KR101859373B1 - Titania Based Flux Cored Wire of Gas Shielded Arc Welding for Low Temperature Service - Google Patents

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Abstract

저온 충격 인성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어가 제공된다.
본 발명의 외이어는, 금속 외피 내에 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 충전 와이어에 있어서, 와이어 전 중량에 대한 중량%로, C:0.02~0.07%, Si:0.1~0.5%, Mn:0.3~1.5%, B:0.002~0.007%, Ni:2.5~4.5%, Mg:0.4~1.0%, TiO2:4.0~9.5%이고, SiO2:0.1~0.4%, Al2O3:0.1~0.4%, Ti:0.1~0.4%, 잔부 철, 철 분말 및 불가피한 불순물을 포함하고, 관계식 1에 의해 정의되는 F 값이 0.3~0.5을 만족한다.
A titania-based flux-charging wire for gas shielded arc welding is provided which is excellent in low temperature impact toughness.
A flux-filling wire in which a flux is filled in a metal sheath is characterized by comprising 0.02 to 0.07% of C, 0.1 to 0.5% of Si, 0.3 to 1.5% of Mn, , B: 0.002 ~ 0.007%, Ni: 2.5 ~ 4.5%, Mg: 0.4 ~ 1.0%, TiO 2: and 4.0 ~ 9.5%, SiO 2: 0.1 ~ 0.4%, Al 2 O 3: 0.1 ~ 0.4%, Ti : 0.1 to 0.4%, the balance iron, iron powder and unavoidable impurities, and the F value defined by the relationship 1 satisfies 0.3 to 0.5.

Description

저온 충격 인성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어{Titania Based Flux Cored Wire of Gas Shielded Arc Welding for Low Temperature Service} Title: Titania Based Flux Cored Wire for Gas Shielded Arc Welding for Low Temperature Shock Arc Toughness -

본 발명은 티타니아계 용접용 플럭스 충전 와이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 25kJ/cm 이상 고입열 용접 시 용접성, 내균열 감수성 및 저온 충격 인성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flux filling wire for titania-based welding, and more particularly, to a flux-charging wire for gas shielded arc welding which is excellent in weldability, crack resistance and low temperature impact toughness at 25 kJ / cm or more.

최근 들어 에너지원의 개발이 근해를 벗어나 심해 및 극지방으로 확대됨에 따라 가스 운반선 등의 건조가 늘어나고 있으며, 이에 의해 이러한 선박의 제조에 부합하는 용접이 가능한 용접재료의 개발이 요망되고 있다. 일반적으로 조선소에서 사용하는 용접 재료 중 가장 많은 비중을 차지하는 것은 플럭스 충전 와이어로서 작업성이 우수하고 작업의 효율성은 높으나 상기의 극한의 개소에 적용하기에는 저온 충격 인성 및 내균열성이 취약한 단점이 있다. Recently, as the development of energy source has been extended from the offshore area to deep sea and polar regions, drying of gas carriers and the like has been increasing. Accordingly, it is desired to develop a welding material capable of welding in accordance with the manufacturing of such ships. Generally, the flux-filling wire which occupies the largest portion among the welding materials used in the shipyard is excellent in workability and work efficiency, but has a disadvantage in that it is poor in low-temperature impact toughness and cracking resistance to be applied to the above-mentioned extreme places.

입열량 증가 시에는 조직 조대화로 저온 충격 인성 열화를 가져온다. 플럭스 충전 와이어를 이용한 용접시 대략 7~22kJ/㎝에 해당되는 입열량이 많이 사용하고 있으나, 22~30kJ/cm 사용 시 용접부 상에 주상정 조직이 형성되고, 결정입 내에 오스테나이트 결정입계를 따라 조대한 주상정 및 입계 페라이트 형성으로 용접금속의 미세조직이 열화되며 용접금속의 저온 충격 인성 및 내 균열성이 약화 된다.When the heat input is increased, the structure coarsening leads to deterioration of low temperature impact toughness. While the heat input corresponding to approximately 7 to 22 kJ / cm is widely used in the welding with the flux-charging wire, a columnar structure is formed on the welded portion when 22 to 30 kJ / cm is used, The formation of coarse columnar phase and intergranular ferrite deteriorates the microstructure of the weld metal and low temperature impact toughness and crack resistance of the weld metal are weakened.

대한민국 공개특허 2002-0008681호에서는 티탄 산화물 및 비티탄 산화물 등의 비를 제어함으로써, 양호한 저온 충격 인성 확보 및 용접작업성의 향상을 제안하고 있으나, 내균열성 측면에서는 다소 미흡한 점이 있으며, 입열량에 대한 언급이 제시되어 있지 않다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0008681 proposes to secure a good low-temperature impact toughness and an improvement in welding workability by controlling the ratios of titanium oxide and non-titanium oxide, but it is somewhat insufficient in terms of crack resistance, No mention is made.

또한, 대한민국 공개특허 1999-0015625호에서는 TiO2, Mg, Mn, B, Si, Nb, V 등의 함량 및 금속철/총철의 비를 제한함으로써 용접작업성 및 저온 충격 인성 향상을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 2002-8681호에서는 C, Mn, Si, B, Al, Ni, F, 티탄산화물, 비티탄산화물 등의 합을 제한하여 극저온 충격치를 향상시키는 플럭스 충전 와이어를 개시하고 있다. 그러나 상기 종래 기술들은 극저온에서의 고입열 용접에 따른 안정적인 충격 인성과 내 균열성을 확보하는 데는 미흡하였다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 1999-0015625 discloses improvement in welding workability and impact resistance at low temperatures by limiting the content of TiO 2 , Mg, Mn, B, Si, Nb, V, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-8681 discloses a flux-charging wire for improving the cryogenic impact value by limiting the sum of C, Mn, Si, B, Al, Ni, F, titanium oxide and bicarbonate. However, the above-mentioned prior arts are insufficient in securing stable impact toughness and crack resistance due to high heat welding at a very low temperature.

따라서 25kJ/cm이상의 고입열 구간 입열량에서도 전자세 용접작업성이 우수하고 용접금속 저온 충격 인성 및 내균열성이 우수한 플럭스 충전 와이어에 대한 개발요구가 대두 되고 있다.
Therefore, there is a demand for the development of a flux-charging wire having excellent weldability and low-temperature impact resistance and crack resistance at welded metal even at a heat input of 25 kJ / cm or more in a high heat input range.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 플럭스 충전 아크 용접에서 고입열 용접 시 용접성뿐만 아니라, 내균열성 및 저온 충격 인성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어를 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a flux-charging wire for gas-shielded arc welding which is excellent in weldability, resistance to cracking and low-temperature impact toughness at high temperature welding in flux- It has its purpose.

또한 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들에 한정되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
Further, the technical problems to be solved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems which are not mentioned can be understood from the following description in order to clearly understand those skilled in the art to which the present invention belongs .

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

금속 외피 내에 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 충전 와이어에 있어서, 와이어 전 중량에 대한 중량%로, C:0.02~0.07%, Si:0.1~0.5%, Mn:0.3~1.5%, B:0.002~0.007%, Ni:2.5~4.5%, Mg:0.4~1.0%, TiO2:4.0~9.5%이고, SiO2:0.1~0.4%, Al2O3:0.1~0.4%, Ti:0.1~0.4%, 잔부 철, 철 분말 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 F 값이 0.3~0.5을 만족하는 가스실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어에 관한 것이다.The flux-charging wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the flux-filled wire is filled with a flux in a metal sheath. , Ni: 2.5 ~ 4.5%, Mg: 0.4 ~ 1.0%, TiO 2: and 4.0 ~ 9.5%, SiO 2: 0.1 ~ 0.4%, Al 2 O 3: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.1 ~ 0.4%, the balance Iron, iron powder and inevitable impurities, and satisfies an F value of 0.3 to 0.5 as defined by the following relational expression (1).

[관계식 1] [Relation 1]

Figure 112016105148437-pat00001

Figure 112016105148437-pat00001

상술한 바와 같은 구성의 본 발명은, 플럭스 충전 와이어의 조성 성분을 제어함과 동시에, 이들의 성분 관계를 제어함으로써 우수한 내균열성 및 저온 충격 인성을 갖는 가스실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어를 효과적으로 제공할 수 있다.The present invention having the above-described constitution can control the compositional components of the flux-filling wire and control the compositional relationship between them to provide a titania-based flux charging wire for gas shielded arc welding having excellent crack resistance and low- Can be effectively provided.

즉, Ni, Mn, C, Ti, B, SiO2와 Al2O3함량 비율을 적정치로 제한함으로써 우수한 내균열성 및 저온 충격 인성을 갖는 티타니아계 플럭스 충전 와이어를 제공할 수 있다.
Namely, it is possible to provide a titania-based flux charging wire having excellent crack resistance and low-temperature impact toughness by restricting the content ratio of Ni, Mn, C, Ti, B, SiO 2 and Al 2 O 3 to appropriate values.

도 1은 본 발명에 따른 균열실험을 위한 용접 모재의 형상을 나타내는 그림이다.
도 2는 상기 관계식 1에서의 F 값과 -60℃ 저온 충격치의 상관관계를 나타낸 그래프이다.
1 is a view showing a shape of a welding base material for a crack test according to the present invention.
2 is a graph showing the correlation between the F value in the above-mentioned relational expression 1 and the low temperature impact value of -60 캜.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서는 플럭스 충전 와이어 내의 성분 중 Ni과 Mn을 첨가함으로써 저온 충격 인성과 내균열성 향상을 도모하였다. Ni과 Mn의 함량은 적정 범위에서 고입열 용접시 저온 충격 인성 및 내균열성이 확보될 수 있음에 착안하여, 본 발명자들은 그 범위를 log수치로 환산하여 수식화하였다.In the present invention, by adding Ni and Mn among the components in the flux-packed wire, the impact resistance at low temperatures and crack resistance are improved. The inventors of the present invention focused on the content of Ni and Mn by converting the range into a logarithmic value in view of the fact that low temperature impact toughness and crack resistance can be ensured in high temperature heat welding.

또한 고입열 용접 시에도 Ti은 Ti 복합 산화물 형성으로 용접금속 내 미세조직 중 침상형 페라이트 조직을 증가시켜 충격 인성 향상을 도모하며, B은 오스테나이트 입계에 편석되어 입계 페라이트의 생성을 억제하고 조직을 미세화시킴으로써 용접부의 인성을 향상시킨다.In addition, even when welding with high heat, Ti forms Ti complex oxide to increase impact toughness by increasing needle-shaped ferrite structure in the microstructure of the weld metal. B segregates in the austenite grain boundary to suppress the formation of intergranular ferrite, Thereby improving the toughness of the welded portion.

또한 본 발명에서는 적정 수준의 C함량을 통해 δ-ferrite 분율을 높여 균열 민감도를 최소화시킨다. δ-ferrite가 증가할수록 FeS, Fe3P와 같은 저융점 개재물을 고용할수 있는 고용도가 높아져 균열을 예방할 수 있다. In addition, the present invention minimizes the crack sensitivity by increasing the fraction of δ-ferrite through an appropriate level of C content. As δ-ferrite increases, the degree of solubility to employ low-melting inclusions such as FeS and Fe 3 P is increased and cracks can be prevented.

기타 산화물로 분류되는 SiO2 및 Al2O3의 적정 범위에서는 충격인성 및 내균열성을 야기하지 않는 범위에서 용접성을 향상시킬 수 있다. In an appropriate range of SiO 2 and Al 2 O 3 classified as other oxides, the weldability can be improved within a range that does not cause impact toughness and crack resistance.

상기와 관점에서, 본 발명자들은 하기 관계식 1을 도출하였으며, 이러한 관계식 1에 의해 정의되는 값이 소정의 범위를 만족할 때 고입열 용접시 저온 충격 인성과 내균열성을 확보할 수 있음을 확인하고 본 발명을 제시하는 것이다.
From the above viewpoints, the present inventors have derived the following relational expression 1, and confirmed that when the value defined by the relational expression 1 satisfies a predetermined range, low temperature impact toughness and crack resistance can be ensured at high heat welding The invention is presented.

본 발명의 가스 실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어는, 와이어 전중량에 대한 중량%로, C:0.02~0.07%, Si:0.1~0.5%, Mn:0.3~1.5%, B:0.002~0.007%, Ni:2.5~4.5%, Mg:0.4~1.0%, TiO2:4.0~9.5%이고, SiO2:0.1~0.4%, Al2O3:0.1~0.4%, Ti:0.1~0.4%, 잔부 철, 철 분말 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 F 값이 0.3~0.5을 만족한다. The titania flux-charging wire for gas shielded arc welding according to the present invention comprises 0.02 to 0.07% of C, 0.1 to 0.5% of Si, 0.3 to 1.5% of Mn, 0.001 to 0.007 of B, %, Ni: 2.5 ~ 4.5% , Mg: 0.4 ~ 1.0%, TiO 2: and 4.0 ~ 9.5%, SiO 2: 0.1 ~ 0.4%, Al 2 O 3: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.1 ~ 0.4%, Residual iron, iron powder and unavoidable impurities, and an F value defined by the following relational expression 1 satisfies 0.3 to 0.5.

[관계식 1] [Relation 1]

Figure 112016105148437-pat00002
Figure 112016105148437-pat00002

이하, 본 발명 플럭스 충전 와이어의 조성성분 및 그 제한사유를 상세히 설명한다. 하기 조성 성분은 와이어 전 중량에 대한 중량%(이하, %)이다.Hereinafter, the compositional components of the flux-filling wire of the present invention and the reasons for limitation thereof will be described in detail. The following composition components are% by weight based on the total weight of the wire.

·탄소(C): 0.02∼0.07%Carbon (C): 0.02 to 0.07%

탄소(C)는 본 발명 와이어의 강재 외피 및 플럭스에 함유되는 것으로 용접금속의 강도를 유지하고 입계 페라이트의 생성을 억제하여 저온 충격 인성을 향상시키는 역할을 한다. 또한 적정범위의 δ-ferrite를 형성함으로써 저융점 개재물의 고용도를 높여 내균열성 향상을 도모할 수 있게 한다. The carbon (C) is contained in the steel shell and the flux of the wire of the present invention, and serves to maintain the strength of the weld metal and to suppress generation of intergranular ferrite, thereby improving the impact resistance at low temperatures. Further, by forming an appropriate range of delta -ferrite, the solubility of the low melting point inclusions can be increased and the crack resistance can be improved.

이를 고려하여, 본 발명에서는 탄소(C)의 함량을 0.02∼0.07%로 제한함이 바람직하다. 만일 C의 함량이 0.02%미만이면 소입성 부족으로 용착 금속의 인성 및 인장특성이 열화되며, 0.07%를 초과하면 강도 증가와 δ상에서 γ상으로 S 고용도를 감소시켜 결정립계에 편석을 일으켜 균열을 야기할 수 있다.In consideration of this, in the present invention, the content of carbon (C) is preferably limited to 0.02 to 0.07%. If the content of C is less than 0.02%, the toughness and tensile properties of the deposited metal deteriorate due to the lack of ingot. If the content of C exceeds 0.07%, the strength increases and the S- You can.

·TiO2: 4.0~9.5%TiO 2 : 4.0 to 9.5%

TiO2는 용접시 주된 슬래그 형성제로서 대기로부터 용융금속을 보호하는 역할을 한다. 함량이 4.0% 미만으로 첨가되면 그 효과가 미미하여 슬래그 포피성이 저하되며, 9.5%를 초과하면 응고가 빨라져 슬래그 박리 및 유동성이 저하된다. 따라서 본 발명에서는 TiO2 함량을 4.0~9.5%로 제한함이 바람직하다.TiO 2 is the main slag forming agent in welding and serves to protect the molten metal from the atmosphere. When the content is less than 4.0%, the effect is insignificant and the slag-like property is lowered. When the content is more than 9.5%, solidification is accelerated and slag detachment and fluidity are deteriorated. Therefore, in the present invention, the content of TiO 2 is preferably limited to 4.0 to 9.5%.

· Mn: 0.3 ~ 1.5%Mn: 0.3 to 1.5%

Mn은 비교적 약한 탈산제로서 S와 반응하여 FeS보다 MnS를 먼저 형성하기 때문에 S 편석에 의한 저융점 화합물의 형성을 방지할 수 있다.Mn reacts with S as a relatively weak deoxidizing agent to form MnS first than FeS, so that formation of a low melting point compound due to S segregation can be prevented.

본 발명에서는 이러한 Mn 함량을 0.3 ~ 1.5%로 제한함이 바람직한데, 이는 그 함량이 0.3%미만에서는 용접금속의 강도가 저하하고 소입성 부족에 따라 용접 금속의 조대화가 촉진되며 저온인성 열화를 가져올 수 있으며, 1.5%를 초과하면 용융성이 저하되며, 슬레그 응고가 느려지고 비드 외관이 나빠질 수 있을 뿐만 아니라 용접부에 강도 증가 및 충격 인성 저하를 야기할 수 있기 때문이다. In the present invention, it is preferable that the Mn content is limited to 0.3 to 1.5%. If the content is less than 0.3%, the strength of the weld metal is lowered and the coarsening of the weld metal is accelerated due to insufficient penetration. If it exceeds 1.5%, the meltability is lowered, the sludge solidification becomes slower, the bead appearance becomes worse, and the strength and impact toughness of the welded portion may be lowered.

·Si: 0.1~0.5%Si: 0.1 to 0.5%

Si는 용접 금속 내 산소량을 저감시키며, 용접금속의 강도를 유지함과 아울러, 적정량 첨가시 슬래그 유동성과 비드 외관을 향상시키는 역할을 한다. 상기 Si의 함량이 0.1% 미만에서는 용접금속의 인장 강도 및 충격 인성이 저하되며 비드 외관 향상 효과가 미흡하고, 0.5%를 초과하면 슬래그 유동성이 떨어지고, 충격 인성이 저하되며 고온 균열이 발생할 우려가 있기 때문에 그 함량은 0.1~0.5%인 것이 바람직하다.Si reduces the amount of oxygen in the weld metal, maintains the strength of the weld metal, and improves slag fluidity and bead appearance when added in an appropriate amount. If the content of Si is less than 0.1%, the tensile strength and impact toughness of the weld metal deteriorate and the bead appearance improving effect is insufficient. If the content of Si is less than 0.1%, the slag fluidity decreases, impact toughness decreases, Therefore, the content thereof is preferably 0.1 to 0.5%.

·Ni: 2.5~4.5%Ni: 2.5 to 4.5%

Ni은 용착 금속 오스테나이트 안정화 원소로 충격 인성의 천이온도를 낮춤과 동시에 저온 충격 인성의 안정화를 도모할 수 있는 원소로서, 그 함량범위를 2.5~4.5%로 하는 것이 바람직하다. 만일 상기 Ni함량이 2.5% 미만에서는 고입열 용접 시 저온 충격 인성의 안정화 효과를 나타낼 수 없고, 4.5%를 초과하면 Ni의 포화용해도가 저하되어 균열발생 가능성을 증가시키며, 용융성 저하로 용접성도 저하할 수 있기 때문이다.
Ni is an element capable of stabilizing the transition temperature of the impact toughness and stabilizing the low temperature impact toughness with the deposited metal austenite stabilizing element, and the content range thereof is preferably set to 2.5 to 4.5%. If the Ni content is less than 2.5%, the effect of stabilizing low-temperature impact toughness can not be exhibited at the time of welding with high heat. If it exceeds 4.5%, the saturation solubility of Ni is decreased to increase the possibility of cracking, I can do it.

·Mg: 0.4~1.0%Mg: 0.4 to 1.0%

Mg은 강탈산제로서 용융 금속 내의 산소와 반응하여 비금속 개재물의 생성을 억제하여 용접금속의 청정도를 향상시킨다. 그러나 그 함유량이 0.4% 미만에서는 상기 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없으며, 1.0%를 초과하면 용접 흄 및 스패터 발생량이 증가하고 슬래그의 포피성을 열화시키므로 본 발명에서는 그 함유량을 0.4~1.0%로 제한함이 바람직하다.Mg reacts with oxygen in the molten metal as a strong deoxidizing agent to suppress the generation of non-metallic inclusions, thereby improving the cleanliness of the weld metal. However, if the content is less than 0.4%, the effect of the addition can not be expected. If the content is more than 1.0%, the amount of welding fume and spatter is increased and the flapability of the slag is deteriorated. Limitations are desirable.

·Ti(금속 Ti): 0.1~0.4%Ti (metal Ti): 0.1 to 0.4%

Ti(금속 Ti)는 산소 및 C, Mn, B 결합하여 미세한 Ti복합산화물을 형성하여 용접금속내 핵생성 사이트 역할을 한다. 그리고 상기 Ti복합산화물들이 성장하여 용접금속 조직을 미세화시켜 저온 충격 인성을 향상시키고 균열 민감성 낮추는 역할을 하는 원소이다. 상기 미세한 Ti복합산화물 효과를 얻기 위해서는 Ti(금속 Ti) 함량범위를 0.1~0.4%로 하는 것이 바람직하다. 만일 Ti(금속 Ti)의 함량이 0.1% 미만에서는 산화물의 산소와 반응할 Ti(금속 Ti) 함량이 적기 때문에, 고입열 조건에서 Ti복합 산화물들을 통한 용접 금속의 응고 조직의 미세화 효과가 작아 용접 금속의 저온 충격 인성 및 내균열성이 저하되고, 0.4%를 초과하면 용접 금속 내 Ti(금속 Ti) 함량의 증가로 인해 용접 금속의 강도가 높아지게 되어 저온 충격 인성 저하되고 균열 발생이 증가하기 때문이다. Ti (metal Ti) combines oxygen and C, Mn, B to form a fine Ti composite oxide, which serves as a nucleation site in the weld metal. The titanium composite oxides are grown to refine the weld metal structure to improve the impact resistance at low temperature and lower the cracking sensitivity. In order to obtain the effect of the fine Ti complex oxide, the content of Ti (metal Ti) is preferably set to 0.1 to 0.4%. If the content of Ti (metal Ti) is less than 0.1%, the effect of refining the solidification structure of the weld metal through the Ti composite oxides under the high heat input condition is small because the content of Ti (metal Ti) The impact strength and crack resistance at low temperatures are deteriorated. If the Ti content exceeds 0.4%, the strength of the weld metal is increased due to an increase in the content of Ti (metal Ti) in the weld metal.

·B: 0.002~0.007%B: 0.002 to 0.007%

B의 첨가 목적은 오스테나이트 입계에 편석하여 입계 페라이트의 생성을 억제하고 조직을 미세화시킴으로써 용접부의 강도 및 인성을 증가시킨다. 본 발명에서는 B의 함유량을 0.002~0.007%로 제한함이 바람직한데, 0.002% 미만에서는 고입열 조건 시 충격 인성 효과를 나타내지 못하고, 0.007%를 초과하는 경우에는 붕화물이 연속적인 망상으로 형성되어 경화에 의한 충격치 감소가 일어나며, 인성도 열화될 뿐만 아니라 용융성 저하 및 균열이 발생할 수 있기 때문이다.The purpose of the addition of B is to segregate in the austenite grain boundaries to inhibit the formation of intergranular ferrite and increase the strength and toughness of the welded portion by making the structure finer. In the present invention, the content of B is preferably limited to 0.002 to 0.007%. If the content is less than 0.002%, the impact toughness effect is not exhibited under high heat input conditions. When the content exceeds 0.007%, boride is formed into a continuous network, And the toughness is deteriorated as well as the melting property and cracking may occur.

·Al2O3: 0.1~0.4%Al 2 O 3 : 0.1 to 0.4%

Al2O3는 입향 상진 자세 용접에서의 비드 퍼짐성을 향상시키기 위해 첨가된다. Al2O3의 함량이 0.1% 미만에서는 하향 용접에서 비드 외관이 저하되고, 입향 상진 용접에서 비드 처짐이 발생하여 전반적인 용접작업성이 저하될 수 있다. 반면에 0.4%를 초과하면 슬래그 박리성 및 고융점 산화물로 인한 충격 인성이 저하되므로, 그 함량을 0.1~0.4% 범위로 제한함이 바람직하다.Al 2 O 3 is added to improve the bead spreadability in the bidirectional upright posture welding. When the content of Al 2 O 3 is less than 0.1%, the bead appearance is lowered in the downward welding, and the bead sagging occurs in the upward-facing upward welding, so that the overall welding workability may be deteriorated. On the other hand, if it exceeds 0.4%, the slag releasing property and the impact toughness due to the high melting point oxide are lowered, so that the content thereof is preferably limited to the range of 0.1 to 0.4%.

·SiO2: 0.1~0.4%SiO 2 : 0.1 to 0.4%

SiO2는 슬래그 유동성과 비드 형상을 향상시키는 역할을 한다. 본 발명에서는 SiO2 함량을 0.1 ~ 0.4%로 제한함이 바람직한데, 이는 그 함량이 0.1% 미만에서는 슬래그 점성이 저하되어 슬래그 유동, 비드 외관 및 박리성이 저하되기 때문이다. 반면에 0.4%를 초과하면 용접 금속 내의 도상 마르텐사이트(M-A constituent) 및 2차상 (Secondary phase) 변태를 촉진시켜 저온 충격 인성을 저하시킬 수 있다. SiO 2 improves slag fluidity and bead shape. In the present invention, it is preferable to limit the content of SiO 2 to 0.1 to 0.4%. If the content of SiO 2 is less than 0.1%, the slag viscosity lowers and the slag flow, bead appearance and peelability deteriorate. On the other hand, if it exceeds 0.4%, the MA constituent and secondary phase transformation in the weld metal are promoted, and the impact resistance at low temperatures can be lowered.

본 발명의 충전 와이어는 상기 조성 이외에 나머지는 강재 외피 중의 Fe, 플럭스 중의 철분 및 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며, 이는 다른 성분이 첨가되는 것을 배제하는 것이 아니다.The filler wire of the present invention includes Fe in the steel shell, iron in the flux, and inevitably added impurities in addition to the above composition, and does not exclude the addition of other components.

한편, 본 발명에서는 충격 인성 및 균열에 미치는 영향을 감안하여 각 원소가 침상형 페라이트 형성에 기여하는 정도를 고려하여 하기 관계식 1을 도출하였다.In the present invention, in view of the impact on impact toughness and cracking, the following relation 1 is derived in consideration of the degree of contribution of each element to the formation of acicular ferrite.

[관계식 1][Relation 1]

Figure 112016105148437-pat00003

Figure 112016105148437-pat00003

구체적으로 본 발명에서는 저온 충격 인성 및 내균열 향상 확보 측면에서 상기 관계식 1에서 F로 정의되는 값이 0.3~0.5범위를 만족하도록 Ni, Mn, C, Ti, B, SiO2 및 Al2O3 함량을 제어함을 특징으로 한다.Specifically, in the present invention, the content of Ni, Mn, C, Ti, B, SiO 2, and Al 2 O 3 is set so that the value defined by F in relation 1 is in the range of 0.3 to 0.5 in terms of ensuring improvement in low temperature impact toughness and crack resistance. And a control unit.

만일 상기 관계식 1에 의해 정의되는 값 F가 0.3 미만이면 고입열 용접금속 내에 미세한 침상형 페라이트를 충분히 생성할 수 없다. 침상형 페라이트는 Ni,Mn 적정범위 함유량과 C와 B과 같은 침입형 원소들이 존재함으로써 그 효과를 발휘할 수 있다. 또한 Ti복합산화물의 핵생성을 통하여 저온 충격 인성을 향상시킬 수 있다.If the value F defined by the above-mentioned relational expression 1 is less than 0.3, fine needle-like ferrite can not sufficiently be generated in the heat-welded weld metal. The needle-like ferrite can exert its effect by the presence of intrinsic elements such as Ni and Mn in the proper range and C and B contents. In addition, it is possible to improve the low-temperature impact toughness through nucleation of the Ti composite oxide.

하지만 SiO2 및 Al2O3 증가시 고융점 산화물 형성으로 용접 금속 내의 도상 마르텐사이트(M-A constituent) 및 2차상 (Secondary phase) 변태를 촉진시켜 저온 충격 인성을 저하시킨다. 만약 그 범위가 0.5를 초과하면 고입열 용접 시 강도 및 경도 증가로 인하여, 베이나이트 및 마르텐사이트 조직으로 변태 되어 균열발생을 조장할 수 있으며, 아울러 충격 인성도 저하되는 현상을 일으킨다. 따라서 SiO2 및 Al2O3 산화물은 용접성을 향상시킬 수 있지만 충격 인성 및 균열을 일으킬 수 있으므로 적정범위가 필요하다.However, the increase of SiO 2 and Al 2 O 3 promotes the MA constituent and secondary phase transformation in the weld metal due to the formation of a high melting point oxide, thereby lowering the impact resistance at low temperatures. If the range exceeds 0.5, the strength and hardness are increased during welding at high heat, transformation to bainite and martensite structure can be induced to promote cracking, and the impact toughness is lowered. Therefore, SiO 2 and Al 2 O 3 oxides can improve the weldability, but they may cause impact toughness and cracking, so an appropriate range is needed.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.

(실시예)(Example)

강재 외피에 하기 표 1과 같은 조성성분을 갖는 플럭스가 10%∼20%의 충전율로 충전되어 있는 직경 1.4m 티타니아계 플럭스 충전 와이어를 각각 마련하였다. 이때, 상기 강재 외피로는 와이어 전체 중량%로, C :0.03%, Si:0.002%, Mn:0.20%, P:0.010%, S:0.008%, 잔부 철 및 불가피한 불순물을 포함하는 연강재를 이용하였다. 이렇게 마련된 각각의 와이어를 도 1과 같은 형상을 가진 EH36강재에 하기 표 2의 용접조건으로 편면 용접(하향용접)을 실시한 후, 비드 표면에 발생한 균열의 유, 무를 확인하였다. 용접 입열은 25~30kJ/cm 범위내에서 실시하였다.And a 1.4 m diameter titania flux-charging wire filled with a flux having a composition component as shown in Table 1 below at a filling rate of 10% to 20%, respectively. At this time, as the steel shell, a soft steel material containing 0.03% of C, 0.002% of Si, 0.20% of Mn, 0.010% of P, 0.008% of S, and the balance iron and unavoidable impurities Respectively. Each of the wires thus prepared was subjected to one-side welding (downward welding) on the EH36 steel having the shape as shown in Fig. 1 under the welding conditions shown in Table 2 below, and the presence or absence of cracks on the surface of the beads was confirmed. The heat input was carried out within the range of 25 to 30 kJ / cm.

구분
division
플럭스 조성성분(중량%)The flux composition component (% by weight) F
F
CC SiSi MnMn BB NiNi MgMg TiO2 TiO 2 SiO2 SiO 2 Al2O3 Al 2 O 3 TiTi 발명예1Inventory 1 0.0240.024 0.160.16 0.80.8 0.00530.0053 3.53.5 0.550.55 5.45.4 0.350.35 0.320.32 0.350.35 0.350.35 발명예2Inventory 2 0.0650.065 0.330.33 0.80.8 0.00240.0024 3.83.8 0.440.44 4.24.2 0.380.38 0.290.29 0.260.26 0.370.37 발명예3Inventory 3 0.0410.041 0.250.25 0.40.4 0.00360.0036 3.53.5 0.820.82 8.48.4 0.260.26 0.340.34 0.370.37 0.470.47 발명예4Honorable 4 0.0510.051 0.430.43 1.51.5 0.00350.0035 3.83.8 0.590.59 9.59.5 0.140.14 0.180.18 0.120.12 0.300.30 발명예5Inventory 5 0.0580.058 0.110.11 1.51.5 0.00240.0024 4.14.1 0.780.78 5.25.2 0.320.32 0.350.35 0.280.28 0.320.32 발명예6Inventory 6 0.0480.048 0.210.21 1.21.2 0.00680.0068 3.53.5 0.930.93 6.86.8 0.190.19 0.380.38 0.240.24 0.420.42 발명예7Honorable 7 0.0350.035 0.230.23 0.40.4 0.00590.0059 2.62.6 0.410.41 8.18.1 0.290.29 0.180.18 0.350.35 0.420.42 발명예8Honors 8 0.0620.062 0.420.42 0.50.5 0.00480.0048 4.44.4 0.680.68 9.39.3 0.250.25 0.430.43 0.130.13 0.450.45 발명예9Proposition 9 0.0390.039 0.480.48 1.21.2 0.00680.0068 3.33.3 0.720.72 4.64.6 0.110.11 0.280.28 0.350.35 0.500.50 발명예10Inventory 10 0.0420.042 0.250.25 0.90.9 0.00420.0042 4.14.1 0.650.65 6.36.3 0.380.38 0.350.35 0.280.28 0.420.42 발명예11Exhibit 11 0.0390.039 0.450.45 0.40.4 0.00480.0048 3.13.1 0.440.44 8.28.2 0.380.38 0.120.12 0.150.15 0.320.32 발명예12Inventory 12 0.0340.034 0.150.15 1.51.5 0.00360.0036 4.34.3 0.710.71 6.86.8 0.320.32 0.420.42 0.390.39 0.360.36 발명예13Inventory 13 0.0680.068 0.380.38 0.40.4 0.00420.0042 2.62.6 0.830.83 4.04.0 0.280.28 0.210.21 0.150.15 0.320.32 발명예14Inventory 14 0.0450.045 0.420.42 0.90.9 0.00480.0048 3.43.4 0.650.65 7.27.2 0.330.33 0.360.36 0.380.38 0.430.43 비교예1Comparative Example 1 0.0150.015 0.380.38 0.50.5 0.00620.0062 3.63.6 0.750.75 5.55.5 0.150.15 0.280.28 0.390.39 0.450.45 비교예2Comparative Example 2 0.0850.085 0.150.15 0.40.4 0.00520.0052 3.23.2 0.830.83 6.26.2 0.320.32 0.390.39 0.360.36 0.670.67 비교예3Comparative Example 3 0.0540.054 0.260.26 0.10.1 0.00420.0042 2.92.9 0.920.92 8.48.4 0.280.28 0.150.15 0.40.4 0.650.65 비교예4Comparative Example 4 0.0410.041 0.230.23 1.81.8 0.00630.0063 3.63.6 0.680.68 7.97.9 0.320.32 0.350.35 0.150.15 0.190.19 비교예5Comparative Example 5 0.0520.052 0.320.32 1.41.4 0.00720.0072 2.72.7 0.480.48 9.29.2 0.340.34 0.210.21 0.380.38 0.180.18 비교예6Comparative Example 6 0.0680.068 0.480.48 0.30.3 0.00180.0018 3.43.4 0.520.52 4.84.8 0.390.39 0.390.39 0.210.21 0.280.28 비교예7Comparative Example 7 0.0560.056 0.340.34 1.01.0 0.00610.0061 2.32.3 0.650.65 6.46.4 0.210.21 0.110.11 0.190.19 0.160.16 비교예8Comparative Example 8 0.0280.028 0.460.46 1.21.2 0.00410.0041 4.84.8 0.540.54 5.35.3 0.190.19 0.240.24 0.240.24 0.450.45 비교예9Comparative Example 9 0.0520.052 0.130.13 1.11.1 0.00230.0023 3.93.9 0.540.54 5.25.2 0.070.07 0.190.19 0.120.12 0.330.33 비교예10Comparative Example 10 0.0690.069 0.290.29 0.60.6 0.00410.0041 4.14.1 0.630.63 6.36.3 0.540.54 0.260.26 0.280.28 0.540.54 비교예11Comparative Example 11 0.0270.027 0.40.4 0.90.9 0.00350.0035 3.83.8 0.720.72 5.45.4 0.360.36 0.060.06 0.140.14 0.260.26 비교예12Comparative Example 12 0.0380.038 0.350.35 0.50.5 0.00680.0068 4.24.2 0.880.88 6.26.2 0.180.18 0.450.45 0.260.26 0.590.59 비교예13Comparative Example 13 0.0210.021 0.230.23 1.31.3 0.00360.0036 4.44.4 0.490.49 4.14.1 0.230.23 0.330.33 0.070.07 0.150.15 비교예14Comparative Example 14 0.0480.048 0.320.32 0.80.8 0.00480.0048 2.82.8 0.530.53 4.94.9 0.150.15 0.320.32 0.520.52 0.480.48 비교예15Comparative Example 15 0.0380.038 0.250.25 1.41.4 0.00680.0068 3.13.1 0.930.93 6.46.4 0.340.34 0.230.23 0.280.28 0.260.26 비교예16Comparative Example 16 0.0290.029 0.380.38 0.40.4 0.00590.0059 3.73.7 0.410.41 8.18.1 0.290.29 0.310.31 0.350.35 0.520.52 비교예17Comparative Example 17 0.0410.041 0.310.31 0.80.8 0.00480.0048 3.63.6 0.650.65 7.37.3 0.270.27 0.160.16 0.380.38 0.590.59 비교예18Comparative Example 18 0.0230.023 0.390.39 0.50.5 0.00280.0028 2.82.8 0.840.84 6.86.8 0.120.12 0.210.21 0.190.19 0.220.22

*잔부는 철 분말 및 불가피한 불순물임* The remainder is iron powder and unavoidable impurities.

그리고 F는 관계식 1임.
And F is the relational expression 1.

보호가스 및 유량Protective gas and flow rate 극성polarity 용접자세Welding posture 용접전류/전압Welding current / voltage 입열량Heat input 기타Other 100% CO2
(20~25L)/min
100% CO 2
(20 ~ 25L) / min
직류 역극성
(DC+)
DC reverse polarity
(DC +)
하향(1G)Downward (1G) 270A/32V270A / 32V 25~30kJ/cm25 to 30 kJ / cm 개선각:34°
Root Gap:5mm
Stick Out:20~25mm
용접방법:후퇴법
Improved angle: 34 °
Root Gap: 5mm
Stick Out: 20 ~ 25mm
Welding method: retraction method

한편 고입열 용접에 따른 용접 금속의 충격 인성과 용접성을 평가하여 하기 표 4에 나타내었다. 하기 표 3과 같이, 용접금속의 충격 인성은 조선 및 해양개소에서 많이 사용되는 저온용 강재 FH36을 사용하였으며 두께는 15T, 개선각은 34°, Root gap은 5~6mm로 실시하였다. 그리고 용접 입열 범위는 25~30kJ/cm로, 용접 pass수는 3pass로 진행하였으며, 입향 상진 용접으로 실험하였다. 이러란 실험 후 얻어진 용접금속의 충격 인성 값이 60℃에서 47J(Joule) 이상인 경우를 합격으로 평가하였다. On the other hand, impact toughness and weldability of weld metal due to high heat welding are evaluated and shown in Table 4 below. As shown in Table 3, the impact toughness of the weld metal was FH36, a low temperature steel used in shipbuilding and marine applications. The thickness was 15T, the angle of improvement was 34 °, and the root gap was 5 ~ 6mm. The range of welding heat input was 25 ~ 30kJ / cm and the number of welding pass was 3pass. The impact strength of the weld metal obtained after the test was evaluated to be acceptable when the impact strength value was more than 47 J (Joule) at 60 ° C.

그리고 비드 퍼짐성과 용융성, 슬래그 박리성 및 아크성을 통하여 용접성을 평가하여 그 결과를 또한 하기 표 4에 나타내었다. 본 실험에서 용접성은 비드 형상 등을 고려하여 육안으로 비교 판단한 것으로서, 매우 우수(◎), 우수(○), 보통(△), 불량(Ⅹ)의 4단계로 구분하여 평가하였다.The weldability was evaluated through bead spreadability, meltability, slag peelability and arcability. The results are also shown in Table 4 below. In this experiment, weldability was evaluated visually in consideration of the shape of beads and evaluated in four stages of excellent (⊚), excellent (◯), normal (△), and poor (Ⅹ).

모재Base material 루트갭Root gap 개선각도Improvement angle 전류electric current 전압Voltage 적층수Number of layers 입열량Heat input 용접자세Welding posture FH36FH36 5~6mm5 ~ 6mm 34°34 ° 220A220A 26V26V 3pass3Pass 25~35kJ/cm25 to 35 kJ / cm 입향상진
(3G-UP)
Orientation Sangjin
(3G-UP)

구분division Ve@-60℃(J)@ @ -60 [deg.] C (J) 균열 발생여부Whether cracks have occurred 용접성Weldability 종합 평가Overall assessment





발명예











Honor





1One 8383 균열 미발생No crack occurred
22 6464 균열 미발생No crack occurred 33 7171 균열 미발생No crack occurred 44 5959 균열 미발생No crack occurred 55 9393 균열 미발생No crack occurred 66 8989 균열 미발생No crack occurred 77 6565 균열 미발생No crack occurred 88 9595 균열 미발생No crack occurred 99 8888 균열 미발생No crack occurred 1010 6464 균열 미발생No crack occurred 1111 8282 균열 미발생No crack occurred 1212 7373 균열 미발생No crack occurred 1313 6060 균열 미발생No crack occurred 1414 7272 균열 미발생No crack occurred







비교예















Comparative Example







1One 1212 균열 발생Cracking ××
22 5858 균열 발생Cracking 33 3939 균열 발생Cracking ×× 44 3131 균열 미발생No crack occurred 55 7070 균열 발생Cracking 66 1313 균열 미발생No crack occurred ×× 77 2222 균열 미발생No crack occurred ×× 88 5252 균열 발생Cracking 99 5858 균열 미발생No crack occurred ×× 1010 2020 균열 발생Cracking ×× 1111 2424 균열 미발생No crack occurred ×× ×× 1212 1919 균열 발생Cracking ×× 1313 1414 균열 미발생No crack occurred ×× 1414 3939 균열 발생Cracking ×× 1515 3838 균열 발생Cracking ×× 1616 3434 균열 발생Cracking ×× 1717 4141 균열 발생Cracking ×× 1818 1212 균열 발생Cracking ××

상기 표 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 범위를 만족하는 본 발명예 1 내지 14의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어는 고 입열 조건하에서 각각 우수한 저온 충격 인성, 내균열성 및 용접성 특성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
As can be seen from Table 4, the flux-cored wire for gas shield arc welding according to Inventive Examples 1 to 14 satisfying the range of the present invention exhibits excellent low-temperature impact toughness, crack resistance and weldability characteristics .

이에 반하여, 비교예 1-2는 C 함량이 적정범위를 벗어나 충격 인성 및 내균열성이 저하되었다. 그리고 비교예 3-4는 Mn 함량이, 비교예 7-8은 Ni 함량이 적정범위를 벗어나서 충격 인성 및 내균열성이 저하되는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, in Comparative Example 1-2, the C content exceeded the appropriate range and the impact toughness and crack resistance were lowered. The Mn content in Comparative Example 3-4 and the Ni content in Comparative Example 7-8 were out of the appropriate ranges, and the impact toughness and crack resistance were lowered.

또한 비교예 5-6은 침입형 원소 B 함량이 적정범위를 벗어나 과다할 경우 충격 인성은 양호하지만 내균열성이 미흡하며, 과소인 경우 내균열성은 양호하지만 충격 인성은 미흡하게 나온 결과를 볼 수 있다.In addition, in Comparative Example 5-6, when the penetration type element B content exceeded the appropriate range, the impact toughness was good but the crack resistance was insufficient. In the case of under-toughness, the crack resistance was good but the impact toughness was inadequate have.

그리고 비교예 11-12의 경우에는 Al2O3 함량이 적정범위를 벗어나 용접성 및 충격 인성이 저하되었다. 또한 비교예 9는 관계식 1의 F 값은 본 발명 범위를 만족하지만 SiO2의 함량이 너무 적어 용접성이 크게 떨어졌으며, 비교예 10의 경우에는 SiO2 함량이 높아 충격 인성이 저하되는 결과를 볼 수 있다.In the case of Comparative Example 11-12, the Al 2 O 3 content was out of the appropriate range, and the weldability and impact toughness were lowered. In Comparative Example 9, the F value of the relational expression 1 satisfied the range of the present invention, but the content of SiO 2 was too small to significantly decrease the weldability. In Comparative Example 10, the SiO 2 content was high, have.

아울러, 비교예 13은 Ti 함량이 낮아 복합산화물을 형성하지 못하여 저온 충격 인성이 저하되는 결과를 얻었으며, 비교예 14의 경우에는 Ti의 함량이 높아 저온 충격인성 및 내균열성이 저하됨을 알 수 있다. In Comparative Example 13, the low-temperature impact toughness was lowered due to the low Ti content because the composite oxide was not formed. In Comparative Example 14, the Ti content was high and the low temperature impact toughness and crack resistance were decreased have.

한편, 비교예 15, 16, 17 및 18의 경우는 각 구성성분의 함량은 모두 본 발명 범위를 만족하지만, 관계식 1의 F 값이 본 발명 범위를 벗어나 저온 충격 인성 및 내균열성 특성이 저하되어 바람직하지 않음을 확인 할 수 있다.On the other hand, in the case of Comparative Examples 15, 16, 17, and 18, the content of each component satisfies the range of the present invention, but the F value of the relational expression 1 is out of the scope of the present invention and the low temperature impact toughness and crack resistance characteristics are deteriorated It can be confirmed that it is not preferable.

도 2는 상기 관계식 1의 F 값과 -60℃ 저온 충격치의 상관 관계를 나타낸 그래프이다. 도 2에 나타난 바와 같이, 플럭스 조성성분 및 F 값이 본 발명의 범위를 만족하면 대부분 저온 충격 인성이 양호함을 알 수 있다.
2 is a graph showing the correlation between the F value of the above-mentioned relational expression 1 and the -60 캜 low temperature impact value. As shown in FIG. 2, when the flux composition component and the F value satisfy the range of the present invention, it is found that the low temperature impact toughness is mostly good.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of course, this is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments but should be defined by the following claims as well as equivalents thereof.

Claims (1)

금속 외피 내에 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 충전 와이어에 있어서, 와이어 전 중량에 대한 중량%로, C:0.02~0.07%, Si:0.1~0.5%, Mn:0.3~1.5%, B:0.002~0.007%, Ni:2.5~4.5%, Mg:0.4~1.0%, TiO2:4.0~9.5%이고, SiO2:0.1~0.4%, Al2O3:0.1~0.4%, Ti:0.1~0.4%, 잔부 철, 철 분말 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 F 값이 0.3~0.5을 만족하는 가스 실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어.
[관계식 1]
Figure 112016105148437-pat00004
The flux-charging wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the flux-filled wire is filled with a flux in a metal sheath. , Ni: 2.5 ~ 4.5%, Mg: 0.4 ~ 1.0%, TiO 2: and 4.0 ~ 9.5%, SiO 2: 0.1 ~ 0.4%, Al 2 O 3: 0.1 ~ 0.4%, Ti: 0.1 ~ 0.4%, the balance Iron, iron powder, and unavoidable impurities, and satisfies an F value of 0.3 to 0.5 as defined by the following relational expression (1).
[Relation 1]
Figure 112016105148437-pat00004
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