KR102657821B1 - Flux cored wire of horizontal electrogas arc welding having excellent impact toughness at low temperature - Google Patents

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Abstract

저온 충격인성이 우수한 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전 와이어가 제공된다.
본 발명의 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전 와이어는, 자체 중량%로, C:0.01~0.05%, Si:0.21~0.63%, Mn:1.16~1.89%, Ni:1.16~1.89%, Mg:0.21~0.42%, Al:0.21.0~0.42%, Na:0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO2:2.00~2.42%, ZrO2:0.63~1.05%, SiO2:0.42~0.84%, Al2O3:0.11~0.32%, 나머지는 철분 및 불가피한 불순물을 포함하고, 관계식 1을 만족한다.
A flux-filled wire for transverse electrogas arc welding with excellent low-temperature impact toughness is provided.
The flux-filled wire for transverse electrogas arc welding of the present invention has, in percent by weight, C: 0.01 to 0.05%, Si: 0.21 to 0.63%, Mn: 1.16 to 1.89%, Ni: 1.16 to 1.89%, Mg: 0.21. ~0.42%, Al:0.21.0~0.42%, Na:0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO 2 :2.00~2.42%, ZrO 2 :0.63~1.05%, SiO 2 :0.42~0.84% , Al 2 O 3 :0.11~0.32%, the remainder includes iron and inevitable impurities, and satisfies equation 1.

Description

저온 충격인성이 우수한 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전 와이어{FLUX CORED WIRE OF HORIZONTAL ELECTROGAS ARC WELDING HAVING EXCELLENT IMPACT TOUGHNESS AT LOW TEMPERATURE} Flux-filled wire for transverse electrogas arc welding with excellent low-temperature impact toughness {FLUX CORED WIRE OF HORIZONTAL ELECTROGAS ARC WELDING HAVING EXCELLENT IMPACT TOUGHNESS AT LOW TEMPERATURE}

본 발명은 아크용접용 플럭스 충전와이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 횡향 일렉트로가스 아크 용접에서 저온 충격인성값이 우수한 플럭스 와이어에 관한 것이다. The present invention relates to a flux-filled wire for arc welding, and more specifically, to a flux wire with excellent low-temperature impact toughness in transverse electrogas arc welding.

최근 미국 셰일가스개발로 인해 전세계 LPG(Liquefied Petroleum Gas)해상 수송량이 증가하고 있다. 이로 인해 LPG 운반선 또는 LPG 추진선도 인기를 끌고 있다. 특히 LPG 추진선은 기존 선박 연료인 벙커씨유(고유황유)보다 환경에 미치는 영향이 적어 친환경 선박으로 불리고 있으며, 국제해사기구의 환경 규제로 노후 벙커씨유 선들 또한 친환경 LPG 선으로 교체하고 있는 추세이기 때문에 수요가 증가하고 있다. 따라서, 조선소에서도 생산성을 향상시키기 위해 일렉트로가스 아크용접(Electro Gas Arc Welding;EGW)법을 적용시키고 있는 추세이다. Recently, the global LPG (Liquefied Petroleum Gas) marine transportation volume is increasing due to the development of shale gas in the United States. Due to this, LPG carriers or LPG propulsion ships are also gaining popularity. In particular, LPG-propelled ships are called eco-friendly ships because they have less environmental impact than bunker fuel (high sulfur oil), the existing ship fuel. Due to environmental regulations of the International Maritime Organization, old bunker fuel ships are also being replaced with eco-friendly LPG ships. Because of this, demand is increasing. Accordingly, shipyards are also applying the Electro Gas Arc Welding (EGW) method to improve productivity.

일렉트로가스 아크 용접은 10mm 이상의 두꺼운 강재를 단일 패스로 용접할 수 있는 고효율 입향 상진 자동용접기법이지만 최근 조선소에서는 입향 상진(Vertical up)용접 뿐만 아니라 수평 방향(Horizontal)용접에서도 적용시키고 있다. 한편, LPG 연료를 보관하기 위해서는 용접부의 저온 충격인성이 요구되고 있으나 일렉트로가스 아크용접과 같이 고입열로 용접하게 되면 용접부의 강도 및 충격치 확보가 어려운 문제가 있다.Electrogas arc welding is a highly efficient vertical up automatic welding technique that can weld steel materials thicker than 10 mm in a single pass, but recently, shipyards are applying it not only for vertical up welding but also for horizontal welding. Meanwhile, in order to store LPG fuel, low-temperature impact toughness of the weld is required, but when welding with high heat input such as electrogas arc welding, it is difficult to secure the strength and impact value of the weld.

따라서 고입열 용접에도 용접부의 강도 및 저온 충격치 확보가 가능한 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전 와이어에 대한 개발 요구가 계속되고 있다. Therefore, there continues to be a demand for the development of a flux-filled wire for transverse electrogas arc welding that can secure the strength of the weld zone and low-temperature impact value even when welding with high heat input.

한국등록특허 10-2018-0095772호Korean Patent No. 10-2018-0095772

 본 발명은 횡향 일렉트로가스 아크용접법에서 저온의 기계적인 성능(샤르피 충격시험, 인장시험)을 만족하는 플럭스 충전와이어를 제공하는 것을 목적으로 한다. The purpose of the present invention is to provide a flux-filled wire that satisfies low-temperature mechanical performance (Charpy impact test, tensile test) in the transverse electrogas arc welding method.

본 발명의 과제는 전술한 내용에 한정하지 아니한다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 누구라도 본 발명 명세서 전반에 걸친 내용으로부터 본 발명의 추가적인 과제를 이해하는 데 어려움이 없을 것이다.The object of the present invention is not limited to the above-described content. Anyone skilled in the art to which the present invention pertains will have no difficulty in understanding the additional problems of the present invention from the overall content of the present invention specification.

본 발명의 일측면은, One aspect of the present invention is,

금속 외피 내에 플럭스가 충전되어 있는 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 럭스 충전와이어에 있어서, 자체 중량%로, C:0.01~0.05%, Si:0.21~0.63%, Mn:1.16~1.89%, Ni:1.16~1.89%, Mg:0.21~0.42%, Al:0.21.0~0.42%, Na:0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO2:2.00~2.42%, ZrO2:0.63~1.05%, SiO2:0.42~0.84%, Al2O3:0.11~0.32%, 나머지는 철분 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1을 만족한다.  In the flux-filled wire for transverse electrogas arc welding in which the metal shell is filled with flux, in percent by weight, C: 0.01 to 0.05%, Si: 0.21 to 0.63%, Mn: 1.16 to 1.89%, Ni: 1.16 ~1.89%, Mg:0.21~0.42%, Al:0.21.0~0.42%, Na:0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO 2 :2.00~2.42%, ZrO 2 :0.63~1.05%, SiO 2 : 0.42-0.84%, Al 2 O 3 : 0.11-0.32%, the remainder includes iron and inevitable impurities, and satisfies the following relational equation 1.

[관계식 1][Relationship 1]

상술한 바와 같은 조성성분을 갖는 본 발명의 플럭스 충전 와이어를 이용하여 횡향 일렉트로가스 아크용접 시, 얻어지는 용접금속이 우수한 강도 및 저온 충격인성을 가질 수 있다. During transverse electrogas arc welding using the flux-filled wire of the present invention having the composition as described above, the resulting weld metal can have excellent strength and low-temperature impact toughness.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 횡향 일렉트로가스 용접으로 얻어지는 용접금속 단면을 나타내는 그림이다. Figure 1 is a diagram showing a cross section of weld metal obtained by transverse electrogas welding according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 발명예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 발명은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the invention examples disclosed below, but can be implemented in various different forms. The following invention is intended to ensure that the disclosure of the present invention is complete and to clarify the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided for complete information.

본 발명은, 금속 외피 내에 플럭스가 충전되어 있는 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 럭스 충전와이어에 있어서, 자체 중량%로, C:0.01~0.05%, Si:0.21~0.63%, Mn:1.16~1.89%, Ni:1.16~1.89%, Mg:0.21~0.42%, Al:0.21.0~0.42%, Na:0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO2:2.00~2.42%, ZrO2:0.63~1.05%, SiO2:0.42~0.84%, Al2O3:0.11~0.32%, 나머지는 철분 및 불가피한 불순물을 포함하고, 관계식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.   The present invention relates to a flux-filled wire for transverse electrogas arc welding in which the metal shell is filled with flux, and in percent by weight, C: 0.01 to 0.05%, Si: 0.21 to 0.63%, Mn: 1.16 to 1.89%. , Ni:1.16~1.89%, Mg:0.21~0.42%, Al:0.21.0~0.42%, Na:0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO 2 :2.00~2.42%, ZrO 2 :0.63 ~1.05%, SiO 2 :0.42~0.84%, Al 2 O 3 :0.11~0.32%, the remainder contains iron and inevitable impurities, and is characterized by satisfying relational equation 1.

이하, 본 발명의 저온충격이 우수한 횡향 일렉트로가스 아크용접의 플럭스 충전와이어에 대하여, 특징적으로 하는 기술 요건의 한정 이유나 바람직한 형태에 대해 순차적으로 설명한다. Hereinafter, the flux-filled wire for transverse electrogas arc welding with excellent low-temperature impact of the present invention will be sequentially explained with respect to the reasons for limitation of the characteristic technical requirements and preferred forms.

우선, 본 실시 형태의 플럭스 충전 와이어를 구성하는 외피와 플럭스 중에 함유되는 합금성분, 금속탈산 성분 및 각 성분의 함유량의 한정 이유에 대해 설명한다. 이하 설명에 있어서 [%]는 중량%를 의미하고, 각 성분의 함유량은 와이어 전체 중량에 대한 외피와 플럭스의 각 성분의 중량%의 합계로 되는 성분 함유량을 의미한다. First, the alloy component, metal deoxidation component, and the reason for limiting the content of each component contained in the sheath and flux constituting the flux-filled wire of this embodiment will be explained. In the following description, [%] means weight%, and the content of each component means the component content that is the sum of the weight% of each component of the sheath and flux relative to the total weight of the wire.

탄소(C): 0.01~0.05% Carbon (C): 0.01~0.05%

탄소는 와이어 외피와 플럭스에 포함되는 불순물로써, 그 역할은 용접금속의 강도 확보를 가장 효과적으로 할 수 있는 원소이다. 탄소 함량이 0.01% 미만이면, 용접금속의 조직이 연화되어 강도 및 충격인성이 저하된다. 반면, 0.05%% 초과되면 용접시 굵은 스패터가 많이 발생하여 용접부 외관이 저하되거나 용접금속이 경화되어 균열이 증가하고 용접금속의 취성이 높아져 저온 충격인성이 감소하게 된다. Carbon is an impurity included in the wire sheath and flux, and its role is the element that can most effectively secure the strength of the weld metal. If the carbon content is less than 0.01%, the structure of the weld metal softens and strength and impact toughness decrease. On the other hand, if it exceeds 0.05%%, a lot of thick spatter is generated during welding, which deteriorates the appearance of the weld zone, hardens the weld metal, increases cracks, increases the brittleness of the weld metal, and reduces low-temperature impact toughness.

규소(Si): 0.21~0.63% Silicon (Si): 0.21~0.63%

규소는 탈산제로 용접금속의 청정도를 향상시키고 용접금속의 유동을 좋게 한다.  0.21% 미만이면, 탈산력이 부족하여 저온 충격인성이 감소하고 용접시 슬래그 유동성이 저하되어 용접성이 저하하게 된다. 그 함량이 0.63%를 초과하게 되면, 용접금속이 이행하지 못한 규소가 SiO2 산화물로 변하여 용접금속 상부의 슬래그로 존재하면서 슬래그 제거가 어렵게 된다. 본 발명에서 규소로 사용되는 금속은 FeSi, SiMn, CaSi, K2SiF6 등을 들 수 있다. Silicon is a deoxidizer that improves the cleanliness of weld metal and improves the flow of weld metal. If it is less than 0.21%, low-temperature impact toughness decreases due to insufficient deoxidation power, and slag fluidity decreases during welding, resulting in lower weldability. If the content exceeds 0.63%, the silicon that has not been transferred to the weld metal changes into SiO 2 oxide and exists as slag on the top of the weld metal, making slag removal difficult. Metals used as silicon in the present invention include FeSi, SiMn, CaSi, K 2 SiF 6 , etc.

망간(Mn):1.16~1.89% Manganese (Mn): 1.16~1.89%

망간은 용접금속의 강도 및 충격인성을 증가하는 원소이다. 그 함량이 1.16% 미만이면 용접부의 강도가 저하하게 되며, 1.89%를 초과하게 되면 강도가 높아지거나 용접부의 취화가 발생하게 되므로 저온충격인성이 감소하게 된다. 본 발명에서 망간으로 사용되는 금속은 FeMn, SiMn, Mn 등을 들 수 있다. Manganese is an element that increases the strength and impact toughness of weld metal. If the content is less than 1.16%, the strength of the weld zone decreases, and if it exceeds 1.89%, the strength increases or embrittlement of the weld zone occurs, resulting in a decrease in low-temperature impact toughness. Metals used as manganese in the present invention include FeMn, SiMn, and Mn.

니켈(Ni):1.16~1.89% Nickel (Ni): 1.16~1.89%

니켈은 고용강화에 의해 용접부의 강도 및 충격인성을 향상시킬수 있는 원소로서, 환산치로 1.16~1.89%를 포함한다. 상기 니켈 함량이 1.16% 미만일 때, 저온 충격인성 향상 효과가 없고, 1.89%를 초과하게 되면 강도가 증가하여 충격인성이 저하될 수 있다. 본 발명에서 니켈로 이용되는 금속은 Fe-Ni, Ni 등을 들 수 있다. Nickel is an element that can improve the strength and impact toughness of welded areas through solid solution strengthening, and contains 1.16 to 1.89% in conversion. When the nickel content is less than 1.16%, there is no effect of improving low-temperature impact toughness, and when it exceeds 1.89%, the strength increases and impact toughness may decrease. Metals used as nickel in the present invention include Fe-Ni and Ni.

마그네슘(Mg):0.21~0.42%Magnesium (Mg): 0.21~0.42%

마그네슘은 강력한 탈산원소로 용접금속의 산소를 저감시켜 인성의 개선에 효과가 있다. 상기 마그네슘은 환산치로 0.21~0.42%를 포함한다. 상기 마그네슘의 함량이 0.21% 미만에서는 용접금속의 저온충격인성 효과가 미비하고, 그 함량이 0.42%를 초과하면, 용접금속 상부에 슬래그 함량이 많아져, 슬래그가 처지는 것과 같이 용접성을 떨어뜨리게 된다. 본 발명에서 상기 마그네슘으로 사용되는 금속은 MgAl, Mg, MgCO3,MgF2 등을 들 수 있다. Magnesium is a strong deoxidizing element and is effective in improving toughness by reducing oxygen in weld metal. The magnesium contains 0.21 to 0.42% in converted value. If the magnesium content is less than 0.21%, the low-temperature impact toughness effect of the weld metal is insignificant, and if the content exceeds 0.42%, the slag content increases on the upper part of the weld metal, which reduces weldability as the slag sags. Metals used as magnesium in the present invention include MgAl, Mg, MgCO 3 , and MgF 2 .

알루미늄(Al):0.21~0.42% Aluminum (Al): 0.21~0.42%

알루미늄(Al)은 Si와 Mn과 마찬가지로 탈산원소로 쓰이며, 본 발명에서는 환산치로 0.21~0.42%를 포함한다. 알루미늄은 대기중으로 유입되는 질소와 반응하여 탈질원소로도 이용된다. 상기 알루미늄의 함량이 0.21% 미만에서는 질소 및 산소를 저감시키는 효과가 미비하여 저온충량을 저감하여 충격인성을 향상시키는 역할을 한다. 반면 0.42%를 초과하면 질화물이나 산화물을 많이 형성하여 저온충격인성을 저하시키는 단점이 있다. 본 발명에서 상기 알루미늄으로 사용되는 금속은 MgAl, Al, Fe-Al, AlF3, NaAlF6 등을 들 수 있다. Aluminum (Al), like Si and Mn, is used as a deoxidizing element, and in the present invention, it contains 0.21 to 0.42% in converted value. Aluminum reacts with nitrogen entering the atmosphere and is used as a denitrifying element. If the aluminum content is less than 0.21%, the effect of reducing nitrogen and oxygen is insignificant, so it serves to improve impact toughness by reducing low-temperature charge. On the other hand, if it exceeds 0.42%, it has the disadvantage of lowering low-temperature impact toughness by forming a large amount of nitrides or oxides. Metals used as aluminum in the present invention include MgAl, Al, Fe-Al, AlF 3 , NaAlF 6 and the like can be mentioned.

나트륨(Na):0.06~0.11%Sodium (Na): 0.06~0.11%

아크안정제로 쓰이는 나트륨은 그 환산치로 0.06~0.11%를 포함한다. 아크안정제는 용접 중 아크 형성에 필요한 이온화 밀도를 증가시켜 안정하게 하는데, 상기 나트륨의 함량이 0.06% 미만에서는 아크가 불안하여 용접성이 나빠지거나 용접금속의 결함을 발생시키며, 0.11%를 초과하면 아크력이 강해지면서 용접성이 나빠지는 단점이 있다. 본 발명에서 상기 아크안정제로 사용되는 금속 또는 산화물은 NaF, NaO·SiO2·Al2O3, NaO·SiO2 등을 들 수 있다. Sodium used as an arc stabilizer contains 0.06 to 0.11% in conversion. The arc stabilizer increases the ionization density necessary for arc formation during welding to stabilize it. If the sodium content is less than 0.06%, the arc becomes unstable, deteriorating weldability or causing defects in the weld metal, and if it exceeds 0.11%, the arc power decreases. The downside is that as it becomes stronger, weldability deteriorates. Metals or oxides used as the arc stabilizer in the present invention include NaF, NaO·SiO 2 ·Al 2 O 3 , NaO·SiO 2 , and the like.

칼륨(K):0.11~0.21%Potassium (K): 0.11~0.21%

아크안정제로 쓰이는 칼륨은 그 환산치로 0.11~0.21%를 포함한다. 아크안정제는 용접 중 아크형성에 필요한 이온화 밀도를 증가시켜 안정하게 하는데, 상기 칼륨의 함량이 0.11% 미만에서는 아크가 불안하여 용접성이 나빠지거나 용접금속의 결함을 발생시키며, 0.21%를 초과하면 아크력이 강해지면서 용접성이 나빠지는 단점이 있다. 본 발명에서 상기 아크안정제로 사용되는 금속 또는 산화물은 KAlF4, K2SiF6, K2O·SiO2·Al2O3 등을 들 수 있다. Potassium, which is used as an arc stabilizer, contains 0.11 to 0.21% in conversion. The arc stabilizer increases the ionization density necessary for arc formation during welding to stabilize it. If the potassium content is less than 0.11%, the arc becomes unstable, deteriorating weldability or causing defects in the weld metal, and if it exceeds 0.21%, the arc power decreases. The downside is that as it becomes stronger, weldability deteriorates. Metals or oxides used as the arc stabilizer in the present invention include KAlF 4 , K 2 SiF 6 , K 2 O·SiO 2 ·Al 2 O 3 , and the like.

이산화티타늄(TiOTitanium dioxide (TiO 22 ):2.00~2.42%):2.00~2.42%

이산화티타늄(TiO2)은 Ti산화물로서 용접 금속중의 산소량을 저감시킴으로써, 저온 인성을 개선시키는데, 본 발명에서는 그 환산치로 2.00~2.42%를 포함한다.  횡향 일렉트로가스 아크용접에서는 슬래그가 처지는 것을 방지하는 것이 필요한데, Ti 산화물은 슬래그 처짐 현상을 방지해주는 중요한 산화물 성분이다. 그러나 상기 이산화 티타늄의 함량이 2.00% 미만이면 슬래그 발생량이 적어 용착금속이 흘러내리는 문제가 생길수 있고, 2.42%를 초과하게 되면 슬래그 처짐 현상이 발생할 수 있다. 또한 2.42%이 초과하게 될 경우 용접금속 내의 산소함량이 증가하여 충격인성이 감소하는 문제가 발생할 수 있다. Titanium dioxide (TiO 2 ) is a Ti oxide that improves low-temperature toughness by reducing the amount of oxygen in the weld metal, and in the present invention, it contains 2.00 to 2.42% in terms of the converted value. In transverse electrogas arc welding, it is necessary to prevent slag sagging, and Ti oxide is an important oxide component that prevents slag sagging. However, if the titanium dioxide content is less than 2.00%, the amount of slag generated is small, which may cause a problem with the deposited metal flowing, and if it exceeds 2.42%, slag sagging may occur. Additionally, if it exceeds 2.42%, the oxygen content in the weld metal increases, which may cause a problem of reduced impact toughness.

이산화 지르코늄(ZrOZirconium dioxide (ZrO 22 ):0.63~1.05%):0.63~1.05%

이산화 지르코늄(ZrO2)은 일렉트로가스 아크 용접에서 슬래그를 형성하는 역할을 하며, 본원발명에서는 그 환산치로 0.63~1.05%를 포함한다. 만일 상기 이산화 지르코늄의 함량이 0.63% 미만이면 슬래그 형성이 어려울수 있으며, 1.05%를 초과하면 슬래그가 처질수 있거나 용접금속의 산소함량이 증가하여 충격인성이 감소할 수 있다. Zirconium dioxide (ZrO 2 ) plays a role in forming slag in electrogas arc welding, and in the present invention, it contains 0.63 to 1.05% in converted value. If the zirconium dioxide content is less than 0.63%, it may be difficult to form slag, and if it exceeds 1.05%, the slag may sag or the oxygen content of the weld metal may increase and impact toughness may decrease.

산화규소(SiOSilicon oxide (SiO 22 ):0.42~0.84%):0.42~0.84%

산화규소(SiO2)는 슬래그 유동성을 좋게 하거나 용접 후 슬래그 박리를 용이하게 할 수 있는 역할을 하며, 본 발명에서는 그 함량을 0.42~0.84% 범위로 포함한다. 산화규소 함량이 0.42% 미만이면 슬래그 유동성이 저하되어 슬래그가 덮이지 않거나 이로 인해 박리가 용이하지 않을수 있으며, 그 함량이 0.84%를 초과하면 산소함량이 증가하여 충격인성이 감소할 수 있다. Silicon oxide (SiO 2 ) plays a role in improving slag fluidity or facilitating slag peeling after welding, and in the present invention, its content is included in the range of 0.42 to 0.84%. If the silicon oxide content is less than 0.42%, the slag fluidity may decrease and the slag may not be covered or peeling may not be easy, and if the content exceeds 0.84%, the oxygen content may increase and impact toughness may decrease.

산화알루미늄(AlAluminum oxide (Al 22 OO 33 ):0.11~0.32% ):0.11~0.32%

산화알루미늄(Al2O3)는 슬래그를 형성하는 역할을 하며, 본 발명에서는 상기 산화알루미늄을 환산치로 0.11~0.32%를 포함한다. 상기 산화알루미늄의 함량이 0.11 중량% 미만이면 슬래그 형성이 균일하지 않아 용접부의 비드외관이 청정하지 않는 문제가 발생하며, 반면에 그 함량이 0.32%를 초과하면 용접금속의 산소함량이 증가하여 충격인성이 감소할 수 있다. Aluminum oxide (Al 2 O 3 ) plays a role in forming slag, and in the present invention, the aluminum oxide is included in an amount of 0.11 to 0.32% in conversion. If the content of aluminum oxide is less than 0.11% by weight, the formation of slag is not uniform, which causes the problem that the bead appearance of the weld zone is not clean. On the other hand, if the content exceeds 0.32%, the oxygen content of the weld metal increases, reducing the impact toughness. This may decrease.

관계식 1Relation 1

한편 본 발명에서는 저온충격 및 횡향 일렉트로가스 용접작업성에 미치는 각 원소들의 역할을 고려하여, 하기 관계식 1에 의해 정의 되는 값이 0.60~1.10 범위를 만족하도록 Mn, Ni, TiO2, SiO2, ZrO2 및 Al2O3의 함량을 제어함을 특징으로 한다. 만일 하기 관계식 1에 의해 정의되는 값이 0.60 미만이 되면 산화물의 증가로 슬래그가 아래로 처지면서 횡향 일렉트로가스 아크용접에서 용접작업성에 문제가 있고, 1.10 초과하게 되면 슬래그 포피성이 저하되거나 강도가 증가하여 저온 충격값이 확보되지 않는 문제점이 발생할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, considering the role of each element in low-temperature shock and lateral electrogas welding workability, Mn, Ni, TiO 2 , SiO 2 , and ZrO 2 are used so that the value defined by the following relational equation 1 satisfies the range of 0.60 to 1.10. and controlling the content of Al 2 O 3 . If the value defined by the following equation 1 is less than 0.60, the slag sags down due to the increase in oxides, causing problems with welding workability in lateral electrogas arc welding. If it exceeds 1.10, the slag coverness decreases or the strength increases. As a result, a problem may arise in which low-temperature impact values are not secured.

[관계식 1][Relationship 1]

기타, 본 발명의 나머지 성분은 철(Fe) 분말등이다. In addition, the remaining components of the present invention are iron (Fe) powder and the like.

상술한 성분 외에도 통상의 제조과정에서는 원료 또는 주위 환경으로부터 의도되지 않는 불순물들이 불가피하게 혼입될 수 있으므로, 이를 배제할 수는 없다. 이들 불순물들은 통상의 제조과정의 기술자라면 누구라도 알 수 있는 것이기 때문에 그 모든 내용을 특별히 본 명세서에서 언급하지는 않는다. In addition to the above-mentioned ingredients, unintended impurities from raw materials or the surrounding environment may inevitably be introduced during the normal manufacturing process, so this cannot be excluded. Since these impurities are known to anyone skilled in the ordinary manufacturing process, all of them are not specifically mentioned in this specification.

상기 본 발명의 용접용 와이어는 일반적으로 금속 외피가 합금 성분의 플럭스를 감싸는 단일 외피 구조로 나타낼 수 있다. 이때, 본 발명에서 상기 와이어의 직경은 1.2~1.4mm 정도가 적당하며, 상기 금속 외피의 무게 분율은 외피의 밀도와 플럭스의 밀도차이를 고려하면 대략 용접용 와이어의 전체 대비 무게 분율로 50~90%가 바람직하다.The welding wire of the present invention can generally have a single-sheath structure in which a metal sheath surrounds a flux of alloy components. At this time, in the present invention, the diameter of the wire is suitably about 1.2 to 1.4 mm, and the weight fraction of the metal shell is approximately 50 to 90 as the weight fraction of the entire welding wire, considering the difference in density of the shell and the density of the flux. % is preferred.

상술한 바와 같은 조성성분을 갖는 본 발명의 플럭스 충전 와이어를 이용하여 횡향 일렉트로가스 아크용접 시, 얻어지는 용접금속이 우수한 강도 및 저온 충격인성을 가질 수 있다. During transverse electrogas arc welding using the flux-filled wire of the present invention having the composition as described above, the resulting weld metal can have excellent strength and low-temperature impact toughness.

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

(실시예)(Example)

상기 표 1 및 표 2와 같은 성분을 갖는 플럭스 코어드 용접용 와이어를 각각 마련하였다. Flux-cored welding wires having the same components as shown in Tables 1 and 2 above were prepared.

상기와 같이 마련된 각각의 용접 재료를 이용하여 횡향 일렉트로가스 아크 용접을 실시하였다. 구체적으로, 하기 표 3과 동일한 용접조건으로 1Pass 진행한 후, 표 4의 용접조건으로 4Pass용접을 진행하여 도 1과 같은 용접을 진행하였다.Transverse electrogas arc welding was performed using each welding material prepared as described above. Specifically, after 1 pass welding was performed using the same welding conditions as shown in Table 3 below, 4 pass welding was performed using the welding conditions shown in Table 4 to perform welding as shown in FIG. 1.

하기 표 5-6은 이러한 용접에 따른 용접결과를 나타내고 있다. 한편, 여기에서, 용접금속의 샤르피 충격시험값은 47J이상, 항복강도 470MPa이상, 인장강도 550~690MPa,  연신율 19%이상인 경우 발명 범위 내로 합격처리하고, 그렇지 않은 경우 불합격으로 판정했다. 그리고 용접작업성 평가는 매우 양호한 경우(◎), 양호한 경우(○), 저하하는 경우(△), 불량인 경우(×)를 나타내었고, 종합결과에서 발명 범위내인 경우 (◎,○), 발명 범위 밖인 경우(△,X)로 표기하였다. Table 5-6 below shows the welding results according to this welding. Meanwhile, here, if the Charpy impact test value of the weld metal was 47J or more, yield strength 470MPa or more, tensile strength 550-690MPa, and elongation 19% or more, it was passed within the scope of the invention. Otherwise, it was judged to be failed. And the welding workability evaluation was as follows: very good (◎), good (○), deteriorated (△), and poor (×). The comprehensive results showed that if it was within the scope of the invention (◎,○), If it is outside the scope of the invention, it is indicated as (△,X).

상기 표 1 및 표 5에 나타난 바와 같이, 저온충격이 우수한 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전 와이어의 발명예에 대한 기계적 특성 평가는 항복강도 580~612MPa, 인장강도 612~659MPa, 연신율 23.2~28.5%, -60℃샤르피 충격시험값은 평균 85J값을 나타내고 있으며, 용접성평가는 매우양호(◎) 및 양호(○)하여 종합결과에서 발명 범위 내 표기(◎,○)로 나타내었고 합격으로 판정했다. As shown in Tables 1 and 5 above, the mechanical property evaluation of the invention example of the flux-filled wire for transverse electrogas arc welding with excellent low-temperature impact was yield strength of 580 to 612 MPa, tensile strength of 612 to 659 MPa, and elongation of 23.2 to 28.5%. , -60℃ Charpy impact test value showed an average value of 85J, and the weldability evaluation was very good (◎) and good (○), so the comprehensive results were indicated with notations (◎,○) within the scope of the invention and were judged to pass.

이에 반하여, 상기 표 2 및 표 6에 나타난 바와 같이, 비교예 1~24는 본 발명의 와이어 조성성분 내지 관계식 1을 벗어나, 용접성 및 물성(인장강도 및 충격인성)이 본 발명의 범위를 충족하지 않았으며, 종합판정에서 발명 범위밖인 표기(△,X) 및 불합격으로 판정됨을 확인할 수 있다. On the other hand, as shown in Tables 2 and 6, Comparative Examples 1 to 24 deviate from the wire composition and relational equation 1 of the present invention, and weldability and physical properties (tensile strength and impact toughness) do not meet the scope of the present invention. It can be confirmed that in the comprehensive judgment, the markings (△,

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the technical spirit of the present invention as set forth in the claims. This will be self-evident to those with ordinary knowledge in the field.

Claims (1)

금속 외피 내에 플럭스가 충전되어 있는 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전와이어에 있어서,
자체 중량%로, C:0.01~0.05%, Si:0.21~0.63%, Mn:1.16~1.89%, Ni:1.16~1.89%, Mg:0.21~0.42%, Al:0.21.0~0.42%, Na:0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO2:2.00~2.42%, ZrO2:0.63~1.05%, SiO2:0.42~0.84%, Al2O3:0.11~0.32%, 나머지는 철분 및 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1을 만족하는 저온 충격인성이 우수한 횡향 일렉트로가스 아크 용접용 플럭스 충전 와이어.
[관계식 1]
In the flux-filled wire for transverse electrogas arc welding in which the metal shell is filled with flux,
In percent by weight, C: 0.01 to 0.05%, Si: 0.21 to 0.63%, Mn: 1.16 to 1.89%, Ni: 1.16 to 1.89%, Mg: 0.21 to 0.42%, Al: 0.21.0 to 0.42%, Na :0.06~0.11%, K:0.11~0.21%, TiO 2 :2.00~2.42%, ZrO 2 :0.63~1.05%, SiO 2 :0.42~0.84%, Al 2 O 3 :0.11~0.32%, the rest is iron. and a flux-filled wire for transverse electrogas arc welding that contains unavoidable impurities and has excellent low-temperature impact toughness that satisfies the following equation (1).
[Relationship 1]
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