KR101892215B1 - 용접 작업성 및 기계적 성질이 우수한 고강도 피복 아크 용접봉 - Google Patents

용접 작업성 및 기계적 성질이 우수한 고강도 피복 아크 용접봉 Download PDF

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Abstract

용접 작업성 및 기계적 성질이 우수한 고강도 피복 아크 용접봉이 제공된다.
본 발명의 피복 아크 용접봉은, 강 심선에 피복제가 도포하여 이루어진 피복 아크 용접봉에 있어서, 상기 피복제는, 자체 중량%로, CaCO3 및 BaCO3 중 1종 이상의 탄산염: 30~40%, Al2O3, SiO2 및 TiO2 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제: 5~10%, CaF2 및 BaF2 중 1종 이상의 금속불화물: 15~25%, Fe, C, Si, Mn, Ni 및 Mo을 포함하는 합금제: 30~40%, Mg-Al 및 Al 중 1종 이상의 탈산제: 0.5~2.5%, 고착제 1~3%, 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하고, 관계식 1에 의해 정의되는 조성성분 비가 1.6 이상 1.8 이하의 범위를 만족한다.

Description

용접 작업성 및 기계적 성질이 우수한 고강도 피복 아크 용접봉{COVERED ELECTRODE HAVING A GOOD WELDABILIITY AND MECHANICAL PROPERTIES}
본 발명은 강심선에 피복제가 코팅되어 있는 피복 아크 용접봉에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해양 플랜트에 주로 사용되는 690Mpa급 고강도 저합금 강재용 피복 아크 용접봉에 관한 것이다.
최근 들어 해양 플랜트 및 석유 시추 시설이 점점 더 극지방이나 평균사용 온도가 낮은 지역으로 이동함에 따라 적용되는 강재 또한 기존에 비해 더 우수한 고강도 및 저온 충격 인성을 요구하고 있다. 따라서 690Mpa급 고강도 저 합금강의 경우 사용량이 점점 증가하는 추세에 있으며, 그 특성은 인장 강도 690Mpa 이상, 연신율 20% 이상의 높은 강도를 가지며 충격 인성 또한 -50℃에서 적용 가능하도록 우수한 저온 특성을 함께 보유하고 있다.
690Mpa급 고강도 저 합금강의 용접재는 저온에서 높은 강도와 우수한 충격 인성을 유지해야 하기 때문에, 그에 맞는 피복 합금설계가 필요하다. 또한 Pipe 용접이 주를 이루고 있기 때문에, 우수한 내 결함성 및 전 자세 용접 작업성을 지니고 있어야 한다. 그에 따라 국외에서 다양한 용접 프로세스에 맞는 용접재가 개발되어 사용되고 있으며, 국내에서도 다양한 용접재 개발이 진행되고 있다. 적용되는 프로세스로는 SAW, GTAW 및 SMAW가 있으며, SMAW 용접재는 AWS A5.5 E10018-D2 Type 의 용접재가 주로 개발되어 적용되고 있다.
해양플랜트 및 석유 시추선에 사용되는 690Mpa급 고강도 저 합금강의 경우에는 대부분 Pipe로서 대형 Size의 경우에는 SAW 프로세스가 적용되며, 다소 작은 Size의 경우에는 SMAW 용접재가 사용된다. SMAW 용접재의 경우 Pipe 용접을 위해서 전 자세 용접 성능뿐만 아니라 내결함성과 우수한 기계적 특성도 함께 지니고 있어야 한다. 그러나 종래의 피복 아크 용접봉의 경우, 전자세 용접 작업 시 낮은 전류의 사용으로 인해 작업성 저하가 발생하거나 내결함성 부족으로 결함 발생 확률이 높아지는 문제점이 발생하고 있다. 또한 이 문제점을 피하고자 높은 전류를 사용하게 되면 입열량 증가로 인해 용접금속의 기계적 특성 저하로 용접부의 품질이 떨어지게 된다.
따라서 690MPa급 등의 고강도 피복 용접재의 경우에는 저 전류에서도 양호한 용접 작업성과 내결함성 뿐만 아니라 우수한 기계적 성질을 가진 피복 아크 용접봉의 개발이 요구되고 있다.
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전자세 용접 작업성과 내결함성을 보유하면서도, 기계적 성질이 우수한 690Mpa급 피복 아크 용접봉을 제공함을 그 목적으로 한다.
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.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
강 심선에 피복제가 도포하여 이루어진 피복 아크 용접봉에 있어서,
상기 피복제는, 자체 중량%로, CaCO3 및 BaCO3 중 1종 이상의 탄산염 30~40%; Al2O3, SiO2 및 TiO2 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제 5~10%; CaF2 및 BaF2 중 1종 이상의 금속불화물 15~25%; Mg-Al 및 Al 중 1종 이상의 탈산제 0.5~2.5%; 고착제 1~3%; Fe 22~25%, C 0.1~0.3%, Si 2~4%, Mn 4~6%, Ni 2~4% 및 Mo: 0.5~1%를 포함하는 합금제; 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 관계식 1에 의해 정의되는 조성성분 비가 1.6 이상 1.8 이하의 범위를 만족하는 피복 아크 용접봉에 관한 것이다.
[관계식 1]
[(탄산염+슬래그 형성제+금속불화물+고착제)/(합금제+ 탈산제)]
본 발명에서 상기 강 심선은 자체 중량%로, Mn: 0.4~0.6%, C: 0.01~0.05%, 및 잔여 Fe와 불가피한 불순물을 포함하여 조성될 수 있다.
본 발명은 피복 아크 용접봉을 이용하여, 690Mpa 고강도 저 합금강의 피복 아크 용접 시에 아크성, 슬래그성 및 용융성 같은 용접 작업성뿐만 아니라, 슬래그 박리성이 향상되어 슬래그 혼입과 같은 결함이 감소하고 용착 금속의 내결함성이 향상된다. 또한 적정한 합금설계 및 건전한 용착 금속 확보를 통해 우수한 기계적 성질을 가진다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 피복 아크 용접봉은 강 심선의 외부에 피복제가 코팅되어 이루어지며, 이러한 피복제는 통상적으로 분말 형태의 원자재에 고착제를 혼합 및 반죽하여 제조된다.
본 발명에서 상기 강 심선은 자체 중량%로, Mn: 0.4~0.6%, C: 0.01~0.05%, 및 잔여 Fe와 불가피한 불순물을 포함하여 조성될 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 피복아크 용접봉을 이루는 피복제는, 자체 중량%로, CaCO3 및 BaCO3 중 1종 이상의 탄산염: 30~40%, Al2O3, SiO2 및 TiO2 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제: 5~10%, CaF2 및 BaF2 중 1종 이상의 금속불화물: 15~25%, Fe, C, Si, Mn, Ni 및 Mo을 포함하는 합금제: 30~40%, Mg-Al 및 Al 중 1종 이상의 탈산제: 0.5~2.5%, 고착제 1~3%, 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하여 이루어진다.
이하, 상기 피복제의 조성성분 및 그 제한사유를 설명하며, 여기에서 기술된 피복제 조성의 함량은 모두 피복제 자체 중량에 대한 중량%를 의미한다.
탄산염: 30~40%
본 발명에서 상기 피복제는 CaO3와 BaCO3 중 1종 이상의 탄산염을 포함한다. 이러한 탄산염은 용접 작업 중에 열에 의해 보호가스(CO2가스)를 발생하여 용융금속을 대기중으로부터 보호함으로써 공기 중의 N2와 O2의 유입을 막는 역할을 한다. 또한 안정적인 아크 분위기를 형성하여 기공이나 스패터 발생을 방지함으로써 건전한 용착 금속을 얻을 수 있는 역할을 한다.
그런데 CaO3와 BaCO3 중 1종 이상의 탄산염이 30% 미만으로 부족할 경우, CO2 가스 발생량이 감소하여 대기로부터 차폐 효과가 떨어지므로 스패터 발생량이 증가하고 기공과 같은 결함 비율이 증가하게 된다. 또한 40%를 초과할 경우 슬래그 유동성이 저하되어 슬래그 선행이 발생하고 전 자세 용접성능이 저하될 우려가 있다
이를 고려하여, 본 발명에서는 상기 피복제 중 탄산염의 함량을 30~40% 범위로 제한함이 바람직하다.
슬래그 형성제: 5~10%
또한 본 발명의 피복제는 Al2O3, SiO2 및 TiO2로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제를 이용할 수 있다. 이러한 슬래그 형성제는 용접 중 비드 상층부에 슬래그를 형성함으로써, VERTICAL-UP 및 OVERHEAD 자세 용접 시 용융금속의 처짐을 방지하여 미려한 비드 외관을 얻는 것을 목적으로 첨가된다.
그러나 이러한 슬래그의 함량이 5% 미만일 경우 용착 금속의 처짐을 발생시켜 용접 작업성능이 저하되고 슬래그의 포피성 또한 저하되는 경향을 가진다. 반대로 그 함량이 10% 범위를 초과할 경우, 용접 후 슬래그 박리성이 저하되어 슬래그 낌이나 혼입과 같은 결함 발생 확률이 증가하고 슬래그에 포함되어 있는 O2의 함량이 높아지게 되어 용융금속의 O2 함량 또한 함께 증가하게 되므로 용착 금속의 기계적 성질 저하의 원인 된다.
따라서 본 발명의 피복제는 Al2O3, SiO2 및 CaO로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제를 5~10% 범위로 함유함이 바람직하다.
금속 불화물: 15~25%
또한 본 발명의 피복제는 CaF2 와 BaF2 중 1종 이상의 금속 불화물을 포함하며, 이러한 불화물은 용착 금속의 건전성 및 슬래그 형성에 큰 영향을 미친다. 만일 상기 불화물의 함량이 15% 미만이면 용착 금속의 건전성이 저하되어 인장 강도 및 저온충격 인성 등이 감소하게 되고, 그 함량이 25%를 초과하면 슬래그 양이 증가하고 유동성이 불안정하게 되어 전자세 용접 작업성이 저하되는 문제점이 발생 할 수 있다.
따라서 본 발명에서 상기 피복제는 CaF2 와 MgF2 중 1종 이상의 금속 불화물의 함량을 15~25%로 제어함이 바람직하다.
합금제: 30~40%
또한 본 발명에서는 상기 피복제를 이루는 합금제로서 Fe, C, Si, Mn, Ni 및 Mo을 포함하는 합금제를 이용할 수 있다. 이러한 합금제는 적정한 합금 성분계 확보를 통해 목표로 하는 인장 강도 및 저온 충격 인성을 확보하기 위해 첨가되며, 아울러, O2와 결합하여 슬래그로 손실되는 합금 성분을 보상하기 위해 첨가된다. 그리고 Fe의 경우 20% 이상의 첨가해야 용착량 및 용착 효율의 증가시킬 수 있다
따라서 이러한 합금 성분이 목표로 하는 30% 함량에 미달될 경우에는 인장 강도 및 저온충격 인성이 저하되고, 용착량이 감소될 우려가 있으며, 반대로 40%를 초과할 경우에는 취성이 증가하여 인강 강도가 과도하게 높아지며 충격 인성 저하를 야기할 뿐만 아니라 경제적인 측면서도 비효율적으로 용접봉 단가 상승을 초래할 수 있다.
따라서 본 발명에서는 Fe, C, Si, Mn, Ni 및 Mo을 포함하는 합금제를 30~40% 범위로 함유함이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 합금제는 상기 합금제는, 중량%로, Fe: 22~25% C: 0.1~0.3%, Si: 2~4%, Mn: 4~6%, Ni: 2~4% 및 Mo: 0.5~1%를 포함하여 조성되는 것이다.
탈산제: 0.5~2.5%
또한 상기 피복제는 Mg-Al과 Al 중 1종 이상의 탈산제를 포함할 수 있으며, 이러한 탈산제는 용착 금속의 건전성에 중요한 역할을 한다. 만일 이러한 탈산제가 0.5% 함량 미만일 경우에는 용착 금속의 O2 함량 증가로 인한 취성 증가로 기계적 성질이 저하될 뿐만 아니라 기공과 같은 결함 발생 확률이 증가하게 된다. 반대로 2.5% 이상을 초과할 경우에는 아크 안정성을 저하시켜 전자세 용접 작업이 불가능해지며, 슬래그 형성 및 박리성에도 나쁜 영향을 미치게 된다
따라서 본 발명에서는 상기 탈산제를 0.5~2.5% 범위로 함유함이 바람직하다.
고착제: 1~3%
본 발명에서 고착제의 경우 규산 소다, 규산 카리 등을 혼합하여 사용하며, 피복제와 강 심선을 붙이는 역할을 한다. 또한 고착제의 주 성분인 SiO2, K 및 Na는 아크 특성에 영향을 미치므로 피복제의 접착성뿐만 아니라 아크 특성을 유지하기 위해서는 그 함량을 1~3% 범위로 관리함이 바람직하다.
한편 본 발명의 피복제는 하기 관계식 1을 만족하도록 탄산염, 슬래그 형성제, 금속 불화물, 고착제, 합금제 및 탈산제의 함량을 제어함이 바람직하다.
[관계식 1]
1.6 ≤ [(탄산염+슬래그 형성제+금속 불화물+고착제)/(합금제+탈산제)≤ 1.8
상기 관계식 1은 용접 작업성 및 기계적 성질의 확보 측면에서 매우 중요하다. 구체적으로, 상기 관계식 1이 1.6 미만이면 목표로 하는 인장 강도에 미달하거나 내결함성이 저하될수 있으며, 1.8을 초과하면 인장 강도가 너무 높거나 용접 작업성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다
(실시예)
하기 표 1의 화학성분 조성을 가지는 강심선에, 하기 표 2-3의 조성을 가지는 피복제를 피복하여 아크 용접봉을 마련하였다.
그리고 이와 같이 마련된 아크 용접봉을 이용하여 하기 표 4의 조건으로 용접을 실시하였으며, 이때, 기계적 특성, 내결함성 및 용접 작업성을 평가하여 그 평가 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 여기에서, 기계적 성질은 AWS A5.5 E10018-D2 규격을 기준하여 평가하였으며, 인장시험은 인장강도 690Mpa 이상, 800Mpa 이하, 연신율 16%이상, 샤르피 V-NOTCH 충격 시험은 -50℃에서 흡수에너지 27J 이상을 만족할 경우 합격으로 판단하였다.
그리고 내결함성은 용접부에 방사선 투과 시험을 실시하여, 결합이 없으면 합격, 1개 이상의 결함이라도 발생하면 불량한 것으로 판단하였고, 용접 작업성은 관능평가를 통해 매우 양호(◎), 양호(○), 보통(△), 불량(X)으로 평가하였다.
강심선의 화학성분 범위(중량%)
C Si Mn P S Cu Fe
0.01~0.05 ≤0.02 0.4~0.6 ≤0.01 ≤0.008 ≤0.2 Rem.
구분 피복제 조성성분(중량%) 관계식 1
탄산염 슬래그 형성제 금속불화물 고착제 합금제 탈산제
발명예1 34.5 7 20 1.5 36.5 0.5 1.70
발명예2 33 7 21 1.5 37 0.5 1.67
발명예3 33.5 7 20 1.5 37.5 0.5 1.60
발명예4 38 7 17 1.5 36 0.5 1.74
발명예5 32 7 21.5 1.5 36 2 1.63
발명예6 37.5 7 17 1.5 36.5 0.5 1.70
발명예7 31 7 23 1.5 35 2.5 1.67
비교예1 30 7 21 1.5 38 2.5 1.47
비교예2 38 7 19.5 1.5 33.5 0.5 1.94
비교예3 35 7 24 1.5 32 0.5 2.08
비교예4 34.5 7 24 1.5 32 1 2.03
비교예5 33.5 7 18.5 1.5 37 2.5 1.50
비교예6 28 7 24 1.5 38.5 1 1.74
비교예7 25 7 25 1.5 39 2.5 1.41
비교예8 42 7 15.5 1.5 33.5 0.5 1.94
비교예9 43.5 7 15 1.5 32 1 2.03
비교예10 31 7 27 1.5 32.5 1 1.99
비교예11 39.5 7 12 1.5 38 2 1.50
비교예12 36.5 7 21 1.5 34 0 1.94
비교예13 30 7 29 1.5 31.5 1 2.08
비교예14 33 7 20.5 1.5 38 0 1.63
비교예15 34.5 7 17 1.5 36 4 1.50
비교예16 32 7 19 1.5 35.5 5 1.47
비교예17 31 7 17 1.5 43 0.5 1.30
비교예18 30 7 15 1.5 46 0.5 1.15
비교예19 38.5 7 23.5 1.5 28 1.5 2.39
비교예20 40 7 25 1.5 25 1.5 2.77
*상기 표 2에서 피복제 조성성분은 상기 성분 이외에 불가피한 불순물을 포함함
*또한 상기 관계식 1은 [(탄산염+슬래그 형성제+금속 불화물+고착제)/(합금제+ 탈산제)] 임
구분 탄산염 금속 불화물 합금제 탈산제
BaCO3 CaCO3 CaF2 BaF2 Fe C Si Mn Ni Mo Mg-Al Mg
발명예1 3 31.5 20 　 23 0.1 3.7 6 3 0.7 0.5 　
발명예2 3 30 18 3 24 0.1 3.6 5 3.5 0.8 0.5 　
발명예3 　 33.5 20 　 25 0.2 3.5 6 2.5 0.8 0.5 　
발명예4 2 36 15 2 24 0.3 3.4 4.5 3 0.8 0.5 　
발명예5 　 32 21.5 　 22 0.1 3 6 4 0.9 1 1
발명예6 5 32.5 17 　 24 0.2 2.8 6 3 0.5 0.5 　
발명예7 　 31 19 4 23.5 0.3 2.4 4.8 3.5 0.5 0.5 2
비교예1 　 30 18 3 25 0.2 4 5 3 0.8 1.5 1
비교예2 3 35 19.5 　 22 0.2 2.6 5 3 0.7 0.5 　
비교예3 3 32 22 2 22.5 0.2 2.1 4 2.5 0.7 0.5 　
비교예4 　 34.5 22 2 22 0.3 2.5 4 2.4 0.8 1 　
비교예5 3 30 18.5 　 25 0.3 3.8 4 3 0.9 1 2
비교예6 2 26 22 2 28 0.3 2.5 4 3 0.7 1 　
비교예7 　 25 23.5 1.5 25 0.1 3.8 5.5 3.8 0.8 1 1.5
비교예8 2 40 15.5 　 23 0.1 2.7 5 2 0.7 0.5 　
비교예9 3.5 40 15 　 22 0.2 2 4 3 0.8 1 　
비교예10 　 31 25 2 22 0.2 2.5 4 3.2 0.6 0.5 0.5
비교예11 4 35.5 12 　 24.5 0.3 3.5 6 3 0.7 0.5 1.5
비교예12 　 36.5 21 　 22.5 0.3 2.4 6 2 0.8 　
비교예13 30 25 4 22.5 0.1 2 4 2 0.9 1 　
비교예14 　 33 19 1.5 25 0.1 3.6 4.5 4 0.8 　 　
비교예15 2 32.5 17 　 24.5 0.2 2.5 5 3 0.8 2 2
비교예16 2 30 17 2 23 0.2 3.6 6 2 0.7 3 2
비교예17 　 31 17 　 24 0.2 6.5 8.5 3 0.8 0.5 　
비교예18 3 27 15 　 24.5 0.2 4.5 6.5 7.5 2.8 0.5 　
비교예19 3.5 35 23.5 　 23 0.2 1.5 2 1 0.3 0.5 1
비교예20 3 37 23 2 22.5 0.2 1 0.5 0.5 0.3 0.5 1
*상기 표 2-3에서 슬래그 형성제는 SiO2로 7% 범위로 첨가되었으며, 고착제는 1.5% 범위로 조성됨.
구분 조건
시험모재 AISI 4130 Pipe
시험모재 치수 직경 5Inch, 두께 17.5mm
모재 Groov 형상 V개선
피봉 용접봉 Size 4.0mm
용접자세 5G
용접기법 Manual
사용전류 DC+
용접전류 및 전압 130~160A/25~27V
층수 및 패스(pass)수 6층 10패스
구분 용접 작업성 인장시험 샤르피충격시험 내결함성
아크성 슬래그성 박리성 인장강도(Mpa) 연신율(%) 흡수에너지(J)
발명예1 ◎ ○ ◎ 705 26.5 76 합격
발명예2 ◎ ◎ ○ 706 24.3 75 합격
발명예3 ◎ ◎ ○ 710 23.2 80 합격
발명예4 ◎ ◎ ○ 701 24.0 74 합격
발명예5 ◎ ◎ ○ 713 25.8 67 합격
발명예6 ○ ◎ ○ 712 23.5 76 합격
발명예7 ◎ ◎ ○ 713 23.4 79 합격
비교예1 △ △ △ 725 24.5 76 불합격
비교예2 △ ○ △ 731 23.6 54 합격
비교예3 △ ○ ○ 710 23.4 63 합격
비교예4 ○ △ ○ 698 26.1 69 불합격
비교예5 △ △ △ 705 25.2 72 합격
비교예6 ○ X △ 623 17.0 15 불합격
비교예7 △ X △ 645 14.1 29 불합격
비교예8 X △ △ 741 22.2 49 합격
비교예9 △ X X 736 23.1 56 합격
비교예10 △ △ △ 734 24.9 52 합격
비교예11 △ △ X 745 23.7 61 합격
비교예12 △ △ X 681 28.3 72 합격
비교예13 X △ X 710 27.7 53 불합격
비교예14 △ X △ 615 15.6 35 불합격
비교예15 X △ X 708 26.4 67 합격
비교예16 X X △ 712 25.2 60 합격
비교예17 ○ △ △ 824 19.5 24 합격
비교예18 ○ X △ 837 18.0 21 합격
비교예19 △ ○ △ 634 32.4 98 불합격
비교예20 △ △ X 612 34.7 124 합격
상기 표 2-3 및 표 5에 나타낸 바와 같이, 피복 아크 용접봉의 피복제의 조성성분이 본 발명의 범위를 만족하는 발명예 1-7의 경우, 모두 양호한 용접 작업성 및 기계적 성질을 나타내었으며, 용접부 방사선 투과 시험 평가에서 기공이나 슬래그 혼입 등의 결함 발생 없이 건전한 용착 금속을 확보하였다.
이에 반하여, 피복제의 조성성분이 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 1-20은 모두 용접 작업성이 저하되거나 기계적 성질 저하 혹은 용착금속 결함 발생에 따른 내결함성이 저하되었다.
구체적으로, 비교예 1-5의 경우, 본 발명의 피복제 조성 범위를 만족하지만 1.6≤[(탄산염+슬래그형성제+금속불화물+고착제)/(합금제+ 탈산제)]≤1.8의 관계식 1 값을 벗어났으며, 이에 따라, 본 발명에서 목표로 하는 전자세 용접 작업성이 저하되며, 일부에서는 방사선 비파괴 검사에서 용접 결함이 발생하였다.
또한 비교예 6-7의 경우, 탄산염 함량이 본 발명의 범위에 미달하여 보호가스 발생이 감소하고 용접결함이 발생하여 그에 따라 기계적 성질 평가 시 인장 강도, 연신율 및 저온 충격 인성 저하가 발생하였으며, 비교예 8-9의 경우, 반대로 탄산염 함량이 본 발명 범위에 초과함으로써 과도한 보호가스로 인해 아크성 및 슬래그성이 저하됨을 확인하였다.
그리고 비교예 10-16의 경우, 금속불화물 및 탈산제 함량이 본 발명 범위를 벗어남에 따라 아크성, 슬래그 유동성 등 전반적인 용접 작업성이 저하되고, 용접 결함이 발생하여 기계적 성질이 저하되는 것을 확인할 수 있다.
특히, 합금제 함량이 본 발명에서 초과되는 비교예 17-18은 인장강도가 급격히 증가하여 연신율 및 저온 충격인성 저하가 발생하였고, 미달되는 비교예 19-20의 경우에는 합금성분 부족으로 인해 인장 강도가 규격에 미달하였다.
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

Claims (3)

  1. 강 심선에 피복제가 도포하여 이루어진 피복 아크 용접봉에 있어서,
    상기 피복제는, 자체 중량%로, CaCO3 및 BaCO3 중 1종 이상의 탄산염 30~40%; Al2O3, SiO2 및 TiO2 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제 5~10%; CaF2 및 BaF2 중 1종 이상의 금속불화물 15~25%; Mg-Al 및 Al 중 1종 이상의 탈산제 0.5~2.5%; 고착제 1~3%; Fe 22~25%, C 0.1~0.3%, Si 2~4%, Mn 4~6%, Ni 2~4% 및 Mo: 0.5~1%를 포함하는 합금제; 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하고,
    하기 관계식 1에 의해 정의되는 조성성분 비가 1.6 이상 1.8 이하의 범위를 만족하는 용접 작업성 및 기계적 성질이 우수한 피복 아크 용접봉.
    [관계식 1]
    [(탄산염+슬래그 형성제+금속불화물+고착제)/(합금제+ 탈산제)]
  2. 제 1항에 있어서, 상기 강 심선은 자체 중량%로, Mn: 0.4~0.6%, C: 0.01~0.05%, 및 잔여 Fe와 불가피한 불순물을 포함하여 조성되는 것을 특징으로 하는 용접 작업성 및 기계적 성질이 우수한 피복 아크 용접봉 .
  3. 삭제
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