KR100998839B1

KR100998839B1 - 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어

Info

Publication number: KR100998839B1
Application number: KR1020080087190A
Authority: KR
Inventors: 다이스케 스기야마; 도모카즈 모리모토; 시게오 나가오카; 도시히코 나카노
Original assignee: 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date: 2007-09-06
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2010-12-06
Also published as: KR20090026070A; SG150482A1; CN101380706A; JP5111028B2; JP2009061474A; CN101380706B

Abstract

본 발명은, 연강, 490MPa급 고장력강으로 이루어지는 피용접물용의 연강 또는 합금강제 외피에 플럭스를 충전하여 이루어지는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서, 와이어 전체 질량당, TiO₂: 4.5 내지 7.0질량%, Ti: 0.11 내지 0.29질량%, Mg: 0.30 내지 0.70질량%, C: 0.02 내지 0.08질량%, Si: 0.35 내지 0.75질량%, Mn: 2.20 내지 2.85질량%, B: 0.002 내지 0.010질량%를 함유하는 동시에, 상기 Mg의 함유량에 대하여 MgO가, [MgO]+[Mg]×1.66≤ 2.5질량%의 관계를 충족시킨다. 이러한 구성에 의해, 수직 상향 용접에 있어서 고전류에서 용융금속의 흘러떨어짐이 없고, 편면 용접에 있어서 초층에서의 고온균열내성이 우수하여, 대입열 용접에 있어서 저온인성이 우수한 용접금속을 수득할 수 있다.

Description

가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어{FLUX-CORED WIRE FOR GAS-SHIELDED ARC WELDING}

본 발명은, 연강, 인장강도 490MPa급 고장력강으로 이루어지는 피용접물의 가스 실드 아크 용접에 사용되는 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로, 수직 상향 용접(立向上進溶接, vertical upward welding)에 있어서 용융금속의 흘러떨어짐 없이 높은 용접 전류로 양호한 용접을 행할 수 있으며, 또한 편면 용접에 있어서 초층(初層)에서의 고온균열내성이 우수하며, 더나아가 대입열 용접(high heat input welding)에 있어서 저온인성이 우수한 용접금속을 수득할 수 있는, 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.

가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 연강, 490MPa급 고장력 강으로 이루어지는 피용접물의 용접에 주로 사용되고 있고, 솔리드 와이어에 비하여 비드 외관이나 용접 작업성이 양호하고, 더나아가 용착 효율이 우수하다는 점에서, 해마다 그 사용량이 증가하고 있다.

그런데, 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 솔리드 와이어와 비교하여 용접속도가 크기 때문에, 편면 용접에 있어서의 뒷면 비드를 형성하는 초 층에서 고온균열(응고균열)이 발생하기 쉬운 경향이 있었다. 또한 와이어 중에 루틸 등의 금속산화물을 많이 포함하여, 그들이 용접중에 완전히 슬래그로서 부상할 수 없어, 용접금속중에 금속 개재물로서 잔류하기 때문에, 용접입열이 30 내지 60kJ/cm와 같은 대입열 용접에 있어서 -20℃ 등의 저온에서의 양호한 인성을 갖는 용접금속의 확보가 곤란하였다. 또한, 수직 상향 용접에 있어서, 하향 용접과 동일한 전류로 용접한 경우, 용융 금속이 흘러내리기 쉽다(비드가 흘러내리기 쉽다)고 하는 경향이 있었다.

그리고, 이들 수직 상향 용접에 있어서의 고전류화, 편면 용접에서의 초층의 고온균열내성의 향상, 및 대입열 용접에서의 저온인성의 향상을 동시에 도모하도록 한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 대해서는, 종래 제안되어 있지 않았다.

따라서, 본 발명의 과제는, 연강, 490MPa급 고장력강으로 이루어지는 피용접물의 가스 실드 아크 용접에 사용되는 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 수직 상향 용접에 있어서 용융금속의 흘러떨어짐없이 고용접전류로 양호한 용접을 행할 수 있고, 또한 편면 용접에 있어서 초층에서의 고온균열내성이 우수하고, 더나아가, 용착량을 많게 한 대입열 용접에 있어서 저온인성이 우수한 용접금속을 수득할 수 있는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공하는데 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본원발명에서는, 다음의 기술적 수단을 강구하고 있다. 즉, 연강 또는 합금강제 외피에 플럭스를 충전하여 이루어지는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서, 와이어 전체질량당, TiO₂: 4.5 내지 7.0질량%, Ti: 0.11 내지 0.29질량%, Mg: 0.30 내지 0.70질량%, C: 0.02 내지 0.08질량%, Si: 0.35 내지 0.75질량%, Mn: 2.20 내지 2.85질량%, 및 B: 0.002 내지 0.010질량%를 함유하는 동시에, 상기 Mg의 함유량을 [Mg]라 하고, MgO의 함유량을 [Mg0]라고 하면, 상기 Mg의 함유량에 대하여 Mg0가, [Mg0]+[Mg]×1.66≤2.5질량%의 관계를 충족시킨다.

상기의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 추가로 와이어 전체 질량당, Al≤0.5질량%를 충족시키고, 상기 Al의 함유량을 [Al]라 하고, Al₂O₃의 함유량을 [Al₂O₃]라고 하면, 상기 Al의 함유량에 대하여, [Al₂O₃]+[Al]×1.89:0.5 내지 1.0질량%의 관계를 충족시키도록 Al₂O₃를 함유하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 Ti, Mg, Al의 각 함유량은, 각각 산화물로서 존재하는 Ti, Mg, Al를 포함하고 있지 않다.

상기의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 와이어 전체 질량당 Ni: 0.2 내지 1.0질량%를 더 함유하는 것이 바람직하다.

이러한 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 연강, 490MPa급 고장력강으로 이루어지는 피용접물의 가스 실드 아크 용접에 사용되는 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 수직 상향 용접에 있어서 용융금속의 흘러떨어짐 없이 고용접 전류로 양호한 용접을 행할 수 있고, 또한 편면 용접에 있어서 초층에서의 고온균열내성이 우수하며, 더나아가 용착량을 많게 한 대입열 용접에 있어서 저온 인성이 우수한 용접 금속을 수득할 수 있는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명에 대하여 자세히 설명한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 우선, 본원 발명자들은, 수직 상향 용접에 있어서의 용융금속의 흘러떨어짐을 없게 하기 위해, 주로 루틸(TiO₂)로 이루어지는 슬래그량의 증가를 도모하였다. 그러나, 이것에 의해 용융금속의 흘러떨어짐은 해소되었지만, 하향의 편면 용접에 있어서의 초층에서의 고온균열내성은 저하되었다.

그래서, 그 원인과 대책에 대하여 검토를 진행하여, 고온균열성이 발생하기 쉽게 된 원인이 용접금속중의 산소량의 증가에 의한 것임을 규명하고, 슬래그량을 유지하면서 산소량을 저감하는 수단에 대하여 검토하였다.

그 결과, 처음부터 TiO₂, SiO₂ 와 같은 슬래그 생성제를 필요량 첨가하는 것은 아니고, 용접중에 슬래그 성분으로 변하는 합금성분을 첨가해 둠으로써, 슬래그량을 유지하면서, 용접금속중의 산소량을 저감시켜 고온균열내성을 향상시키도록 하였다. 통상, 플럭스 코어드 와이어에는, 탈산제로서 Mn, Si, Al, Ti, Mg 등이 사용되지만, 본 발명에서는 Ti, Mg의 첨가가 효과적이다는 것을 알았다.

상기 Ti에 대해서는, 용접시에 탈산제로서 작용함으로써 용접금속중의 산소량을 저감하는 것에 의해 편면 용접에 있어서의 초층에서의 고온균열내성을 향상시키고, 발생한 TiO₂가 슬래그 성분으로서 작용함으로써 수직 상향 용접에 있어서의 용융금속의 흘러떨어짐을 방지한다고 하는 효과를 발휘한다. 더나아가, Ti는 용접 금속중에 조금 잔류함으로써, 용접금속의 조직을 미세화하여 대입열 용접에 있어서의 저온인성을 향상시키는 효과를 발휘한다.

한편, 상기 Mg에 대해서는, 용접금속중에 잔류하는 일 없이, 거의 전부가 탈산제로서 작용함으로써 용접금속중의 산소량을 저감하는 효과가 크고, 따라서 편면용접에 있어서의 초층에서의 고온균열내성을 향상시키는 효과가 크다. 또한, 탈산 작용에 의해 생긴 Mg0는, 산소와 탈산제의 평형상태를 변화시켜 탈산작용을 촉진하는 효과가 있다.

또한, Mg, MgO, C, Si, Mn 및 B의 함유량을 적절히 규정함으로써 30 내지 60 kJ/cm 정도의 대입열 용접에 있어서의 용접금속의 저온인성을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 실드 가스로서 CO₂ 가스를 이용하는 것이다. 또한, 그 플럭스 함유율은 10 내지 18질량%(와이어 전체 질량에 대하여)의 범위가 적절하다.

다음으로, 본 발명의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어의 조성 및 수치의 한정이유에 대하여 설명한다. 각 함유량 범위는 와이어 전체 질량당의 질량%이다.

[TiO₂: 4.5 내지 7.0질량%]

TiO₂는 슬래그 생성제(슬래그 형성제)로서 작용한다. TiO₂의 함유량이 4.5질량% 미만에서는 수직 상향 용접에 있어서 용융금속을 흘러떨어지지 않도록 지지할 만한 슬래그량을 확보할 수 없어, 비드 형상이 불량이 된다. 한편, 7.0질량%를 초과하면, 용접 금속중의 산소량이 많아져, 편면 용접에 있어서의 초층에서의 고온균열내성이 저하되고, 또한, 저온에서의 인성이 저하된다. 따라서, TiO₂의 함유량은 4.5 내지 7.0질량%로 한다.

[Ti: 0.11 내지 0.29질량%]

Ti는, 상술한 바와 같이, 탈산제로서 작용하여 용접금속중의 산소량을 저감 하는 것에 의해 편면 용접에 있어서의 초층에서의 고온균열내성을 향상시키고, 또 한, 발생한 TiO₂가 슬래그 성분으로서 작용하여 수직 상향 용접에 있어서의 용융금속의 흘러떨어짐을 방지한다고 하는 효과를 갖는다. 또한, Ti는, 용접금속중에 조금 잔류함으로써, 용접금속의 조직을 미세화하여 대입열 용접에 있어서의 저온에서의 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 이러한 효과를 발휘시키기 위해 Ti의 함유량은 0.11질량% 이상 필요하다. 한편, 0.29질량%를 초과하면 용접금속중의 잔존량이 지나치게 많아져 강도의 상승에 동반하여 인성이 저하된다. 따라서, Ti의 함유량은 0.11 내지 0.29질량%로 한다. 또한, 저온인성을 양호하게 하는 관점에서, 보다 바람직한 상한은 0.20질량%이다.

[Mg:0.30 내지 0.70질량%]

Mg는 탈산제로서 작용하여, 용접금속중의 산소량을 저감하고, 편면 용접에 있어서의 초층에서의 고온균열내성을 향상시키고, 용접금속의 저온인성도 향상시킨다. Mg의 함유량이 0.30질량% 미만에서는 이러한 효과가 얻어지지 않고, 0.70질량%를 초과하면 와이어의 내흡습성이 저하되어 저온균열내성이 저하된다. 따라서, Mg의 함유량은 0.30 내지 0.70질량%로 한다. 또한, 저온균열내성을 양호하게 하는 관점에서, 보다 바람직한 상한은 0.50질량%이다.

[[MgO]+[Mg]×1.66≤2.5질량%]

Mg0는 이것을 첨가하면 산화환원정수의 변화에 의해 산화가 촉진되어, 보다 탈산의 효과를 높일 수 있는 성분이다. 그러나, Mg0는 용융금속의 흘러떨어짐을 촉진시키는 성분이다. 그 때문에, Mg0의 함유량은, 상기 Mg의 함유량에 대하여, [Mg0]+[Mg]×1.66≤2.5질량%의 관계를 충족시키도록 함유시킬 필요가 있고, 보다 바람직하게는, [MgO]+[Mg]×1.66≤1.7질량%의 관계를 충족시키는 것이 좋다. 상기 Mg의 함유량에 대하여, [MgO]+[Mg]×1.66의 값이 2.5질량%를 초과하는 경우의 Mg0의 함유량에서는, 용융금속이 흘러떨어지기 쉽게 된다. 또한, 횡향(橫向) 용접에 있어서는 슬래그의 응고 온도가 높아지기 때문에, 슬래그 말림 등의 결합도 발생하기 쉽게 된다. 한편, Mg가 산화되어 MgO가 될 때에 중량이 1.66배가 된다.

[C:0.02 내지 0.08질량%]

C는 용접금속의 강도를 확보하는 데 필요한 원소이다. C의 함유량이 0.02질량% 미만에서는 용접금속의 강도를 확보할 수 없고, 또한, 저온에서의 인성도 저하된다. 한편, 0.08질량%를 초과하면 용접금속의 강도가 상승하여 저온에서의 인성이 저하된다. 또한, 저온균열내성도 저하되고, 스퍼터 발생량도 증가한다. 따라서, C의 함유량은 0.02 내지 0.08질량%로 한다.

[Si:0.35 내지 0.75질량%]

Si는 탈산제로서 작용하여, 용접금속의 강도를 조정하는 작용이 있고, 또한, 용융금속의 점성을 높여서 수직 상향 용접성을 향상시키는 효과도 있다. Si의 함유량이 0.35질량% 미만에서는 이들 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 0.75질량%를 초과하면 용접금속의 강도가 높게 되어 저온에서의 인성이 저하된다. 또한, 저온균열내성, 고온균열내성도 저하된다. 따라서, Si의 함유량은 0.35 내지 0.75질량%로 한다.

[Mn: 2.20 내지 2.85질량%]

Mn은 탈산제로서 작용하는 동시에, 용접금속의 강도 및 저온에서의 인성을 향상시키는 효과가 있다. Mn의 함유량이 2.20질량% 미만에서는 이러한 효과가 충분히 발휘되지 않고, 2.85질량%를 초과하면, 반대로 용접금속의 강도가 지나치게 높아져, 저온에서의 인성이 저하되고, 저온균열도 발생하기 쉽게 된다. 따라서, Mn의 함유량은 2.20 내지 2.85질량%로 한다.

[B: 0.002 내지 0.010질량%]

B는 용접금속의 결정립을 미세화시켜 저온에서의 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. B의 함유량이 0.002질량% 미만에서는 인성 향상 효과가 충분히 얻어지지 않고, 한편, 0.010질량%를 초과하면 고온균열내성이 저하된다. 따라서, B의 함유량은 0.002 내지 0.010질량%로 한다.

[Al ≤0.5질량%]

Al은 용접중에 산화물이 되고, 이것에 의해서 슬래그의 응고온도를 상승시키는 것에 의해 수직 상향 용접에 있어서 용융 금속의 흘러떨어짐을 방지하는 효과가 있다. 그러나, Al은 용접금속 중에 조금 잔류하며, 그 잔류량이 많으면 용접금속의 인성을 저하시키고, 또한 스퍼터 발생량이 증가한다. 따라서, Al의 함유량은 0.5질량% 이하로 규제할 필요가 있다.

[[Al₂O₃]+[Al]×1.89: 0.5 내지 1.0질량%]

Al₂O₃는 슬래그의 응고온도를 상승시키는 작용이 있고, 이것에 의해 수직 상향 용접에 있어서 용융금속의 흘러떨어짐을 방지하는 효과가 있다. 상기 Al의 함 유량에 대하여, [Al₂O₃]+[Al]×1.89의 값이 0.5질량% 미만이 되는 경우의 Al₂O₃의 함유량에서는, 상기의 흘러떨어짐 방지 효과가 충분히 발휘되지 않는다. 한편, Al의 함유량에 대하여, [Al₂O₃]+[Al]×1.89의 값이 1.0질량%를 초과하는 경우의 Al₂O₃의 함유량에서는, 아크가 불안정하게 되고, 스퍼터 발생량이 증가하는 동시에, 슬래그가 지나치게 딱딱하게 되어 슬래그 박리성이 악화된다. 한편, Al이 산화되어 Al₂O₃가 될 때에 중량이 1.89배가 된다.

[Ni: 0.2 내지 1.0질량%]

Ni는 용접금속의 저온에서의 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. Ni의 함유량이 0.2질량% 미만에서는 상기 인성 향상 효과가 얻어지지 않는다. 한편, 1.0질량%를 초과하여 첨가하더라도, -40℃ 정도에서의 충격성능에 대해서는 첨가량에 비례한 효과가 얻어지지 않고, 또한, 원료로서의 Ni의 가격이 높기 때문에 제조비용도 상승한다. 따라서, Ni의 함유량은 0.2 내지 1.0질량%로 한다.

[실시예]

연강제(JIS G3141 SPCC)의 외피중에 플럭스를 충전하여 이루어지는 와이어 직경 1.4mm의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제작하였다(실시예 No.1 내지 실시예 No.18, 및 비교예 No.19 내지 비교예 No.57). 각 와이어는, 모두 그 플럭스 함유율이 14질량%이다. 이들 와이어의 화학성분을 표 1, 표 2 및 표 3에 나타낸다. 여기서, 표 1 내지 표 3에서 들고 있는 물질 이외의 와이어 화학성 분으로서는, 외피 Fe 외에, 금속불화물(0.05 내지 1.50%), 알칼리 금속산화물(0.05 내지 1.50%), ZrO₂(1.50% 이하), 및 SiO₂(0.20 내지 2.00%)가 있고, 잔부를 철분으로 충전하였다.

상기 제작한 각 와이어를 이용하여, 표 4에 나타내는 용접조건으로, (가) 수직 상향 용접, (나) 저온인성을 평가하기 위한 대입열에 따른 하향 버트 용접(butt-weld), (다) 고온균열내성을 평가하기 위한 하향 버트 편면 용접의 초층 용접, 및 (라) 저온균열내성을 평가하기 위한 하향 버트 용접의 각 용접시험을 실시하였다.

수직 상향 용접에서는, 필렛 용접을 수직 상향으로 행하고, 용융금속의 늘어뜨림 정도(비드 형상의 좋고나쁨) 등을 평가하였다. 평가는 용접전류 180A, 델타 위빙에 있어서, 비드 형상이 볼록 형상이 아닌 양호한 것을「○」라 하고, 비드 형상이 불량한 것을 「×」라고 하였다. 또한, 220A, 델타 위빙에 있어서 비드 형상이 볼록 형상이 아닌 양호한 것을 「○~◎」, 250A, 델타 위빙에 있어서 비드 형상이 볼록 형상이 아닌 양호한 것을 「◎」로 하였다. 평가결과를 표 5 및 표 6에 나타낸다.

하향 버트 용접에서는, 대입열 용접에 의한 용접금속의 저온에서의 인성을 평가하였다. 샤르피 시험편은 용접부의 판 두께 방향에 있어서의 중앙 위치로부터 채취하고, 샤르피 충격 시험(시험편 사이즈 및 시험방법은 JIS Z3111에 준거)에 의해, -40℃에서의 샤르피 흡수에너지 값을 측정하였다. 3개의 샤르피 시험편의 평 균값을 -40℃ 흡수에너지로 하였다. 평가는, -40℃ 흡수에너지가 100J을 초과하는 것을「◎」로 하고, 47J 내지 100J의 범위의 것을「○」로 하며, 47J 미만의 것을 「×」로 하였다. 평가 결과를 표 5 및 표 6에 나타낸다.

하향 버트 편면 용접의 초층용접(구속균열시험)에서는, 용접 후에, 방사선 투과 시험에 의해 고온균열의 유무를 조사하였다. 평가는, 용접전류 230A에서의 초층 용접에서 고온균열이 없는 것을「○」로 하고, 고온균열이 발생한 것을 「×」로 하였다. 평가결과를 표 5 및 표 6에 나타낸다. 또한, 하향 버트 창틀구속 균열 시험에서는, 용접후에 초음파 탐상 시험에 의해, 저온균열의 유무를 조사하였다. 평가는, 저온균열이 없는 것을「○」로 하고, 저온균열이 발생한 것을 「×」로 하였다. 평가 결과를 표 5 및 표 6에 나타낸다.

비교예의 결과에 대해 보면, 비교예 No.21 및 No.26은, TiO₂가 상한치를 초과하고 있기 때문에, 편면 용접의 초층에서 고온균열이 발생하고, 또한, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다. 비교예 No.35, No.39, No.43 및 No.51는, TiO₂가 하한치를 하회하고 있기 때문에, 수직 상향 용접에서 비드 형상이 볼록 형상으로 불량하였다.

다음으로, 비교예 No.20 및 No.33는, Ti가 상한치를 초과하고 있기 때문에, 용접금속의 강도가 증대하고 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다. 비교예 No.19, No.23 및 No.28은, Ti가 하한치를 하회하고 있기 때문에, 편면 용접의 초층에서 고온균열이 발생하고, 또한, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다.

다음으로, 비교예 No.47, No.49 및 No.54는, Mg가 상한치를 초과하고 있기 때문에, 저온균열이 발생하였다. 비교예 No.27 및 No.30은, Mg가 하한치를 하회하고 있기 때문에, 편면 용접의 초층에서 고온균열이 발생하고, 또한, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다. 한편, 상기 비교예 No.27는 Al 및 Al₂O₃가 첨가되어 있어, 수직 상향 용접성이 매우 양호하였다.

다음으로, 비교예 No.45 및 No.53은, C가 상한치를 초과하고 있기 때문에, 용접금속의 강도가 증대하고 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다. 또한, 저온균열이 발생하였다. 비교예 No.29는, C가 하한치를 하회하고 있기 때문에, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다.

다음으로, 비교예 No.44 및 No.46은, Si가 상한치를 초과하고 있기 때문에, 편면용접의 초층에서 고온균열이 발생하고, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다. 또한, 저온균열이 발생하였다. 상기 비교예 No.44는 Al₂O₃ 및 Al이 첨가되어 있기 때문에, 수직 상향 용접성이 매우 양호하였다. 비교예 No.24, No.36 및 No.55는, Si가 하한치를 하회하고 있기 때문에, 수직 상향 용접에서 비드 형상이 볼록 형상으로 불량하였다. 한편, 상기 비교예 No.55는 Al₂O₃가 첨가되어 있지만, Si가 하한치를 하회하고 있기 때문에, 수직 상향 용접에서 비드 형상이 볼록 형상으로 불량하였다.

다음으로, 비교예 No.41 및 No.50은, Mn이 상한치를 초과하고 있기 때문에, 용접금속의 강도가 증대하여 대입열 용접에서의 저온인성이 낮고, 또한, 저온균열이 발생하였다. 비교예 No.25, No.37 및 No.56은, Mn이 하한치를 하회하고 있기 때문에, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다. 한편, 상기 비교예 No.56은 Ni가 첨가되어 있지만, Mn이 하한치를 하회하고 있기 때문에, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다.

다음으로, 비교예 No.42, No.48 및 No.57은, B가 상한치를 초과하고 있기 때문에, 편면 용접의 초층에서 고온균열이 발생하였다. 한편, 상기 비교예 No.57은 Ni가 첨가되어 있기 때문에, 대입열 용접에서의 저온인성이 양호하였다. 비교예 No.32 및 No.34는, B가 하한치를 하회하고 있기 때문에, 대입열 용접에서의 저온인성이 낮았다.

다음으로, 비교예 No.22, No.31, No.38, No.40 및 No.52는, Mg0가 규정치를 초과하고 있기 때문에, 수직 상향 용접에서 비드 형상이 볼록 형상으로 불량하였다. 한편, 상기 비교예 No.31은 Ni가 첨가되어 있어, 대입열 용접에서의 저온 인성이 양호하였다. 또한, 상기 비교예 No.38은 Al이 상한치를 상회하고 있기 때문에, 스퍼터 발생량이 많고, Al 및 Al₂O₃의 총량(b)이 상한치를 상회하고 있기 때문에, 아크 안정성 및 슬래그의 박리성이 나빴다.

이것에 반하여, 표 5에 나타낸 바와 같이, 실시예 No.1 내지 실시예 No.18은, 수직 상향 용접에 있어서 용융금속의 흘러떨어짐없이 고용접 전류로 양호한 용접을 행할 수 있고, 또한, 편면 용접에 있어서 초층에서의 고온균열내성이 우수하며, 더나아가 용착량을 많게 한 대입열 용접에 있어서 저온인성이 우수한 용접금속을 수득할 수 있었다. 또한, 저온균열내성에 대해서도 양호하였다.

Claims

연강 또는 합금강제 외피에 플럭스를 충전하여 이루어지는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서, 와이어 전체 질량당,

TiO₂: 4.5 내지 7.0질량%,

Ti: 0.11 내지 0.29질량%,

Mg: 0.30 내지 0.70질량%,

C: 0.02 내지 0.08질량%,

Si: 0.35 내지 0.75질량%,

Mn: 2.20 내지 2.85질량%, 및

B: 0.002 내지 0.010질량%를 함유하는 동시에,

상기 Mg의 함유량을 [Mg]라 하고, Mg0의 함유량을[Mg0]라고 하면, 상기 Mg의 함유량에 대하여 Mg0가,

[MgO]+[Mg]×1.66≤2.5질량%

의 관계를 충족시키는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.
제 1 항에 있어서,

상기 와이어 전체 질량당, Al≤ 0.5질량%를 충족시키고,

상기 Al의 함유량을 [Al]라 하고, Al₂O₃의 함유량을 [Al₂O₃]라고 하면, 상기 Al의 함유량에 대하여,

[Al₂O₃]+[Al]×1.89: 0.5 내지 1.0질량%

의 관계를 충족시키도록 Al₂O₃를 함유하는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

와이어 전체 질량당 Ni: 0.2 내지 1.0질량%를 더 함유하는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.