KR102398724B1 - 용접용 재료, 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법 - Google Patents

용접용 재료, 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102398724B1
KR102398724B1 KR1020200128082A KR20200128082A KR102398724B1 KR 102398724 B1 KR102398724 B1 KR 102398724B1 KR 1020200128082 A KR1020200128082 A KR 1020200128082A KR 20200128082 A KR20200128082 A KR 20200128082A KR 102398724 B1 KR102398724 B1 KR 102398724B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mass
less
weld metal
content
welding
Prior art date
Application number
KR1020200128082A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210042023A (ko
Inventor
이민 위안
게이 야마자키
고스케 야마구치
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20210042023A publication Critical patent/KR20210042023A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102398724B1 publication Critical patent/KR102398724B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053—Fe as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/3601—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3602—Carbonates, basic oxides or hydroxides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K25/00—Slag welding, i.e. using a heated layer or mass of powder, slag, or the like in contact with the material to be joined

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

[과제] 우수한 저온 인성을 갖는 용접 금속을 얻을 수 있는 용접용 재료를 제공한다.
[해결 수단] 일렉트로슬래그 용접용 와이어는, 와이어 전체 질량당, Fe: 94질량% 이상, C, Si, Mn 및 Mo를 각각 소정 범위로 함유함과 함께, Ti: 0.01질량% 이상 0.08질량% 미만을 함유하고, Al: 0.06질량% 미만(0질량%를 포함한다), B: 0.0070질량% 미만(0질량%를 포함한다), Cu: 1.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있고, 용융 플럭스는, 플럭스 전체 질량당, Ca 화합물의 Ca 환산치: 10질량% 이상 45질량% 이하, F 화합물의 F 환산치: 0질량% 이상 25질량% 이하, Al2O3: 10질량% 이상 50질량% 이하를 함유하고, SiO2: 35질량% 이하(0질량%를 포함한다), B2O3: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)로 규제되어 있고, 일렉트로슬래그 용접용 와이어와 용융 플럭스를 조합하여 이용한다.

Description

용접용 재료, 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법{WELDING MATERIAL, WELDED METAL AND ELECTROSLAG WELDING METHOD}
본 발명은 용접용 재료, 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 건축물 및 조선 등의 분야에 있어서는, 구조물의 대형화에 수반하여 판 두께가 증대되는 경향이 있다. 이들 구조물은, 종래, 고능률인 일렉트로가스 아크 용접에 의한 입향 용접이 이용되고 있지만, 일렉트로가스 아크 용접은, 용접 작업자에게 있어서 아크 방사열, 흄 및 스패터의 발생 등에 의한 작업 환경상의 문제가 있음과 함께, 판 두께의 증대에 수반하여, 실드가 열화된다는 문제점도 있다.
이에 비해서, 용융 슬래그의 줄 열을 열원으로 하는 일렉트로슬래그 용접은, 노출된 아크가 아니라, 용융 슬래그 내에서 열이 발생하여 와이어 및 모재를 용융시키기 때문에, 아크 방사열이 발생하지 않고, 또한 흄 및 스패터의 발생도 적어, 양호한 작업 환경이 얻어지는 용접 방법이다. 또한, 일렉트로슬래그 용접은, 용융 슬래그로 용접 금속을 대기로부터 차폐하기 때문에 실드 가스가 불필요하고, 판 두께가 커지더라도 실드 효과가 열화되는 경우가 없기 때문에, 판 두께에 관계없이, 대기에 존재하는 질소 등의 용융 금속 내로의 침입을 효과적으로 방지할 수 있다.
근년, 대형 건축물의 건축 부재 및 용접부(용접 금속)의 인성의 향상이 요구되고 있어, 건축용 철골 등에 대해서 사용되는 일렉트로슬래그 용접에 대하여, 많은 제안이 이루어지고 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 판 두께가 40mm 이상인 490 내지 740MPa급의 고장력 강판의 용접에 의해 얻어지는 용접 이음으로서, 용접입열이 400kJ/cm 이상 1000kJ/cm 이하인 대입열 일렉트로슬래그 용접에 있어서, 용접선 방향으로 양호한 인성이 얻어지는 용접 이음이 개시되어 있다.
일본 특허공개 2011-224612호 공보
그러나, 상기 특허문헌 1에 기재된 일렉트로슬래그 용접 이음은, 건축물용 철골 분야를 대상으로 한 것으로, 실온에서는 충분한 인성이 얻어지지만, 조선 등의 분야에서의 사용이 상정되어 있지 않아, 예를 들면 -20℃ 이하의 저온 환경하에 있어서는, 더한층의 용접 금속의 인성의 향상이 요구되고 있다.
본 발명은 이러한 문제점에 비추어 이루어진 것으로서, 우수한 저온 인성을 갖는 용접 금속을 얻을 수 있는 용접용 재료, 상기 용접용 재료를 사용한 용접에 의해 얻어지는 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 용접용 재료는, 일렉트로슬래그 용접에 이용되는 용접용 재료로서,
일렉트로슬래그 용접용 와이어는,
와이어 전체 질량당,
Fe: 94질량% 이상,
C: 0.01질량% 이상 0.05질량% 이하,
Si: 0.05질량% 이상 0.40질량% 이하,
Mn: 1.0질량% 이상 1.8질량% 이하,
Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하,
Ti: 0.01질량% 이상 0.08질량% 미만을 함유하고,
Al: 0.06질량% 미만(0질량%를 포함한다),
B: 0.0070질량% 미만(0질량%를 포함한다),
Cu: 1.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있고,
용융 플럭스는,
플럭스 전체 질량당,
Ca 화합물의 Ca 환산치: 10질량% 이상 45질량% 이하,
F 화합물의 F 환산치: 0질량% 이상 25질량% 이하,
Al2O3: 10질량% 이상 50질량% 이하를 함유하고,
SiO2: 35질량% 이하(0질량%를 포함한다),
B2O3: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)로 규제되어 있고,
상기 일렉트로슬래그 용접용 와이어와 상기 용융 플럭스를 조합하여 이용하는 것을 특징으로 한다.
상기 용접용 재료에 있어서의 용융 플럭스는, 플럭스 전체 질량당, MnO: 10질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 용접 금속은, 상기에 기재된 용접용 재료를 사용한 일렉트로슬래그 용접에 의해 얻어지는 용접 금속으로서,
용접 금속 전체 질량당,
C: 0.03질량% 이상 0.08질량% 이하,
Si: 0.10질량% 이상 0.40질량% 이하,
Mn: 1.0질량% 이상 1.7질량% 이하,
Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하,
Ti: 0.001질량% 이상 0.040질량% 미만을 함유하고,
Al: 0.019질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다),
B: 0.0045질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다),
O: 0.0300질량% 미만(0질량%를 포함한다),
Cu: 1.45질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있음과 함께,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 일렉트로슬래그 용접 방법은, 상기 용접용 재료를 사용하여 용접하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 예를 들면 조선 등의 분야에 적합하고, 우수한 저온 인성을 갖는 용접 금속을 얻을 수 있는 용접용 재료, 상기 용접용 재료를 사용한 용접에 의해 얻어지는 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 용접 시험에 있어서의 이음 형상을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 한편, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서 예의 연구한 결과, 용접 금속의 산소량을 저감시킴과 함께, 용접 금속 중의 개재물 종류와 함유량을 최적화시킴으로써, 저온 인성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있는 것을 발견했다.
구체적으로는, 용융 플럭스 성분을 제어하여 용접 금속 중의 산소량을 가능한 한 저감시킴과 함께, 용접 금속 중의 산소량에 대해서 최적인 함유량이 되도록, 와이어 중의 Al, Ti 및 B 등의 원소의 각 함유량을 제어하는 것에 의해, 예를 들면 -20℃ 이하의 저온 환경하에 있어서도 사용할 수 있는 저온 인성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있다. 즉, 성분을 소정의 범위로 제어한 용융 플럭스와 일렉트로슬래그 용접용 와이어를 조합한 용접용 재료를 일렉트로슬래그 용접에 이용하는 것에 의해, 저온 인성이 우수한 용접 금속을 얻는 것이 가능하다.
이하, 본 실시형태에 따른 용접용 재료에 포함되는 일렉트로슬래그 용접용 와이어 및 용융 플럭스 중의 각 성분에 대하여, 그 성분의 첨가 이유 및 함유량의 한정 이유를 상세하게 설명한다. 전술한 대로, 본 실시형태의 용접용 재료는, 와이어 성분과 용융 플럭스 성분의 양쪽을 적절히 제어하는 것에 의해, 우수한 저온 인성을 갖는 용접 금속을 얻을 수 있다.
[1. 일렉트로슬래그 용접용 와이어]
우선, 본 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접용 와이어에 대하여 설명한다. 이 일렉트로슬래그 용접용 와이어는, 솔리드 와이어 또는 플럭스 코어드 와이어이다. 본 실시형태에서는, 플럭스 코어드 와이어를 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 본 실시형태에 따른 와이어는, 메탈계의 플럭스 코어드 와이어이다.
본 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접용 와이어는,
와이어 전체 질량당,
Fe: 94질량% 이상,
C: 0.01질량% 이상 0.05질량% 이하,
Si: 0.05질량% 이상 0.40질량% 이하,
Mn: 1.0질량% 이상 1.8질량% 이하,
Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하,
Ti: 0.01질량% 이상 0.08질량% 미만을 함유하고,
Al: 0.06질량% 미만(0질량%를 포함한다),
B: 0.0070질량% 미만(0질량%를 포함한다),
Cu: 1.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있다.
<C: 0.01질량% 이상 0.05질량% 이하>
C는 Fe와 함께 고용체 또는 화합물을 형성하여, 용접 금속의 강도 확보에 기여하는 원소이다.
와이어 중의 C 함유량이 0.01질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 와이어 전체 질량당의 C 함유량은 0.01질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.02질량% 이상으로 한다.
한편, 와이어 중의 C 함유량이 0.05질량%를 초과하면, 화합물 입자수의 증가를 초래하고, Fe와 C의 화합물 입자가 샤르피 시험 시의 보이드 형성의 기점으로서 작용하기 때문에, 용접 금속의 저온 인성이 저하되므로, 와이어 전체 질량당의 C 함유량은 0.05질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.045질량% 이하로 한다.
<Si: 0.05질량% 이상 0.40질량% 이하>
Si는, 탈산 원소이기 때문에, 와이어로부터 용접 금속 중에 Si를 첨가하는 것에 의해, 용접 금속 중의 산소 농도를 저하시켜, 저온 인성을 향상시키는 원소이다.
와이어 중의 Si 함유량이 0.05질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 와이어 전체 질량당의 Si 함유량은 0.05질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.10질량% 이상으로 한다.
한편, 와이어 중의 Si 함유량이 0.40질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대해지고, 저온 인성이 저하되므로, 와이어 전체 질량당의 Si 함유량은 0.40질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.30질량% 이하로 한다.
<Mn: 1.0질량% 이상 1.8질량% 이하>
Mn은 Fe와의 고용 강화에 의해 용접 금속의 강도 확보에 기여하는 원소이다.
와이어 중의 Mn 함유량이 1.0질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 와이어 전체 질량당의 Mn 함유량은 1.0질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 1.1질량% 이상으로 한다.
한편, 와이어 중의 Mn 함유량이 1.8질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대해지고, 저온 인성이 저하되므로, 와이어 전체 질량당의 Mn 함유량은 1.8질량% 이하로 하고, 바람직하게는 1.7질량% 이하로 한다.
<Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하>
Mo는 Fe와의 고용 강화에 의해 용접 금속의 강도 확보에 기여하는 원소이다.
와이어 중의 Mo 함유량이 0.1질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 와이어 전체 질량당의 Mn 함유량은 0.1질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.2질량% 이상으로 한다.
한편, 와이어 중의 Mo 함유량이 0.8질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대해지고, 저온 인성이 저하되므로, 와이어 전체 질량당의 Mo 함유량은 0.8질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.7질량% 이하로 한다.
<Ti: 0.01질량% 이상 0.08질량% 미만>
Ti는 Ti 산화물로서 애시큘러 페라이트를 생성하는 핵이 되어, 용접 금속 중에 조대한 입계 페라이트가 생성되는 것을 방지하기 위해서 필요한 원소이다.
와이어 중의 Ti 함유량이 0.01질량% 미만이면, Ti 산화물의 생성이 불충분해져, 용접 금속의 인성을 향상시키는 효과를 얻을 수 없기 때문에, 와이어 전체 질량당의 Ti 함유량은 0.01질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.015질량% 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.020질량% 이상으로 한다.
한편, 와이어 중의 Ti 함유량이 0.08질량% 이상이면, 용접 금속 중의 Ti 석출물이 지나치게 많아져, 오히려 용접 금속의 인성이 저하되므로, 와이어 전체 질량당의 Ti 함유량은 0.08질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 0.075질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.070질량% 미만으로 한다.
<Al: 0.06질량% 미만(0질량%를 포함한다)>
Al은, 탈산 원소이기 때문에, 용접 금속 중에 Al을 함유시키는 것에 의해, 용접 금속 중의 산소 농도를 저하시켜, 용접 금속의 저온 인성을 향상시키는 원소이다. 또한, Al은 본 실시형태에 따른 와이어에 있어서는 임의 성분이다.
단, 전술한 대로, 용접 금속 중의 산소량을 보다 한층 저감시키는 것을 목적으로 하여, 탈산 원소인 와이어 중의 Al을 과잉으로 첨가한 경우에는, 용접 금속의 금속 조직에 조대한 개재물이 형성되어, 오히려 용접 금속의 인성이 저하되므로, 임의 성분으로서 와이어 중에 Al을 함유시키는 경우에는, 와이어 전체 질량당의 Al 함유량은 0.06질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 0.055질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.050질량% 미만으로 한다.
<B: 0.0070질량% 미만(0질량%를 포함한다)>
B는 용접 금속의 담금질성을 향상시키는 원소이고, 초석 페라이트의 성장의 억제에 의해, 인성을 향상시키는 원소이며, 특히 용접 금속 중의 O 함유량이 약 0.0350질량%인 경우, 효과가 현저하다. 단, 용접 금속 중의 O 함유량이 0.0300질량% 이하, 금속 조직이 충분히 미세화된 경우, B 함유량이 인성에 미치는 영향이 작다. 그 때문에, B는 본 실시형태에 따른 와이어에 있어서는 임의 성분이다.
단, 용접 금속의 인성의 향상을 목적으로 하여, 와이어 중의 B를 과잉으로 첨가한 경우에는, 용접 금속의 담금질성이 과잉이 되기 때문에, 섬상 마텐자이트의 생성에 의해, 오히려 용접 금속의 인성이 열화되므로, 임의 성분으로서 와이어 중에 B를 함유시키는 경우에는, 와이어 전체 질량당의 B 함유량은 0.0070질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 0.0065질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.0060질량% 미만으로 한다.
<Cu: 1.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)>
Cu는 강도 조정에 이용되는 원소이다.
단, 와이어 중의 Cu 함유량을 1.5질량% 이상으로 하면, 강도의 면에서 열화되는 경우가 때문에, 와이어 전체 질량당의 Cu 함유량은 1.5질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 1.0질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.5질량% 미만으로 한다.
<Fe: 94질량% 이상>
Fe는 본 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접용 와이어의 주성분이다. 용착량이나, 다른 성분 조성의 관계로부터, 와이어 전체 질량당의 Fe 함유량은 94질량% 이상이며, 95질량% 이상인 것이 바람직하고, 97질량% 이상인 것이 보다 바람직하다. Fe는 99질량% 이하인 것이 실제적이다.
여기에서, 본 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접용 와이어는, 전술한 C, Si, Mn, Mo, Ti, Al, B, Cu 및 Fe를 합계로, 96질량% 이상 함유한다. 이 합계는 98질량% 이상인 것이 바람직하다.
<잔부>
본 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접용 와이어의 잔부는, 본 실시형태의 효과를 일탈하지 않는 범위에서, 4질량% 이하의 다른 성분을 포함할 수 있다. 그 밖에 잔부로서 불가피적 불순물이 포함된다. 불가피적 불순물로서는, P, S, Ni, Cr, V, Nb, Sn, Zr, O 및 N 등을 들 수 있다. 예를 들면, P, S는 0.05질량% 이하, V, Nb는 0.10질량% 이하, Sn, Zr은 0.010질량% 이하, N은 0.010질량% 이하로 함유할 수 있다. 또한, Cr이나 Ni는 강도를 조정하기 위한 원소로서, 예를 들면 1.5질량% 이하로 함유할 수 있다.
<와이어의 제조 방법>
한편, 전술한 본 실시형태에 따른 와이어는, 함유되는 성분의 함유량이 상기의 범위 내이면, 제조 방법 등에 대하여 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
[2. 용융 플럭스]
다음으로, 본 실시형태에 따른 용융 플럭스에 대하여 설명한다. 일렉트로슬래그 용접에서는, 용융 슬래그를 열원으로 하는 용접이기 때문에, 용융 플럭스가 사용된다.
본 실시형태에 따른 용융 플럭스는,
플럭스 전체 질량당,
Ca 화합물의 Ca 환산치: 10질량% 이상 45질량% 이하,
F 화합물의 F 환산치: 0질량% 이상 25질량% 이하,
Al2O3: 10질량% 이상 50질량% 이하를 함유하고,
SiO2: 35질량% 이하(0질량%를 포함한다),
B2O3: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)로 규제되어 있다.
<Ca 화합물의 Ca 환산치: 10질량% 이상 45질량% 이하>
용융 플럭스 중에 포함되는 Ca는 염기성 성분이고, 용융 슬래그의 점성 및 융점을 조절하기 위해서 유효한 성분이다. 또한, Ca는 용접 금속의 산소량을 저감시키는 효과가 높은 성분이기도 하다. 용융 플럭스 중에 있어서의 Ca는, CaF2 및 CaO 등의 Ca 화합물로서 첨가되기 때문에, 본 실시형태에서는 용융 플럭스 중의 Ca 화합물을 Ca로 환산한 값으로서 규정한다.
용융 플럭스 중의 Ca 화합물의 Ca 환산치가 10질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 용융 플럭스 전체 질량당의 Ca 화합물의 Ca 환산치는 10질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 12질량% 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 15질량% 이상으로 한다.
한편, 용융 플럭스 중의 Ca 화합물의 Ca 환산치가 45질량%를 초과하면, 언더 컷 및 슬래그 권입이 발생하므로, 용융 플럭스 전체 질량당의 Ca 화합물의 Ca 환산치는 45질량% 이하로 하고, 바람직하게는 43질량% 이하로 하고, 보다 바람직하게는 40질량% 이하로 한다.
<F 화합물의 F 환산치: 0질량% 이상 25질량% 이하>
용융 플럭스 중에 포함되는 F도 Ca와 마찬가지로 염기성 성분이고, 용융 슬래그의 점성 및 융점을 조절하기 위해서 유효한 성분이다. 또한, F는 용접 금속의 산소량을 저감시키는 효과가 높은 성분이기도 하다. 용융 플럭스 중에 있어서의 F는, CaF2 등의 불소 화합물(F 화합물)로서 첨가되기 때문에, 본 실시형태에서는 용융 플럭스 중의 F 화합물을 F로 환산한 값으로서 규정한다.
용융 플럭스 전체 질량당의 F 화합물의 F 환산치는 0질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 2질량% 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 4질량% 이상으로 한다.
한편, 용융 플럭스 중의 F 화합물의 F 환산치가 25질량%를 초과하면, 언더 컷 및 슬래그 권입이 발생하기 쉬워짐과 함께, 용접 시에 불화 가스가 발생하여 용접의 안정성이 저하되므로, 용융 플럭스 전체 질량당의 F 화합물의 F 환산치는 25질량% 이하로 하고, 바람직하게는 23질량% 이하로 하고, 보다 바람직하게는 20질량% 이하로 한다.
<Al2O3: 10질량% 이상 50질량% 이하>
Al2O3은 용융 슬래그의 점성 및 융점을 조정함과 함께, 용접 금속의 산소량을 저감시키는 효과를 갖는 성분이다.
용융 플럭스 중의 Al2O3 함유량이 10질량% 미만이면, 충분한 탈산 효과를 얻는 것이 곤란해지기 때문에, 용융 플럭스 전체 질량당의 Al2O3 함유량은 10질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 15질량% 이상으로 한다.
한편, 용융 플럭스 중의 Al2O3 함유량이 50질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 점성이 높아져, 용입 불량이 생길 우려가 있기 때문에, 용융 플럭스 전체 질량당의 Al2O3 함유량은 48질량% 이하로 하고, 바람직하게는 45질량% 이하로 한다.
한편, 본 실시형태에 있어서는, 용융 플럭스 중의 모든 Al 산화물의 함유량을 Al2O3으로 환산한 값으로 규정하고, 이 환산치를 간단히 Al2O3 함유량이라고 기재한다.
<SiO2: 35질량% 이하(0질량%를 포함한다)>
SiO2는 산성 성분이고, 용융 슬래그의 점성 및 융점을 조정하는 성분이지만, 용접 금속의 탈산을 하기 어렵게 하는 성분이기도 하다. 본 실시형태에 있어서는, SiO2 이외의 성분에 의해 점성 및 융점의 조정이 가능하기 때문에, 반드시 용융 플럭스 중에 SiO2를 함유시킬 필요는 없다. 즉, SiO2는 본 실시형태에 따른 용융 플럭스에 있어서는 임의 성분이다.
임의 성분으로서 용융 플럭스 중에 SiO2를 함유시키는 경우에 있어서, SiO2 함유량이 35질량%를 초과하면, 용융 슬래그의 점성이 높아져, 용입 불량이 생김과 함께, 용접 금속 중의 산소량이 증가하여, 인성이 저하되므로, 용융 플럭스 전체 질량당의 SiO2 함유량은 35질량% 이하로 하고, 바람직하게는 30질량% 이하로 한다.
한편, 본 실시형태에 있어서는, 용융 플럭스 중의 모든 Si 산화물의 함유량을 SiO2로 환산한 값으로 규정하고, 이 환산치를 간단히 SiO2 함유량이라고 기재한다.
<B2O3: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)>
전술한 대로, B는 용접 금속의 담금질성을 향상시키는 원소이고, 초석 페라이트의 성장의 억제에 의해, 인성을 향상시키는 원소이며, 특히, 용접 금속 중의 O 함유량이 약 0.0350질량%인 경우, 효과가 현저하다. 단, 용접 금속 중의 O 함유량이 0.0300질량% 이하, 금속 조직이 충분히 미세화된 경우, B 함유량이 인성에 미치는 영향이 작다. 한편, 용접 금속 중으로의 B의 공급을 안정화하기 위해서 보조적으로 용융 플럭스 중에 함유되어 있어도 된다. 즉, B2O3은 본 실시형태에 따른 용융 플럭스에 있어서는 임의 성분이다.
단, 용융 플럭스 중에 B를 과잉으로 첨가한 경우에는, 용접 금속의 담금질성이 과잉이 되기 때문에, 섬상 마텐자이트의 생성에 의해, 오히려 용접 금속의 인성이 열화되므로, 용융 플럭스 중의 B2O3 함유량을 제한할 필요가 있다.
임의 성분으로서 용융 플럭스 중에 B2O3을 함유시키는 경우에 있어서, 용융 플럭스 중의 B2O3 함유량이 1.0질량%를 초과하면, 안정된 인성을 얻는 것이 곤란해지므로, 용융 플럭스 전체 질량당의 B2O3 함유량은 1.0질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.5질량% 이하로 하고, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이하, 더 바람직하게는 0.25질량% 이하로 한다.
한편, 본 실시형태에 있어서는, 용융 플럭스 중의 모든 B 산화물의 함유량을 B2O3으로 환산한 값으로 규정하고, 이 환산치를 간단히 B2O3 함유량이라고 기재한다.
여기에서, 본 실시형태에 따른 용융 플럭스는, 전술한 Ca 환산치, F 환산치, Al2O3, SiO2 및 B2O3을 합계로, 80질량% 이상 함유한다. 이 합계는 85질량% 이상인 것이 바람직하다.
<그 밖의 성분>
본 실시형태에 따른 용융 플럭스는, 상기 성분 이외의 플럭스 성분을 포함하고 있어도 되지만, 상기 성분 이외의 성분의 합계가, 용융 플럭스 전체 질량당, 12질량% 이하인 것이 바람직하고, 8질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 5질량% 이하인 것이 더 바람직하다.
한편, 상기 성분 이외의 플럭스 성분으로서는, Ca 화합물에 포함되는 O 외, TiO2, MgO, MnO, FeO, 불가피적 불순물 등이 있다.
여기에서, 용융 플럭스가 MnO를 함유하는 경우에는, MnO 함유량이 10질량% 미만인 경우, 용융 슬래그의 융점 및 점성을 적정하게 유지하여, 용접 작업성이 향상된다. 또한, 이 경우, 용접 금속 중의 산소량도 억제하여, 인성을 향상시키므로, 용융 플럭스 전체 질량당의 MnO 함유량이 10질량% 미만이 되는 것이 바람직하고, 5질량% 미만이 되는 것이 보다 바람직하고, 1질량% 미만이 되는 것이 더 바람직하다.
<용융 플럭스의 제조 방법>
한편, 전술한 본 실시형태에 따른 용융 플럭스는, 함유되는 성분의 함유량이 상기의 범위 내이면, 제조 방법 등에 대하여 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다.
[3. 용접 금속]
나아가, 본 실시형태에 따른 용접 금속에 대하여 설명한다. 본 실시형태에 따른 용접 금속은, 상기 용접용 재료를 사용한 일렉트로슬래그 용접에 의해 얻어지는 용접 금속이고, 각 성분의 함유량이 한정되는 것에 의해, 우수한 저온 인성을 얻을 수 있다. 이하, 용접 금속 중의 성분 및 함유량의 한정 이유를 상세하게 설명한다.
본 실시형태에 따른 용접 금속은, 상기에 기재된 용접용 재료를 사용한 일렉트로슬래그 용접에 의해 얻어지는 용접 금속으로서,
용접 금속 전체 질량당,
C: 0.03질량% 이상 0.08질량% 이하,
Si: 0.10질량% 이상 0.40질량% 이하,
Mn: 1.0질량% 이상 1.7질량% 이하,
Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하,
Ti: 0.001질량% 이상 0.040질량% 미만을 함유하고,
Al: 0.019질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다),
B: 0.0045질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다),
O: 0.0300질량% 미만(0질량%를 포함한다),
Cu: 1.45질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있음과 함께,
잔부가 Fe 및 불가피적 불순물이다.
<C: 0.03질량% 이상 0.08질량% 이하>
C는 Fe와 함께 고용체 또는 화합물을 형성하여, 용접 금속의 강도 확보에 기여하는 원소이다.
용접 금속 중의 C 함유량이 0.03질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 용접 금속 전체 질량당의 C 함유량은 0.03질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.035질량% 이상으로 한다.
한편, 용접 금속 중의 C 함유량이 0.08질량%를 초과하면, 화합물 입자수의 증가를 초래하고, Fe와 C의 화합물 입자가 샤르피 시험 시의 보이드 형성의 기점으로서 작용하기 때문에, 용접 금속의 저온 인성이 저하되므로, 용접 금속 전체 질량당의 C 함유량은 0.08질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.075질량% 이하로 한다.
<Si: 0.10질량% 이상 0.40질량% 이하>
Si는, 탈산 원소이기 때문에, 용접 금속 중에 Si가 첨가되는 것에 의해, 용접 금속 중의 산소 농도를 저하시켜, 저온 인성을 향상시키는 원소이다.
용접 금속 중의 Si 함유량이 0.10질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 용접 금속 전체 질량당의 Si 함유량은 0.10질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.12질량% 이상으로 한다.
한편, 용접 금속 중의 Si 함유량이 0.40질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대해지고, 저온 인성이 저하되므로, 용접 금속 전체 질량당의 Si 함유량은 0.40 질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.35질량% 이하로 한다.
<Mn: 1.0질량% 이상 1.7질량% 이하>
Mn은 Fe와의 고용 강화에 의해 용접 금속의 강도 확보에 기여하는 원소이다.
용접 금속 중의 Mn 함유량이 1.0질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 용접 금속 전체 질량당의 Mn 함유량은 1.0질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 1.1질량% 이상으로 한다.
한편, 용접 금속 중의 Mn 함유량이 1.7질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대해지고, 저온 인성이 저하되므로, 용접 금속 전체 질량당의 Mn 함유량은 1.7질량% 이하로 하고, 바람직하게는 1.6질량% 이하로 한다.
<Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하>
Mo는 Fe와의 고용 강화에 의해 용접 금속의 강도 확보에 기여하는 원소이다.
용접 금속 중의 Mo 함유량이 0.1질량% 미만이면, 상기 작용을 유효하게 발휘시킬 수 없기 때문에, 용접 금속 전체 질량당의 Mn 함유량은 0.1질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.2질량% 이상으로 한다.
한편, 용접 금속 중의 Mo 함유량이 0.8질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대해지고, 저온 인성이 저하되므로, 용접 금속 전체 질량당의 Mo 함유량은 0.8질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.7질량% 이하로 한다.
<Ti: 0.001질량% 이상 0.040질량% 미만>
Ti는 Ti 산화물로서 애시큘러 페라이트를 생성하는 핵이 되어, 용접 금속 중에 조대한 입계 페라이트가 생성되는 것을 방지하기 위해서 필요한 원소이다.
용접 금속 중의 Ti 함유량이 0.001질량% 미만이면, 애시큘러 페라이트를 생성하기 위한 Ti 산화물량이 부족하여, 용접 금속의 인성을 향상시키는 효과를 얻을 수 없기 때문에, 용접 금속 전체 질량당의 Ti 함유량은 0.001질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.002질량% 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 0.003질량% 이상으로 한다.
한편, 용접 금속 중의 Ti 함유량이 0.040질량% 이상이면, 용접 금속 중의 Ti 석출물이 지나치게 많아져, 오히려 용접 금속의 인성이 저하되므로, 용접 금속 전체 질량당의 Ti 함유량은 0.040질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 0.035질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.030질량% 미만으로 한다.
<Al: 0.019질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다)>
Al은, 탈산 원소이기 때문에, 용접 금속 중에 Al을 함유시키는 것에 의해, 용접 금속 중의 산소 농도를 저하시켜, 용접 금속의 저온 인성을 향상시키는 원소이다.
단, 전술한 대로, 용접 금속 중의 산소량을 보다 한층 저감시키는 것을 목적으로 하여, 탈산 원소인 용접 금속 중의 Al이 과잉으로 함유되는 경우에는, 용접 금속의 금속 조직에 조대한 개재물이 형성되어, 오히려 용접 금속의 인성이 저하되므로, 용접 금속 전체 질량당의 Al 함유량은 0.019질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 0.018질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.016질량% 미만으로 한다.
<B: 0.0045질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다)>
B는 용접 금속의 담금질성을 향상시키는 원소이고, 초석 페라이트의 성장의 억제에 의해, 인성을 향상시키는 원소이다.
단, 용접 금속의 인성의 향상을 목적으로 하여, 용접 금속 중의 B가 과잉으로 함유되는 경우에는, 용접 금속의 담금질성이 과잉이 되기 때문에, 섬상 마텐자이트의 생성에 의해, 오히려 용접 금속의 인성이 열화되므로, 용접 금속 전체 질량당의 B 함유량은 0.0045질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 0.0040질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.0035질량% 미만으로 한다.
<O: 0.0300질량% 미만(0질량%를 포함한다)>
용접 금속 중의 O 함유량이 증가하면, 산화물이 되는 개재물이 증가한다. 그 결과, 용접 금속의 청정도가 저하되고, 인성도 저하되기 때문에, 용접 금속 중의 O 함유량은 가능한 한 저감시키는 것이 바람직하다.
용접 금속 전체 질량당의 O 함유량이 0.0300질량% 미만이면, 인성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있다. 용접 금속 전체 질량당의 O 함유량은, 바람직하게는 0.025 0질량% 미만이고, 보다 바람직하게는 0.0200질량% 미만이다.
<Cu: 1.45질량% 미만(0질량%를 포함한다)>
Cu는 강도에 기여하는 원소이다.
단, Cu 함유량이 지나치게 많으면 강도가 열화되는 경우가 있으므로, 용접 금속 전체 질량당의 Cu 함유량은 1.45질량% 미만으로 하고, 바람직하게는 1.0질량% 미만으로 하고, 보다 바람직하게는 0.5질량% 미만으로 한다.
<잔부>
본 실시형태에 따른 용접 금속의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 불가피적 불순물로서는, Ni, P, S, Cr, V, Nb, Sn, Zr 및 N 등을 들 수 있다. 예를 들면, Ni는 1.5질량% 이하, P 및 S가 각각 0.05질량% 이하, Cr이 1.5질량% 이하, V 및 Nb가 각각 0.10질량% 이하, Sn 및 Zr이 각각 0.010질량% 이하, N이 0.010질량% 이하로 함유되어도 된다.
[4. 일렉트로슬래그 용접 방법]
본 실시형태에 따른 일렉트로슬래그 용접 방법은, 상기에서 설명한 용접용 재료를 사용하여 용접하는 일렉트로슬래그 용접 방법에 관련된 것이다. 한편, 일렉트로슬래그 용접에 있어서의 용접 조건 등은 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 방법에 의해 용접할 수 있다.
실시예
이하, 발명예 및 비교예를 들어 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 뒷댐재(개선의 뒤측) 및 접동식 구리 백킹 플레이트(개선의 표측)에 둘러쌓인 개선의 폭은 10mm이고, 20° V 개선 용접을 행했다.
모재의 성분(질량%)을 하기 표 1에 나타낸다. 한편, 표 1에 나타내는 각 화학 성분의 함유량은 모재 전체 질량당의 함유량(질량%)이다. 또한, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 또, 표 1에 있어서, 각 성분 조성에 있어서의 "-"라는 표기는, 조성 분석에 있어서의 검출 한계치 이하인 것을 의미한다.
그리고, 하기 표 2에 나타내는 용접 조건에서, 선경이 1.6mm인 일렉트로슬래그 용접용 와이어를 사용하여, 일렉트로슬래그 용접을 실시했다. 한편, 슬래그욕 깊이가 25mm가 되도록 용융 플럭스를 투입했다.
Figure 112020104815960-pat00001
Figure 112020104815960-pat00002
각 발명예 및 비교예에 있어서 사용한 모재의 판 두께(mm) 및 루트 갭(mm), 및 용융 플럭스의 조성 및 일렉트로슬래그 용접용 와이어의 조성을 하기 표 3에 정리하여 나타낸다. 일렉트로슬래그 용접용 와이어의 조성의 잔부는 Fe를 95∼98질량% 포함한다. 또한, 얻어진 용접 금속의 조성을 하기 표 4에 나타낸다.
한편, 표 3 및 표 4에 나타내는 각 화학 성분의 함유량은, 용융 플럭스에 대해서는 플럭스 전체 질량당의 함유량(질량%)이고, 일렉트로슬래그 용접용 와이어에 대해서는 와이어 전체 질량당의 함유량(질량%)이며, 용접 금속에 대해서는 용접 금속 전체 질량당의 함유량(질량%)이다. 또한, 일렉트로슬래그 용접용 와이어 및 용접 금속에 있어서의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 또, 표 3에 있어서, 각 성분 조성에 있어서의 "-"라는 표기는, 조성 분석에 있어서의 검출 한계치 이하인 것을 의미한다.
Figure 112020104815960-pat00003
Figure 112020104815960-pat00004
용접 종료 후, 얻어진 용접 금속으로부터 샤르피 충격 시험편 및 인장 시험편을 채취하여, 용접 금속의 인성 및 강도를 평가했다. 샤르피 충격 시험 및 인장 시험의 시험 방법을 이하에 나타낸다.
<샤르피 충격 시험>
채취한 시험편에 대해서, JIS Z2242에 준하여 -20℃에서 샤르피 충격 시험을 실시하는 것에 의해, 흡수 에너지 ｖE-20℃(J)를 측정하여, 용접 금속의 인성을 평가했다. 시험편은 3개소에서 채취하여, 평균치를 산출했다. 한편, 측정에 의해 얻어진 흡수 에너지가 115J 이상이 되는 용접 금속을 인성이 양호하다고 평가했다.
<인장 시험>
채취한 시험편에 대해서, JIS Z2241에 준하여 인장 시험을 실시하는 것에 의해, 0.2% 내력(MPa) 및 인장 강도(MPa)를 측정하여, 용접 금속의 강도를 평가했다.
샤르피 충격 시험 및 인장 시험의 측정 결과를 정리하여 하기 표 5에 나타낸다.
Figure 112020104815960-pat00005
상기 표 3∼5에 나타내는 바와 같이, 발명예 No. 1∼13은, 용접용 재료에 포함되는 일렉트로슬래그 용접용 와이어 및 용융 플럭스의 성분 함유량이, 본 발명의 범위 내이기 때문에, 우수한 저온 인성을 갖는 용접 금속을 얻을 수 있었다. 또한, 인장 강도에 관해서도, 500MPa 이상의 고장력 강판의 일렉트로슬래그 용접에 적합한 높은 강도를 얻을 수 있었다.
한편, 비교예 No. 14 및 21은, 와이어 중의 B 함유량이 본 발명 범위의 상한을 초과해 있기 때문에, 용접 금속 중의 B 함유량도 본 발명 범위의 상한을 초과하여, 용접 금속의 인성이 낮은 것이 되었다.
비교예 No. 15 및 16은, 와이어 중의 Al 함유량이 본 발명 범위의 상한을 초과해 있기 때문에, 용접 금속 중의 Al 함유량도 본 발명 범위의 상한을 초과하여, 용접 금속의 인성이 낮은 것이 되었다.
비교예 No. 17∼20 및 No. 22∼27은, 와이어 중의 Ti 함유량 및 B 함유량이 본 발명 범위의 상한을 초과해 있기 때문에, 용접 금속 중의 B 함유량도 본 발명 범위의 상한을 초과하여, 용접 금속의 인성이 낮은 것이 되었다.
또한, 비교예 No. 28은, 일렉트로가스 아크 용접을 실시한 예이며, 플럭스를 사용하지 않고, 와이어 중의 C 함유량이 본 발명 범위의 상한을 초과해 있음과 함께, 용접 금속 중의 B 함유량이 본 발명 범위의 상한을 초과해 있기 때문에, 용접 금속의 인성이 낮은 것이 되었다.
비교예 No. 29∼31은, 플럭스 중에 Al2O3을 함유하고 있지 않아, 본 발명 범위의 하한 미만이기 때문에, 용접 금속에 대해서 충분한 탈산 효과를 얻을 수 없고, 용접 금속 중의 O 함유량이 본 발명 범위의 상한을 초과해 있기 때문에, 용접 금속의 인성이 낮은 것이 되었다.
비교예 No. 32는, 와이어 중의 Cu 함유량이 본 발명 범위의 상한을 초과해 있기 때문에, 용접 금속 중의 Cu 함유량도 본 발명 범위의 상한을 초과하여, 용접 금속의 인성이 낮은 것이 되었다.

Claims (4)

  1. 일렉트로슬래그 용접에 이용되는 용접용 재료로서,
    일렉트로슬래그 용접용 와이어는,
    와이어 전체 질량당,
    Fe: 94질량% 이상,
    C: 0.01질량% 이상 0.05질량% 이하,
    Si: 0.05질량% 이상 0.40질량% 이하,
    Mn: 1.0질량% 이상 1.8질량% 이하,
    Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하,
    Ti: 0.01질량% 이상 0.08질량% 미만을 함유하고,
    Al: 0.06질량% 미만(0질량%를 포함한다),
    B: 0.0070질량% 미만(0질량%를 포함한다),
    Cu: 1.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있고,
    잔부가 불가피적 불순물이며,
    용융 플럭스는,
    플럭스 전체 질량당,
    Ca 화합물의 Ca 환산치: 10질량% 이상 45질량% 이하,
    F 화합물의 F 환산치: 0질량% 이상 25질량% 이하,
    Al2O3: 10질량% 이상 50질량% 이하를 함유하고,
    SiO2: 35질량% 이하(0질량%를 포함한다),
    B2O3: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)로 규제되어 있고,
    잔부가 불가피적 불순물이며,
    상기 일렉트로슬래그 용접용 와이어와 상기 용융 플럭스를 조합하여 이용하는 것을 특징으로 하는 용접용 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용융 플럭스는,
    플럭스 전체 질량당,
    MnO: 10질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있는 것을 특징으로 하는 용접용 재료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 용접용 재료를 사용한 일렉트로슬래그 용접에 의해 얻어지는 용접 금속으로서,
    용접 금속 전체 질량당,
    C: 0.03질량% 이상 0.08질량% 이하,
    Si: 0.10질량% 이상 0.40질량% 이하,
    Mn: 1.0질량% 이상 1.7질량% 이하,
    Mo: 0.1질량% 이상 0.8질량% 이하,
    Ti: 0.001질량% 이상 0.040질량% 미만을 함유하고,
    Al: 0.019질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다),
    B: 0.0045질량% 미만(0질량%를 포함하지 않는다),
    O: 0.0300질량% 미만(0질량%를 포함한다),
    Cu: 1.45질량% 미만(0질량%를 포함한다)으로 규제되어 있음과 함께,
    잔부가 Fe 및 불가피적 불순물인 것을 특징으로 하는 용접 금속.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 용접용 재료를 사용하여 용접하는 일렉트로슬래그 용접 방법.
KR1020200128082A 2019-10-08 2020-10-05 용접용 재료, 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법 KR102398724B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-185425 2019-10-08
JP2019185425A JP7294979B2 (ja) 2019-10-08 2019-10-08 溶接用材料、溶接金属及びエレクトロスラグ溶接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210042023A KR20210042023A (ko) 2021-04-16
KR102398724B1 true KR102398724B1 (ko) 2022-05-16

Family

ID=75300050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200128082A KR102398724B1 (ko) 2019-10-08 2020-10-05 용접용 재료, 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7294979B2 (ko)
KR (1) KR102398724B1 (ko)
CN (1) CN112621016B (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115026388B (zh) * 2022-06-27 2023-12-26 张家港荣盛特钢有限公司 高过渡系数的超大线能量双丝气电立焊方法
CN115178846B (zh) * 2022-07-27 2023-10-24 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 一种焊接方法及焊接辅助装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006326642A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Sumitomo Metal Ind Ltd サブマージアーク溶接用溶融型フラックス

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5424701B2 (ko) * 1974-04-05 1979-08-23
JPS52110247A (en) * 1976-03-15 1977-09-16 Kawasaki Steel Co Fluxes for electroslag welding
JP4701619B2 (ja) * 2004-03-02 2011-06-15 Ｊｆｅスチール株式会社 大入熱エレクトロスラグ溶接方法
US8664567B2 (en) * 2006-02-09 2014-03-04 Lincoln Global, Inc. Metal cored wire
JP5086652B2 (ja) * 2007-01-26 2012-11-28 株式会社神戸製鋼所 エレクトロスラグ肉盛溶接用フラックス
JP4954123B2 (ja) * 2008-02-28 2012-06-13 Ｊｆｅスチール株式会社 溶接金属部の靱性が優れたエレクトロスラグ溶接方法
JP5000619B2 (ja) * 2008-10-14 2012-08-15 新日本製鐵株式会社 溶接金属の靭性に優れた１パス大入熱溶接継手およびその製造方法
JP2011224612A (ja) 2010-04-19 2011-11-10 Jfe Steel Corp 靭性が優れたエレクトロスラグ溶接継手
JP2013154363A (ja) * 2012-01-27 2013-08-15 Kobe Steel Ltd 片面サブマージアーク溶接用フラックス
EP2737972A1 (en) * 2012-11-28 2014-06-04 Sandvik Intellectual Property AB Welding material for weld cladding
CN103350290B (zh) * 2013-06-21 2016-08-17 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 一种用于低温钢板的电渣焊实芯焊丝
JP6071798B2 (ja) * 2013-08-07 2017-02-01 株式会社神戸製鋼所 片面サブマージアーク溶接用フラックス
CN104708230B (zh) * 2015-03-02 2016-10-12 武汉天高熔接股份有限公司 高效埋弧焊用烧结焊剂及其生产工艺
JP6663327B2 (ja) * 2016-08-25 2020-03-11 日鉄溶接工業株式会社 エレクトロスラグ溶接用フラックス入りワイヤ
ES2904627T3 (es) * 2016-09-13 2022-04-05 Kobe Steel Ltd Alambre para soldadura por electroescoria, fundente para soldadura por electroescoria y junta soldada

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006326642A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Sumitomo Metal Ind Ltd サブマージアーク溶接用溶融型フラックス

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021058921A (ja) 2021-04-15
KR20210042023A (ko) 2021-04-16
CN112621016B (zh) 2022-06-28
CN112621016A (zh) 2021-04-09
JP7294979B2 (ja) 2023-06-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100920549B1 (ko) 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어
JP5387192B2 (ja) ガスシールド溶接用フラックス入りワイヤ
US11318567B2 (en) Flux-cored wire
JP5097499B2 (ja) 低合金耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP5153421B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
KR102208029B1 (ko) 일렉트로슬래그 용접용 와이어, 일렉트로슬래그 용접용 플럭스 및 용접 이음
KR102398724B1 (ko) 용접용 재료, 용접 금속 및 일렉트로슬래그 용접 방법
KR20170021891A (ko) 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어
KR100709521B1 (ko) 대입열용접의 용접이음매 및 그 용접방법
US10569369B2 (en) Wire containing flux for gas shield arc welding
KR100502571B1 (ko) 탄산가스 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전와이어
JP5244035B2 (ja) 溶接金属
KR102276525B1 (ko) 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 서브머지 아크 용접용 재료
JP2017170515A (ja) ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
KR20170082304A (ko) 내 균열성이 우수한 가스실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어
JP4701619B2 (ja) 大入熱エレクトロスラグ溶接方法
KR102328267B1 (ko) 플럭스 코어드 와이어
KR100581027B1 (ko) 마르텐사이트계 스테인레스강 용접용 플럭스 충전 와이어
JP3886737B2 (ja) 炭酸ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ
KR102144297B1 (ko) 고입열 용접에 따른 충격인성 및 내균열성이 우수한 가스실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어
JP7188899B2 (ja) セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2023038836A (ja) サブマージアーク溶接用ボンドフラックス及び溶接金属
KR20120131453A (ko) 내균열성이 우수한 가스실드 아크 용접용 티타니아계 플럭스 충전 와이어
JP2003290977A (ja) Ａｒ−ＣＯ２混合ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant