KR102159982B1 - 가스쉴드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 - Google Patents

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Abstract

가스쉴드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어가 제공된다.
본 발명의 플럭스 코어드 와이어는, 자체 질량%로, TiO2 : 3.0~9.0％, C : 0.01~0.10%, Si : 0.1~0.5%, Mn : 1.0~3.0%, Ni : 1.0~3.0%, Ti : 0.1~0.3%이고, Zr : 0.1~0.3%, B : 0.005~0.015%, Mo : 0.1~0.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.01% 이하. 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 1.30~2.00를 만족한다.

Description

가스쉴드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어{FLUX CORED WIRE FOR GAS SHIELDED ARC WELDING}
본 발명은 가스쉴드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 용접 시 용접 금속의 저온 CTOD 특성 및 고온균열 감수성이 우수한 가스실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 관한 것이다.
저유가로 인하여 해양플랜트 산업이 어려운 상황이지만, 설계 표준화 등을 통해 해양플랜트 개발 비용이 줄면서 발주처의 손익분기점이 되는 유가기준도 낮아져서 해양플랜트 산업이 다시 활기를 찾고 있다. 이런 상황에서 다양하고 수많은 자원이 존재하는 극지 및 심해 개발에 대한 관심이 높아지면서 해양플랜트의 안정성에 대한 요구사항이 많이 증가하였다. 또한 물류이동의 효율성을 높이기 위해서 선박의 대형화가 진행되고 있으며, 이로 인해 강재의 고강도화 및 강재의 두께 증가가 적용되고 있다. 극지 환경에서의 해양플랜트 안정성 확보 및 선박의 대형화로 인하여 용접금속의 저온 인성 특성 및 균열 저항성 향상이 요구되고 있다.
이러한 조선 및 해양구조물의 용접금속이 저온 인성 특성을 확보하기 위해서는 충격인성 및 CTOD 인성의 확보가 무엇보다 중요하다. 또한 최근 해양플랜트 공사에서는 저입열 및 고입열 조건에서의 CTOD 인성 확보를 요구하고 있다. 저입열은 약 7kJ/cm 이하, 고입열은 약 22kJ/cm 이상의 수준이다. 기존에는 저입열보다는 고입열에서의 CTOD 인성을 주로 평가하였다. 고입열 조건에서 CTOD 인성이 확보가 가능하면 CTOD 인성이 확보된 것으로 여기었으나, 저입열 조건에서는 용접금속의 강도 증가와 경화조직의 증가로 인하여 CTOD 인성이 저하되었다. 이로 인해 고입열 및 저입열 조건에서의 CTOD 인성 요구가 증가하고 있다. 일반적으로 해양구조물 및 조선에서의 용접에 플럭스 코어드 용접이 많이 적용되며, 상기 플럭스 코어드 용접시 입열량에 의한 용접금속의 미세조직에 따라서 용접금속의 저온 충격인성 및 CTOD 인성이 많은 영향을 받게 된다. 그리고 초층 용접시 고온균열 방지를 위해 초층은 전류를 낮게 사용하게 되는데, 용접효율 향상을 위해 기존보다 높은 용접조건에서도 고온균열이 발생되지 않는 용접재료에 대한 요구도 증가하고 있다.
일반적으로 용접 시 형성되는 용접금속(weld metal)은 응고되면서 주상정 조직이 형성되고, 결정입내에 오스테나이트 결정입계를 따라 조대한 주상정 및 입계 페라이트 등이 형성된다. 이런 조대한 조직이 형성된 용접 금속은 저온충격인성 특성이 가장 열화되는 부위이다. 반면 오스테나이트 결정립 내부에 존재하는 비금속 개재물에서 침상페라이트가 생성되는데, 용접금속 미세조직 중 침상페라이트는 저온충격인성 및 파괴인성을 향상시키는 특성을 가지고 있다. 그리고 CTOD 인성을 확보하기 위해서는 취성파괴의 기점이 되는 M-A(Martensite-Austenite)상 분율을 낮추어야한다. M-A상 자체가 취약하고, 계면근처에 응력이 집중되어 취성파괴의 기점 및 전파에 유효하게 작용되어 쉽게 취성파괴를 유발하게 되기 때문이다. 따라서, 용접구조물이 저온에서의 우수한 CTOD 특성 및 균열 저항성을 확보하기 위해서, 용접금속의 미세조직 및 합금성분을 제어하여 용접금속의 저온 CTOD 특성 및 균열저항성을 확보할 필요가 있다. 그리고 초층 고온균열 감수성을 향상시키기 위해서는 고온균열에 영향을 미치는 합금원소 및 불순물을 조정하여야 할 필요가 있다.
이와 관련된 종래 기술로는 특허문헌 1에 기재된 발명을 들 수 있다. 상기 특허문헌 1에서는 C함량과 Ti 및 산화물의 비를 제어하여 양호한 저온 충격인성 및 CTOD 인성 향상을 제안하고 있으나, 현재의 고객요구에 대응하기에는 저입열 조건에서의 CTOD특성 및 고온균열 감수성이 미흡한 한계가 있다.
따라서, 저온 CTOD 특성 및 고온균열 감수성이 우수한 플럭스 충전 와이어에 대한 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허 10-1783415호
따라서 본 발명의 일측면은, 플럭스 충전 와이어의 성분을 적절히 제어함으로써, 용접금속의 저온 CTOD 특성 및 고온균열 감수성이 우수한 가스쉴드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어를 제공함을 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,
금속 외피내 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 코어드 와이어에 있어서,
상기 와이어는 자체 질량%로, TiO2 : 3.0~9.0％, C : 0.01~0.10%, Si : 0.1~0.5%, Mn : 1.0~3.0%, Ni : 1.0~3.0%, Ti : 0.1~0.3%이고, Zr : 0.1~0.3%, B : 0.005~0.015%, Mo : 0.1~0.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.01% 이하. 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 1.30~2.00를 만족하는 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.
[관계식 1]
Figure 112019050242119-pat00001
상술한 바와 같은 구성의 본 발명의 플럭스 충전 와이어를 사용하면, 저온 CTOD 특성 및 균열 저항성이 우수한 용접금속을 확보할 수 있는 장점이 있다.
도 1는 초층 고온균열평가를 위한 시편 형상을 나타내는 그림으로서, (a)는 정면도를, (b)는 평면도를 나타낸다.
이하, 본 발명을 설명한다.
본 발명자들은 플럭스 충전와이어내의 성분 중 Ti과 산화물들의 반응을 통해 Ti 복합 산화물 형성으로 용접금속 내 미세조직 중 침상형페라이트 조직을 형성시키고, 또한 적정 수준의 Zr과 산화물들의 반응을 통해 Zr 복합 산화물 형성으로 미세한 금속조직 형성시켜 저온에서의 CTOD 특성 및 충격인성을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 그리고 와이어 성분 중 합금원소의 함량을 제어함으로써 CTOD 인성을 저하시키는 M-A상의 생성을 제어할 수 있음과 아울러, 고온균열 발생 인자인 B(보론) 및 불순물의 함량을 제어함으로써 용접부 초층에서의 고온균열 저항성이 개선됨을 확인하고 본 발명을 제시하는 것이다.
따라서 본 발명의 플럭스 코어드 와이어는, 자체 질량%로, TiO2 : 3.0~9.0％, C : 0.01~0.10%, Si : 0.1~0.5%, Mn : 1.0~3.0%, Ni : 1.0~3.0%, Ti : 0.1~0.3%이고, Zr : 0.1~0.3%, B : 0.005~0.015%, Mo : 0.1~0.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.01% 이하. 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 상기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 1.30~2.00를 만족한다.
이하, 본 발명의 플럭스 충전 와이어의 조성 성분 및 그 함량 제한사유를 상세히 설명하며, 조성 성분에서 "%"는 달리 규정한 바가 없다면 "질량%"를 의미한다.
·탄소(C): 0.01~0.10%
탄소(C)는 본 발명 와이어의 강재 외피 및 플럭스에 함유되는 것으로 용접금속의 강도를 확보하고 용접금속의 저온 충격인성을 확보 할 수 있는 오스테나이트 안정화 원소이다. 상기 C의 함량이 0.01% 미만에서는 오스테나이트가 안정화되지 않으므로 용접금속의 저온 충격인성이 저하되고, 0.10%를 초과해서는 M-A상 생성이 용이하여 CTOD 특성이 저하되며 균열 저항성이 저하되기 때문에 그 함량은 0.01~0.10%인 것이 바람직하다.
·TiO2: 3.0~9.0%
TiO2(Ti 산화물)는 용접 시 주된 슬래그 형성제로서 대기로부터 용융금속을 보호하는 역할을 한다. 상기 TiO2(Ti 산화물)의 함량이 3.0% 미만에서는 슬래그량이 부족하여 용융금속을 대기로부터 충분히 보호할 수 없고 스패터 발생이 많아지며, TiO2(Ti 산화물)의 함량이 9.0%를 초과하면 슬래그 형성이 과다하고 유동성이 저하되는 문제가 있으며 용접 금속 중의 산소량이 증가하여 저온인성이 저하되므로, 그 함량을 3.0~9.0%로 하는 것이 바람직하다.
·망간(Mn): 1.0~3.0%
망간(Mn)은 탈산제로서 용접금속내 산소량을 저감시키며, 용접금속의 강도를 유지시켜 준다. 또한 S와 반응하여 FeS보다 MnS를 먼저 형성하기 때문에 S의 편석에 의한 저융점 화합물의 형성을 방지하여 고온균열 예방에 효과적이다.
그러나 Mn 함량이 1.0% 미만에서는 용접 금속부 내의 탈산 효과가 불충분하여 인성이 저하된다. 반면에 3.0%를 초과하면 저온 변태조직을 생성시켜 균열 저항성 및 인성이 급격하게 저하되고 강도가 증가되어 바람직하지 못하므로, 그 함량을 1.0~3.0%로 하는 것이 바람직하다.
·실리콘(Si): 0.1~0.5%
실리콘(Si)은 상기 Mn과 마찬가지로 탈산제로서 용접금속내 산소량을 저감시키며 적정량 첨가시 슬래그 유동성과 비드외관을 향상시키는 역할을 한다. 그러나 상기 Si의 함량이 0.1% 미만이면 용접금속 내의 탈산효과가 떨어지며 비드외관 향상 효과가 미흡하고, 0.5%를 초과하면 M-A상 생성을 촉진시켜 충격인성이 저하되며 고온 균열이 발생할 우려가 있으므로, 그 함량을 0.1~0.5%로 하는 것이 바람직하다.
·니켈(Ni): 1.0~3.0%
니켈(Ni)은 오스테나이트 안정화 원소로서 저온에서 충격인성을 안정화시키고 조직을 미세화하여 CTOD인성을 향상시키는 효과가 있다. Ni 함량이 1.0% 미만에서는 저온 충격인성의 안정화 효과를 나타낼 수 없고, 3.0%를 초과해서는 용접금속의 강도를 증가시키고 고온균열 발생의 가능성이 있다. 따라서 Ni의 함량은 1.0~3.0%인 것이 바람직하다.
·티타늄(Ti): 0.1~0.3%
Ti(금속 Ti)는 산소와 결합하여 미세한 Ti 복합산화물을 형성하여 용접금속내 핵생성 사이트 역할을 하며, 상기 Ti 복합산화물들이 성장하여 용접금속 조직을 미세화시켜 저온 충격인성 향상시키고 균열 민감성을 낮추는 역할을 하는 원소이다. 상기 미세한 Ti 복합산화물 효과를 얻기 위해서는 Ti(금속 Ti) 함량범위를 0.1~0.3%로 하는 것이 바람직하다. 상기 Ti(금속 Ti)의 함량이 0.1% 미만에서는 산화물의 산소와 반응할 Ti(금속 Ti) 함량이 적기 때문에, Ti 복합산화물들을 통한 용접금속의 응고 조직 미세화 효과가 적어 용접금속의 저온 충격인성 및 내균열성이 저하되고, 0.3%를 초과하면 용접금속 내 Ti(금속 Ti) 함량의 증가로 용접금속의 강도가 높아지게 되어 저온 충격인성이 저하되고 균열 발생이 증가될 수 있다.
·보론(B): 0.005~0.015%
보론(B)는 미량 원소로 첨가되어 조직을 미세하게 하고 입계 페라이트 성장을 억제하고 침상페라이트의 변태를 촉진시킨다. 보론(B) 함량이 0.005% 미만에서는 상기의 효과가 나타나지 않으며, 0.015%를 초과하면 용접부의 경도를 과도하게 증가시켜 균열을 발생시킬 수 있다. 따라서 B의 함량은 0.005~0.015%인 것이 바람직하다.
·지르코늄(Zr) : 0.1~0.3%
Zr(금속 Zr)는 산소와 결합하여 미세한 Zr 복합 산화물을 형성시킨다. 이러한 미세 Zr 복합 산화물로 인하여 용접금속조직을 미세화시켜 저온충격인성을 향상시킨다. 그러나 Zr 함량이 0.1% 미만에서는 상기 효과를 나타낼 수 없으며, 0.3%를 초과하면 조대한 Zr 복합 산화물을 형성하거나 석출물을 형성하여 저온충격인성을 저하시킬 수 있다. 따라서 Zr의 함량은 0.1~0.3%인 것이 바람직하다.
·몰리브덴(Mo): 0.1~0.2%
Mo는 소입성 및 저온변태상을 촉진시켜 강도를 증가시키고, 결정립계(Grain boundary) 페라이트를 억제하는 원소이다. 상기 효과를 얻기위해서는 Mo의 함량이 0.1% 이상으로 첨가해야 하나, 0.2%를 초과해서는 저온변태상이 과하게 형성되어 오히려 인성을 저해할 수 있기 때문에 Mo의 함량은 0.1~0.2%인 것이 바람직하다.
·인(P) 및 황(S): 0.01% 이하
P와 S는 고온균열을 조장하는 불순원소이기 때문에 가능한 낮게 관리하는 것이 바람직하다. 고온균열을 방지하기 위해서는 P와 S를 0.01% 이하로 하는 것이 바람직하다.
상기 조성 이외에 나머지는 강재 외피 중의 Fe, 플럭스 중의 철분 및 불가피하게 첨가되는 불순물을 포함하며, 이는 다른 성분이 첨가되는 것을 배제하는 것이 아니다.
한편, 본 발명자들은 양호한 저온 CTOD특성 및 고온균열 저항성 확보를 위해서는 용접금속내에 Ti 및 Zr 으로 구성된 복합산화물을 형성시켜 용접금속조직을 미세화시키고, Mo를 첨가하여 소입성 및 저온변태상을 촉진시킴으로써 저온 CTOD 인성을 확보할 수 있음을 확인하였다. 또한 B 함량을 제어하여 저온충격인성 및 고온균열에 대한 저항성을 향상시키는 용접금속 미세조직을 얻을 수 있음을 확인하였다. 즉, 상기 Ti, Zr, B 및 Mo 함량비가 특정 범위내에 있을 때 가장 양호한 저온 CTOD 특성 및 우수한 고온균열 감수성을 갖게 될 뿐만 아니라 양호한 용접작업성을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 1.30~2.00를 만족하도록 Ti, Zr, B 및 Mo 함량을 가질 때 전술한 효과를 얻을 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112019050242119-pat00002
따라서 본 발명은 상기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 1.30~2.00를 만족하도록 Ti, Zr, B 및 Mo 함량을 가지는 것이 바람직하다. 만일 상기 A값이 1.3 미만에서는 용접금속내의 저온변태상 증가 및 용접부 강도 및 경도가 증가혀 고온균열 및 저온충격인성이 저하할 수 있다. 반면에 상기 A값이 2.00를 초과하는 경우에는 용접금속내에 조대한 Ti 및 Zr 복합산화물이 형성되거나 석출물을 형성하여 저온충격인성이 저하되고 균열이 발생할 수 있다.
한편 본 발명은 금속 외피 내에 플럭스가 충전된 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로, 상기 플럭스 코어드 와이어에서, 플럭스의 충전율을 10~20% 범위로 유지함이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
(실시예)
하기 표 1의 조성을 갖는 직경 1.2㎜의 가스실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어를 마련하였다. 표 1의 와이어에서 미기재 성분은 강재 외피 중의 Fe, 플럭스 중 철분 및 불가피한 불순물이다. 한편 이때 사용된 강재 외피의 조성을 표 2에 나타내었다.
이어, 상기와 같이 마련된 각각의 와이어를 이용하여 두께 80mm의 API 5L 2W Gr.60 강재에 입향상진 자세로 용접하여 용접부의 CTOD 및 저온충격인성을 평가하였으며, 이때 모재 사양은 V형개선 맞대기용접이며 그 구체적인 용접조건은 표 3과 같다.
또한 상기와 같이 마련된 각각의 와이어를 이용하여 EH36 35㎜t 강재에 아래보기 자세로 용접하여 용접부의 초층균열시험을 하였으며, 그 구체적인 용접조건은 표 4와 같다. 한편 도 1(a-b)은 본 초층 고온균열평가를 위한 시편 형상을 나타내는 그림이다.
상기와 같은 용접을 행한 후, 각각의 와이어별 용접작업성, 용접부의 인성 및 균열, CTOD 결과를 측정하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
여기에서, 충격시험은 -60℃에서 시험하여 80J 이상을 목표로 하였으며, CTOD시험은 BS7448 규격에 의거 -10℃에서 시험하여 CTOD 값이 0.41mm 이상인 것을 목표로 하였다. 최종 시험결과를 하기 표 5에 나타내었으며, 초층고온균열 시험에서 균열발생여부 또한 하기 표 5에 나타내었다. 한편, 본 발명의 용접작업성은 비드형상 등을 고려하여 육안으로 비교 판단한 것으로서 양호와 불량의 2단계로 구분하여 평가하였다.
구분 TiO2 C Si Mn Ni Ti Zr B Mo P S A
발명예 1 3.10 0.01 0.11 1.10 1.10 0.110 0.11 0.005 0.10 0.01 0.01 1.47
발명예 2 8.90 0.09 0.49 2.90 2.90 0.290 0.29 0.015 0.19 0.01 0.01 1.71
발명예 3 5.20 0.02 0.28 1.15 1.45 0.130 0.15 0.012 0.15 0.01 0.01 1.34
발명예 4 4.60 0.03 0.36 2.30 2.25 0.190 0.26 0.008 0.13 0.01 0.01 1.83
발명예 5 6.80 0.05 0.25 2.55 2.50 0.250 0.21 0.007 0.15 0.01 0.01 1.73
발명예 6 7.20 0.08 0.15 1.30 1.35 0.280 0.18 0.011 0.14 0.01 0.01 1.78
발명예 7 6.00 0.06 0.25 2.00 1.50 0.200 0.20 0.010 0.10 0.01 0.01 1.95
발명예 8 5.10 0.06 0.39 1.60 1.85 0.210 0.14 0.014 0.12 0.01 0.01 1.66
발명예 9 3.50 0.05 0.42 2.25 1.50 0.150 0.16 0.012 0.15 0.01 0.01 1.41
발명예 10 4.10 0.03 0.32 2.80 1.40 0.240 0.27 0.008 0.16 0.01 0.01 1.76
발명예 11 6.60 0.02 0.21 1.95 2.35 0.120 0.11 0.006 0.11 0.01 0.01 1.43
발명예 12 7.90 0.07 0.32 2.35 2.80 0.160 0.24 0.012 0.11 0.01 0.01 1.86
발명예 13 8.80 0.06 0.19 1.20 1.90 0.230 0.12 0.013 0.14 0.01 0.01 1.55
발명예 14 8.10 0.04 0.24 2.85 1.65 0.280 0.18 0.005 0.13 0.01 0.01 1.86
발명예 15 6.10 0.07 0.47 2.16 2.13 0.180 0.24 0.015 0.10 0.01 0.01 1.98
비교예 1 1.50 0.05 0.23 2.12 1.65 0.210 0.22 0.005 0.12 0.01 0.01 1.87
비교예 2 10.80 0.08 0.42 1.59 2.15 0.250 0.24 0.010 0.15 0.01 0.01 1.78
비교예 3 3.15 0.08 0.26 1.88 2.68 0.050 0.16 0.008 0.13 0.01 0.01 1.25
비교예 4 8.10 0.05 0.34 1.56 1.86 0.500 0.18 0.011 0.16 0.01 0.01 2.03
비교예 5 3.65 0.01 0.11 1.10 1.58 0.240 0.05 0.009 0.18 0.01 0.01 1.25
비교예 6 7.55 0.09 0.49 2.90 2.84 0.210 0.45 0.012 0.15 0.01 0.01 2.06
비교예 7 3.10 0.02 0.11 1.32 1.58 0.150 0.15 0.001 0.19 0.01 0.01 1.25
비교예 8 6.45 0.05 0.49 2.36 2.45 0.280 0.25 0.016 0.11 0.01 0.01 2.12
비교예 9 3.55 0.04 0.16 2.68 2.16 0.190 0.22 0.010 0.05 0.01 0.01 2.73
비교예 10 7.50 0.06 0.45 2.90 1.85 0.260 0.24 0.012 0.30 0.01 0.01 1.28
비교예 11 5.50 0.08 0.35 0.50 1.25 0.210 0.13 0.011 0.16 0.01 0.01 1.43
비교예 12 6.50 0.09 0.38 4.00 2.32 0.270 0.16 0.014 0.18 0.01 0.01 1.52
비교예 13 4.30 0.02 0.48 2.31 0.50 0.140 0.21 0.008 0.14 0.01 0.01 1.56
비교예 14 4.80 0.03 0.26 1.58 4.00 0.180 0.27 0.013 0.11 0.01 0.01 1.97
*상기 표 1에서 각 원소의 함량 단위는 질량%이며, A는 상기 관계식 1에 의해 정의되는 A를 말한다.
구분 C Si Mn P S Fe
함량 0.033 0.004 0.18 0.007 0.006 나머지
모재 루트갭 개선각도 용접 입열량
저입열 고입열
API 2W Gr.60, 80㎜t 6㎜ 60도 7kJ/㎝
이하		 22kJ/㎝
이상
모재 루트갭 개선각도 용접 조건
용접자세 전류 전압
EH36 35㎜t 8㎜ 45도 1G 280A 30V
구분 CTOD @ -10℃ Ve@-60℃
(Joules)		 균열발생여부 용접작업성 종합평가
저입열 고입열
발명예 1 0.42 0.65 80 미발생 양호 우수
발명예 2 0.45 0.70 81 미발생 양호 양호
발명예 3 0.51 0.78 95 미발생 양호 양호
발명예 4 0.55 0.88 115 미발생 양호 양호
발명예 5 0.50 0.80 104 미발생 양호 양호
발명예 6 0.48 0.78 100 미발생 양호 양호
발명예 7 0.65 0.95 130 미발생 양호 우수
발명예 8 0.26 0.26 102 미발생 양호 양호
발명예 9 0.45 0.75 84 미발생 양호 양호
발명예 10 0.36 0.36 105 미발생 양호 양호
발명예 11 0.32 0.32 99 미발생 양호 양호
발명예 12 0.30 0.30 99 미발생 양호 우수
발명예 13 0.54 0.83 108 미발생 양호 양호
발명예 14 0.45 0.72 89 미발생 양호 양호
발명예 15 0.56 0.90 126 미발생 양호 우수
비교예 1 0.40 0.60 76 미발생 불량 불량
비교예 2 0.25 0.30 42 미발생 양호 불량
비교예 3 0.15 0.25 40 미발생 양호 불량
비교예 4 0.10 0.21 62 미발생 양호 불량
비교예 5 0.02 0.02 41 미발생 양호 불량
비교예 6 0.12 0.12 56 미발생 양호 불량
비교예 7 0.20 0.30 25 발생 양호 불량
비교예 8 0.20 0.20 85 발생 양호 불량
비교예 9 0.30 0.35 45 미발생 양호 불량
비교예 10 0.10 0.25 25 미발생 양호 불량
비교예 11 0.12 0.16 35 미발생 양호 불량
비교예 12 0.15 0.20 20 발생 양호 불량
비교예 13 0.13 0.13 25 미발생 양호 불량
비교예 14 0.20 0.25 80 미발생 양호 불량
상기 표 1 및 표 5에 나타난 바와 같이, 본 발명의 범위를 만족하는 발명예 1 내지 15의 가스실드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어는 각각 우수한 CTOD 인성 및 초층고온균열 저항성을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
이에 반하여, TiO2 함량이 본 발명 범위를 벗어난 비교예 1의 경우에는 용접작업성이 저하되고, 비교예 2의 경우에는 저온 충격인성 및 CTOD 특성이 저하되었다.
또한 상기 관계식 A값이 본 발명의 범위를 벗어나고 Ti 및 Zr의 함량이 본 발명 범위를 벗어난 비교예 3-6의 경우, 저온 충격인성 및 CTOD 특성이 저하되고 균열이 발생하였다.
그리고 B 및 Mo 함량과 A값이 본 발명 범위를 벗어난 비교예 7-10의 경우, 저온 충격인성 및 CTOD 특성이 저하되고 균열이 발생하였다.
아울러, 비교예 11-14의 경우는 Mn과 Ni함량이 본 발명 범위를 벗어나 저온 충격인성 및 CTOD 특성이 저하되었고, 고온균열이 발생하였다.
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 (1)

  1. 금속 외피내 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 코어드 와이어에 있어서,
    상기 와이어는 자체 질량%로, TiO2 : 3.0~9.0％, C : 0.01~0.10%, Si : 0.1~0.5%, Mn : 1.0~3.0%, Ni : 1.0~3.0%, Ti : 0.1~0.3%이고, Zr : 0.1~0.3%, B : 0.005~0.015%, Mo : 0.1~0.2%, P : 0.01% 이하, S : 0.01% 이하. 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 1.30~2.00를 만족하는 플럭스 코어드 와이어.
    [관계식 1]
    Figure 112019050242119-pat00003

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011245519A (ja) * 2010-05-27 2011-12-08 Kobe Steel Ltd 耐高温割れ性に優れた溶接金属
KR101783415B1 (ko) 2016-01-06 2017-09-29 현대종합금속 주식회사 가스쉴드 아크 용접용 플럭스 충전 와이어

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