring toxic substance emission components and the numerical values thereof, so that the welding flux is separate from the welding industry. It is environmentally friendly and safe for anyone to use without special protective equipment.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.

이상의 설명에서 알 수 있듯이, 본 발명에 의한 활성플럭스를 TIG 용접법, MIG 용접법, Plasma 용접법 및 CO2 Laser 용접법 등과 같이 현재 효율적으로 널리 사용되고 있는 종래의 용접기술에 동반 적용하여 구조용 스테인레스강재(Stainless steel), 탄소강(Carbon steel)을 용접할 경우, 용입깊이(Penetration Depth) 증가, Groove 등 전처리 생략, 전체 용접시간의 단축, 높은 생산성 및 인건비 절약, 필요한 용접 부자재 및 전기료 절약, 백가우징(Back-gouging) 감소, 용접부의 용접결함 감소 및 기계적 특성 향상, 용접열에 의한 용접열영향부(HAZ-Heat Affected Zone) 및 용접변형 감소 등과 같은 탁월한 용접특성을 보이는 효과가 있다.As can be seen from the above description, the active flux according to the present invention is applied to the conventional welding technology that is widely used at present, such as TIG welding method, MIG welding method, Plasma welding method and CO 2 Laser welding method, etc. , In case of welding carbon steel, increase penetration depth, omit pretreatment such as Groove, shorten overall welding time, high productivity and labor cost, save required welding materials and electricity, back-gouging It has the effect of showing excellent welding characteristics such as reduction, reduction of welding defects and improvement of mechanical properties of the weld, reduction of welding heat affected zone (HAZ-Heat Affected Zone) and welding deformation by welding heat.

따라서 본 발명의 활성 플럭스는 자동차, 항공, 우주, 조선, 기계, 화학 및 원자력 산업 등과 같이 높은 신뢰성과 고도의 안전성을 요구하는 산업분야에서 구조재의 용접에 매우 경제적으로 유용하게 사용될 수 있으며, 또한 본 발명의 활성플럭스는 인체와 환경에 유해한 독성이 있는 산화물이나 첨가물들을 전혀 함유하고 있지 않아, 용접시공자들이 언제 어디서나 편리하고 안전하게 사용할 수 있는 환경 친화적인 발명품으로 널리 사용될 수 있다.Therefore, the active flux of the present invention can be very economically useful for welding structural materials in industries requiring high reliability and high safety, such as automotive, aviation, aerospace, shipbuilding, machinery, chemical and nuclear industries. Since the active flux of the present invention does not contain any toxic oxides or additives that are harmful to human body and environment, it can be widely used as an environmentally friendly invention that can be conveniently and safely used by welders anytime and anywhere.

Claims (7)

루틸(Rutile), 산화크롬(Chromium Oxide), 티타늄-마그네타이트(Titanium-Magnetite), 플루오라이트(Fluorite), 카널라이트(Carnallite) 및 규사(Quartz sand)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스.For welding stainless steels and carbon steels, including rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, canallite and quartz sand Active flux. 제1항에 있어서, 루틸 5∼30중량%, 산화크롬 5∼15중량%, 티타늄-마그네타이트 5∼15중량%, 플루오라이트 15∼70중량%, 카널라이트 1∼10중량% 및 잔량의 규사를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스.The method according to claim 1, wherein rutile 5-30 wt%, chromium oxide 5-15 wt%, titanium-magnetite 5-15 wt%, fluorite 15-70 wt%, canalite 1-10 wt% and the remaining silica sand Activated flux for welding stainless steel and carbon steel, comprising. (1)루틸, 산화크롬, 티타늄-마그네타이트, 플루오라이트, 카널라이트 및 규사를 혼합하여 루틸, 산화크롬, 티타늄-마그네타이트, 플루오라이트, 카널라이트 및 규사가 혼합된 혼합물을 얻는 단계,(1) mixing rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, cannite and silica sand to obtain a mixture of rutile, chromium oxide, titanium-magnetite, fluorite, cannite and silica sand, (2)상기 (1)단계에서 얻은 혼합물과 액상물질을 볼-밀(Ball-mill)에 장입하고 밀폐시킨 다음, 볼-밀에 의한 기계적 에너지를 가하여 분말을 얻는 단계,(2) charging the mixture and liquid substance obtained in the step (1) to a ball-mill and sealing, and then obtaining mechanical powder by applying the ball-mill to obtain a powder, (3)상기 (2)단계에서 얻은 분말을 하소(Calcination) 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법.(3) a method of producing an active flux for welding stainless steel and carbon steel, comprising calcining the powder obtained in step (2). 제3항에 있어서, (2)단계의 액상물질은 에틸알콜(Ethyl alcohol), 메틸알콜(Methyl alcohol), 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol), 아세톤(Acetone) 중에서 선택된 어느 하나 이상이고, 상기 (2)단계의 액상물질을 (1)단계에서 얻은 혼합물 100중량부에 대하여 50∼200중량부를 볼-밀에 장입하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법. The liquid material of claim 3, wherein the liquid material of step (2) is any one or more selected from ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, and the (2) A method for producing an active flux for welding stainless steel and carbon steel, characterized in that 50 to 200 parts by weight of the liquid material of step) is charged in a ball mill with respect to 100 parts by weight of the mixture obtained in step (1). 제3항에 있어서, (3)단계의 하소는 100∼200℃에서 30분∼2시간 동안 실시하는 것을 특징으로 하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법.The method of claim 3, wherein the calcination in step (3) is performed at 100 to 200 ° C for 30 minutes to 2 hours. 제3항에 있어서, (3)단계에서 하소 처리한 분말을 휘발성 용매와 혼합시키는 단계를 추가로 더 포함하여 페이스트 형태의 활성 플럭스를 얻는 것을 특징으로 하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법.The method of claim 3, further comprising mixing the calcined powder in step (3) with a volatile solvent to obtain an active flux in the form of a paste, wherein the active flux for welding stainless steel and carbon steel is obtained. 제6항에 있어서, 휘발성 용매는 에틸알콜(Ethyl alcohol), 메틸알콜(Methyl alcohol), 이소프로필알콜(Isopropyl alcohol), 아세톤(Acetone) 중에서 선택된 어느 하나 이상 임을 특징으로 하는 스테인레스강과 탄소강 용접용 활성 플럭스의 제조방법.The method of claim 6, wherein the volatile solvent is any one or more selected from ethyl alcohol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, acetone, and the like. Method of producing flux.
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