KR102670740B1 - Self-shielded flux cored wire having excellent defect resistance at high voltage condition - Google Patents

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Abstract

고전압 조건에서 내결함성이 우수한 전자세용 셀프실드 플럭스 코어드 와이어가 제공된다.
본 발명은, 금속외피 내 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 상기 플럭스는 그 자체에 대한 중량%로, Li-Si-Fe 산화물 중 Li 환산치: 3.30~4.60%, LiF 중 Li 환산치: 0.08~0.70%, Al: 16.0~20.0%, Zr: 0.2~1.2%, BaCO3: 0.5~2.5%, 희토류산화물: 1.0~9.0%, 잔여 BaF와 금속 성분(Fe,Mn,Si) 및 불가피한 불순물(C,P,S,N)로 이루어지며, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 0.8300~1.5900를 만족하는 셀프실드 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.
Self-shielded flux cored wire for electromagnetic field use with excellent fault tolerance under high voltage conditions is provided.
The present invention relates to a flux cored wire in which the metal shell is filled with flux, wherein the flux is expressed as a weight percent relative to itself, converted to Li in Li-Si-Fe oxide: 3.30 to 4.60%, converted to Li in LiF. Value: 0.08~0.70%, Al: 16.0~20.0%, Zr: 0.2~1.2%, BaCO 3 : 0.5~2.5%, rare earth oxide: 1.0~9.0%, residual BaF and metal components (Fe, Mn, Si) and It relates to a self-shielded flux cored wire that consists of inevitable impurities (C, P, S, N) and satisfies the A value of 0.8300 to 1.5900, defined by the following relational equation 1.

Description

고전압 조건에서 내결함성이 우수한 전자세용 셀프실드 플럭스 코어드 와이어{Self-shielded flux cored wire having excellent defect resistance at high voltage condition}Self-shielded flux cored wire having excellent defect resistance at high voltage condition}

본 발명은 부가적인 가스 차폐 없이 용접을 진행할 수 있는 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고전압 조건하에서 우수한 내결함성 및 슬래그 박리성을 요구하는 철골 용접부 등에 적용될 수 있는 셀프 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.The present invention relates to a flux cored wire that can perform welding without additional gas shielding, and more specifically, to a flux core for self-shielded arc welding that can be applied to steel structure welds that require excellent defect resistance and slag exfoliation under high voltage conditions. It's about Dwyer.

셀프 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 이용한 용접은, 일반적인 보호가스를 사용하는 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어와 달리 보호가스의 차폐효과 없이 용접을 하는 방법이다. 셀프 실드 아크 용접의 경우, 보호가스를 사용하지 않기 때문에 대기 중의 산소 및 질소가 용접부에 침투할 위험성이 크며, 이러한 산소 및 질소는 각종 개재물 형성을 통해 충격인성의 저하를 유발한다. 뿐만 아니라 고온의 용접 용융풀에 산소 및 질소가 녹아 들어가 기체 등을 형성하여 용접부의 결함을 유발하기도 한다. 따라서 셀프 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는 튜브형 외피 속 플럭스에 의해 생성되는 차폐가스 또는 증기를 통해 용접부를 보호하는 것이 중요하다.Welding using flux cored wire for self-shielded arc welding is a method of welding without the shielding effect of shielding gas, unlike flux cored wire for arc welding that uses general shielding gas. In the case of self-shielded arc welding, since no protective gas is used, there is a high risk that oxygen and nitrogen in the atmosphere will penetrate the weld zone, and such oxygen and nitrogen cause a decrease in impact toughness through the formation of various inclusions. In addition, oxygen and nitrogen dissolve in the high-temperature welding molten pool and form gas, which can cause defects in the weld zone. Therefore, it is important for flux cored wire for self-shielded arc welding to protect the weld area through shielding gas or vapor generated by the flux inside the tubular shell.

초창기의 셀프실드 용접은 금속 증기를 아크 주변에 형성시켜 대기로부터 용접부를 보호하는 방식으로 실시되었다. 그 중 리튬(Li) 증기의 경우 대기(산소 및 질소)로부터 효과적으로 용접부를 보호하는 것으로 알려져 있으며, 최근 Li-Si-Fe 산화물을 이용한 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어가 소개되고 있다(특허문헌 1).Early self-shielded welding was performed by forming metal vapor around the arc to protect the weld area from the atmosphere. Among them, lithium (Li) vapor is known to effectively protect the weld zone from the atmosphere (oxygen and nitrogen), and a self-shielded flux cored wire using Li-Si-Fe oxide has recently been introduced (Patent Document 1).

한편, 이러한 셀프실드 플럭스 코어드 와이어의 경우 최적의 용접전류/용접전압 조건에서 최고의 용접성능을 보인다. 만약 최적의 조건에서 용접전압이 증가하게 될 경우 용접아크풀의 크기가 증가하면서 대기 중 산소 및 질소가 더 많이 침투하게 되어 용접부의 기공 등을 유발할 위험성이 있다. Meanwhile, this self-shielded flux cored wire shows the best welding performance under optimal welding current/welding voltage conditions. If the welding voltage increases under optimal conditions, the size of the welding arc pool increases, and more oxygen and nitrogen in the atmosphere penetrate, raising the risk of causing porosity in the weld zone.

주로 철골부 및 플랜트용으로 사용되는 전자세용 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어의 경우, 필요에 따라서 작업효율성 향상을 위해 용착량을 증대시키는 용접기술을 사용한다. 일반적으로 용접전압을 증가시킬 경우 용착금속의 양이 증가하여 작업효율이 향상될 수 있지만, 앞서 설명한 것처럼 용접전압의 증가는 용접부의 내결함성 저하로 연결될 수 있기에 고전압 조건 하에서도 내결함성이 우수한 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어의 개발을 요구한다.In the case of self-shielded flux cored wire for electronics, which is mainly used for steel structures and plants, welding technology that increases the amount of welding is used to improve work efficiency as needed. In general, when the welding voltage is increased, the amount of deposited metal increases, which can improve work efficiency. However, as explained earlier, an increase in the welding voltage can lead to a decrease in the defect resistance of the weld zone, so a self-shielded flux core with excellent defect resistance even under high voltage conditions is recommended. Dwyer calls for development.

대한민국 공개특허 KR2016-0077444호Republic of Korea Public Patent No. KR2016-0077444

본 발명은 고전압 조건에서 셀프 실드 아크 용접시, 내결함성 및 슬래그 박리성이 우수한 용접부를 확보할 수 있는 플럭스 코어드 와이어를 제공하고자 함에 목적이 있다.The purpose of the present invention is to provide a flux cored wire that can secure a weld zone with excellent defect resistance and slag detachment during self-shielded arc welding under high voltage conditions.

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.In addition, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. It could be.

본 발명은 일 측면은,One aspect of the present invention is,

금속외피 내 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 상기 플럭스는 그 자체에 대한 중량%로, Li-Si-Fe 산화물 중 Li 환산치: 3.30~4.60%, LiF 중 Li 환산치: 0.08~0.70%, Al: 16.0~20.0%, Zr: 0.2~1.2%, BaCO3: 0.5~2.5%, 희토류산화물: 1.0~9.0%, 잔여 BaF와 금속 성분 및 불가피한 불순물(C,P,S,N)로 이루어지며, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 0.8300~1.5900을 만족하는 고전압 조건에서 내결함성이 우수한 전자세용 셀프실드 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.In a flux-cored wire in which the metal shell is filled with flux, the flux, in weight percent relative to itself, is converted to Li in Li-Si-Fe oxide: 3.30 to 4.60%, and converted to Li in LiF: 0.08 to 0.08. 0.70%, Al: 16.0~20.0%, Zr: 0.2~1.2%, BaCO 3 : 0.5~2.5%, rare earth oxide: 1.0~9.0%, residual BaF, metal components and inevitable impurities (C, P, S, N) It relates to a self-shielded flux cored wire for electric power that has excellent fault resistance under high voltage conditions where the A value defined by the following relational equation 1 satisfies 0.8300 to 1.5900.

[관계식 1][Relationship 1]

Figure 112021136901524-pat00001
Figure 112021136901524-pat00001

본 발명의 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어를 이용하면 고전압조건에서 내결함성이 우수할 뿐만 아니라, 전자세 용접이 가능하고 비드 형상 및 슬래그 박리성 등이 우수한 용접 작업성을 확보할 수 있다.Using the self-shielded flux cored wire of the present invention, it is possible to not only have excellent fault resistance under high voltage conditions, but also enable all-position welding and ensure excellent welding workability such as bead shape and slag peelability.

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

본 발명자들은 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어 용접시, 고전압조건에서 내결함성이 우수할 뿐만 아니라, 비드 형상 및 슬래그 박리성 등이 우수한 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어를 제조하기 위한 실험을 거듭하였다. 그 결과, 슬래그 형성제 및 가스발생제로 다량의 Li-Si-Fe를 이용하고, 가스발생제와 아크안정제로서 LiF 및 BaCO3를 첨가하며 환원제로서 Al 및 Zr를 이용할 뿐만 아니라, 희토류 산화물을 적절히 투입함으로써 상기와 같은 목적을 달성할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 제시하는 것이다.The present inventors conducted repeated experiments to manufacture a self-shielded flux cored wire that not only has excellent defect resistance under high voltage conditions when welding, but also has excellent bead shape and slag removal properties. As a result, a large amount of Li-Si-Fe is used as a slag former and a gas generator, LiF and BaCO 3 are added as a gas generator and an arc stabilizer, Al and Zr are used as a reducing agent, and rare earth oxides are appropriately added. By doing so, it is confirmed that the above object can be achieved, and the present invention is presented.

이러한 본 발명은, 금속외피 내 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 상기 플럭스는 그 자체에 대한 중량%로, Li-Si-Fe 산화물 중 Li 환산치: 3.30~4.60%, LiF 중 Li 환산치: 0.08~0.70%, Al: 16.0~20.0%, Zr: 0.2~1.2%, BaCO3: 0.5~2.5%, 희토류산화물: 1.0~9.0%, 잔여 BaF와 금속 성분 및 불가피한 불순물(C,P,S,N)로 이루어지며, 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 0.8300~1.5900를 만족한다. In the present invention, in the flux cored wire in which the metal shell is filled with flux, the flux is expressed as a weight percent of itself, converted to Li in Li-Si-Fe oxide: 3.30 to 4.60%, Li in LiF Converted value: 0.08~0.70%, Al: 16.0~20.0%, Zr: 0.2~1.2%, BaCO 3 : 0.5~2.5%, rare earth oxide: 1.0~9.0%, residual BaF and metal components and inevitable impurities (C, P ,S,N), and the A value defined by equation 1 satisfies 0.8300 to 1.5900.

이하, 본 발명의 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어에 대하여 상세히 설명한다. 먼저, 본 발명 플럭스 코어드 와이어의 플럭스 성분 및 그 조성 범위에 대하여 상세히 설명한다. 후술하는 각 성분의 함량 범위는 와이어의 플럭스 중량에 대한 중량% 함량 범위를 의미하는 것이며, 특별히 언급하지 않는 한 모두 중량 기준임을 미리 밝혀둔다.Hereinafter, the self-shielded flux cored wire of the present invention will be described in detail. First, the flux components and composition range of the flux cored wire of the present invention will be described in detail. It should be noted in advance that the content range of each component described below refers to the weight percent content range relative to the flux weight of the wire, and that all are based on weight unless otherwise specified.

·Li-Si-Fe 산화물 중 Li 환산치: 3.30~4.60%Li conversion value in Li-Si-Fe oxide: 3.30 to 4.60%

Li-Si-Fe 산화물은 Li 알칼리금속의 공급처 및 슬래그 형성제로서, Li 금속 증기를 형성하여 대기로부터 침투하는 산소 및 질소를 용접부로부터 차폐하여 산소 및 질소 분압을 감소하여 준다. 하지만 Li의 양이 과도할 경우, 폭발적인 증기 생성으로 인해 Li증기가 난류 거동을 하여 용접작업성이 저하되고 용접부를 효과적으로 보호하지 못하여 결함발생을 유발한다. 반면, 함량이 부족할 경우, 슬래그의 양이 작아 전자세 용접시 용착성이 저하되어 안정적인 비드형성이 되지 않으며 박리성이 저하된다. Li-Si-Fe oxide is a source of Li alkali metal and a slag former. It forms Li metal vapor and shields oxygen and nitrogen penetrating from the atmosphere from the weld zone, thereby reducing the partial pressure of oxygen and nitrogen. However, if the amount of Li is excessive, the Li vapor becomes turbulent due to explosive vapor generation, which reduces welding workability and does not effectively protect the weld zone, causing defects. On the other hand, if the content is insufficient, the amount of slag is small and the weldability is reduced during all-position welding, preventing stable bead formation and detachment performance is reduced.

따라서 본 발명에서 Li-Si-Fe 산화물 중 Li 환산치는 3.30~4.60%인 것이 바람직하다.Therefore, in the present invention, the Li conversion value of Li-Si-Fe oxide is preferably 3.30 to 4.60%.

·LiF 중 Li 환산치: 0.08~0.70%Li converted to LiF: 0.08 to 0.70%

LiF 알칼리금속 불화물은 슬래그 융점 및 점성을 조절해주며, 아크 집중성을 강화하고 안정화시키는 역할을 한다. 이를 통해, 슬래그 혼입 및 불완전 용융 등의 결함을 방지한다. LiF의 양이 과다할 경우, 폭발적인 Li 및 F 가스 형성으로 스패터 발생이 증가하게 되며 내결함성이 저하된다. 반면 함량이 부족할 경우 적은 보호가스와 슬래그 양으로 용접부가 효과적으로 보호되지 못한다. LiF alkali metal fluoride controls the melting point and viscosity of slag and plays a role in strengthening and stabilizing arc concentration. Through this, defects such as slag mixing and incomplete melting are prevented. If the amount of LiF is excessive, spatter generation increases due to explosive formation of Li and F gases, and fault tolerance deteriorates. On the other hand, if the content is insufficient, the weld area is not effectively protected due to the small amount of shielding gas and slag.

따라서 본 발명에서 LiF 중 Li 환산치를 0.08~0.70%로 제어하는 것이 바람직하다Therefore, in the present invention, it is desirable to control the Li conversion value of LiF to 0.08 to 0.70%.

·Al: 16.0~20.0%·Al: 16.0~20.0%

Al 환원제는 강력한 탈산제, 탈질제 및 질소 고정제로서, 대기 중에 존재하는 산소나 질소가 용용풀에 침입하려는 것을 억제하여 준다. 용접부 내로 침투하는 산소 및 질소는 기체를 형성하여 용접부의 기공발생을 유발한다. 높은 용접전압 조건에서 기공발생을 억제하기 위해서는 16.0% 이상의 함량이 필요하다. 다만, Al 함량이 과다할 경우 결정립 조대화를 유발하며 충격에 취약한 AlN 형성을 통해 용착금속의 저온충격인성이 저하될 우려가 있으며 슬래그 박리성 또한 저하된다. Al reducing agent is a powerful deoxidizing agent, denitrifying agent, and nitrogen fixer, and prevents oxygen or nitrogen present in the atmosphere from entering the melting pool. Oxygen and nitrogen penetrating into the weld zone form gas and cause pores in the weld zone. To suppress porosity under high welding voltage conditions, a content of 16.0% or more is required. However, if the Al content is excessive, it causes grain coarsening and there is a risk that the low-temperature impact toughness of the welded metal may be reduced through the formation of AlN, which is vulnerable to impact, and the slag peelability will also be reduced.

따라서 본 발명에서는 Al 함량을 16.0~20.0% 범위로 제어함이 바람직하다. Therefore, in the present invention, it is preferable to control the Al content in the range of 16.0 to 20.0%.

·Zr : 0.2~1.2%·Zr: 0.2~1.2%

Zr은 강력한 질소 고정제로 Al을 더 사용할 수 없을 때 부족한 산소 및 질소 차폐역할을 수행하여 준다. 또한 결정립 미세화를 통하여 저온충격인성 향상에도 기여한다. 하지만 Zr이 과도할 경우 슬래그 박리성이 크게 저하되므로 그 함량을 0.2~1.2% 범위로 관리함이 바람직하다. Zr is a strong nitrogen fixer and plays a role in shielding oxygen and nitrogen when Al cannot be used anymore. It also contributes to improving low-temperature impact toughness through grain refinement. However, if Zr is excessive, the slag peelability is greatly reduced, so it is desirable to control the Zr content within the range of 0.2 to 1.2%.

·BaCO3: 0.5~2.5 %·BaCO 3 : 0.5~2.5%

BaCO3 알칼리금속 탄산염은 아크안정제 및 가스발생제로서, 아크집중성을 강화하고 가스발생을 통하여 용접부 내결함성을 향상시키는 역할을 한다. 이러한 효과를 나타내기 위해서는 0.5% 이상의 BaCO3 함량이 필요하다. 다만 함량이 과다할 경우, 용접중 탄산염이 분해되면서 발생하는 탄산가스가 폭발적으로 생성되어 아크안정성을 저하하여 스패터 발생을 증가시킨다. BaCO 3 alkali metal carbonate is an arc stabilizer and gas generator that strengthens arc concentration and improves the defect resistance of welded joints through gas generation. In order to exhibit this effect, a BaCO 3 content of 0.5% or more is required. However, if the content is excessive, carbon dioxide gas generated as carbonate decomposes during welding is explosively generated, which reduces arc stability and increases spatter generation.

따라서 본 발명에서는 BaCO3의 함량을 0.5~2.5% 범위로 제어함이 바람직하다. Therefore, in the present invention, it is preferable to control the content of BaCO 3 in the range of 0.5 to 2.5%.

·희토류 산화물: 1.0~9.0%·Rare earth oxide: 1.0~9.0%

희토류 산화물 RExOy은 Al 및 Zr만으로는 부족한 탈산제, 탈질제 역할을 해주어 용접부의 내결함성을 향상시켜 준다. 특히, 용접전압이 높을 경우 아크풀의 크기가 증가하며 대기 중 산소 및 질소의 유입이 많아져 Al, Zr 만으로는 탈산, 탈질 역할을 하기에 부족하다. 따라서, 희토류 산화물은 탈산제 및 탈질제 역할을 수행할 수 있는 최소 1% 함량부터 양이 증가할수록 내결함성이 증가하지만, 함량이 과다할 경우 아크안정성이 저하되어 다량의 스패터가 발생하는 등 용접작업성이 저하된다. Rare earth oxide RExOy acts as a deoxidizer and denitrifier, which is insufficient for Al and Zr alone, and improves the defect resistance of welded areas. In particular, when the welding voltage is high, the size of the arc pool increases and the influx of oxygen and nitrogen into the atmosphere increases, so Al and Zr alone are not enough to play the role of deoxidation and denitrification. Therefore, defect resistance increases as the amount of rare earth oxide increases, starting from a minimum content of 1% that can act as a deoxidizer and denitrifier. However, if the content is excessive, arc stability deteriorates and a large amount of spatter is generated, which affects welding workability. This is degraded.

따라서 본 발명에서는 희토류산화물의 함량을 1.0~9.0% 범위로 제어함이 바람직하다. Therefore, in the present invention, it is desirable to control the content of rare earth oxides in the range of 1.0 to 9.0%.

· 관계식 1· Relationship 1

본 발명은 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 0.8300~1.5900을 만족하도록 플럭스 중 희토류산화물, Al, Zr, 그리고 Li-Si-Fe 산화물 중 Li 환산치와 LiF 중 Li 환산치의 합을 제어함을 특징으로 한다. 만일 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A 값이 0.8300 미만이며, 희토류산화물 및 Al, Zr 등의 탈산제, 탈질제의 양이 부족하여 대기중의 산소, 질소의 유입을 막지 못하여 내결함성이 저하된다. 또한, Li 함량이 과다하여 난류현상이 발생할 경우 차폐가스가 용접부를 보호하지 못하며 용접작업성이 저하된다. 반면에, A 값이 1.5900를 초과할 경우, 박리성을 저하시키는 Al 양이 과다하며 슬래그를 형성하는 Li 산화물의 양이 감소하여 슬래그 박리성이 저하될 수 있다.The present invention controls the sum of the Li conversion value among rare earth oxides, Al, Zr, and Li-Si-Fe oxides in the flux and the Li conversion value among LiF so that the A value defined by the following relational equation 1 satisfies 0.8300 to 1.5900. It is characterized by If the A value defined by the following relational equation 1 is less than 0.8300, and the amount of rare earth oxides and deoxidizing agents such as Al and Zr, and denitrifying agents is insufficient, the inflow of oxygen and nitrogen in the atmosphere cannot be prevented, and fault resistance is reduced. Additionally, if turbulence occurs due to excessive Li content, the shielding gas does not protect the weld zone and welding workability deteriorates. On the other hand, when the A value exceeds 1.5900, the amount of Al, which reduces peelability, is excessive, and the amount of Li oxide that forms slag is reduced, which may deteriorate slag peelability.

[관계식 1][Relationship 1]

Figure 112021136901524-pat00002
Figure 112021136901524-pat00002

기타, 본 발명의 용접용 와이어를 이루는 플럭스는 잔여 성분으로 BaF2와 금속 성분(Mn,Cr,Mg 등) 및 금속산화물(FexOy, SiO 등)을 포함할 수 있다. 상기 BaF2 성분은 슬래그형성제로서 35~55% 내외로 함유되며, 그밖에 5~17% 내외로 Mn, Ni, Cr, Mg과 같은 금속성분과 5~17% 내외의 FexOy, SiO와 같은 금속산화물(Li-Si-Fe 산화물)을 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명의 플럭스는 기타 불순물(C,P,S,N)을 포함할 수 있다In addition, the flux constituting the welding wire of the present invention may contain BaF 2 , metal components (Mn, Cr, Mg, etc.), and metal oxides (FexOy, SiO, etc.) as residual components. The BaF 2 component is contained as a slag forming agent in an amount of approximately 35 to 55%, and in addition, metal components such as Mn, Ni, Cr, and Mg are contained in approximately 5 to 17%, and metal oxides such as FexOy and SiO are contained in approximately 5 to 17%. (Li-Si-Fe oxide) may be included. Furthermore, the flux of the present invention may contain other impurities (C, P, S, N).

이하, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 위한 것일 뿐, 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The following examples are only for understanding of the present invention and do not limit the present invention.

(실시예)(Example)

하기 표 1의 조성(플럭스 중량에 대한 중량%임)을 갖는 플럭스를 강재 외피에 충전하여, 직경 1.6~2.0mm의 셀프 실드 플럭스 코어드 와이어를 제조하였다. 이때, 강재 외피는 중량%로, C: 0.015~0.025%, Si: 0.02% 이하, Mn: 0.15~0.25%, P: 0.010%이하 및 S: 0.010% 이하 외 Fe 및 소량의 불순물을 포함하는 연강재를 이용하였으며 플럭스의 충전율은 와이어 전체 중량의 15.0~25.0%이다.A flux having the composition (% by weight relative to the flux weight) shown in Table 1 below was filled into a steel shell to produce a self-shielded flux cored wire with a diameter of 1.6 to 2.0 mm. At this time, the steel outer shell is expressed in weight%: C: 0.015-0.025%, Si: 0.02% or less, Mn: 0.15-0.25%, P: 0.010% or less, S: 0.010% or less, and lead containing Fe and a small amount of impurities. Steel was used, and the flux filling rate was 15.0 to 25.0% of the total weight of the wire.

이후, 제조된 각각의 와이어를 이용하여 하기 표 2의 용접 조건 하 모재(EH36)에 2F 및 1G 용접자세에서 2 Pass 용접을 행한 후, 용접작업성 및 내결함성을 평가하였고, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Afterwards, using each manufactured wire, 2-pass welding was performed on the base material (EH36) at 2F and 1G welding positions under the welding conditions shown in Table 2 below, and then welding workability and defect resistance were evaluated, and the results are shown in Table 3 below. shown in

보다 구체적으로, 용접작업성 평가는, 용접작업자의 관능평가를 통해 아크안정성 및 슬래그 박리성, 스패터성을 비교 판단하였고, 또한 용접부 외관 기공발생 정도를 통해 내결함성을 평가하였다. 그 결과를 우수(○), 보통(△), 그리고 불량(X)으로 구분하여 나타내었다. More specifically, in the evaluation of welding workability, arc stability, slag detachment, and spattering properties were compared and judged through the sensory evaluation of the welder, and defect resistance was also evaluated through the degree of porosity in the appearance of the weld zone. The results were categorized into excellent (○), average (△), and poor (X).

구분division 플럭스 성분 (중량%)Flux composition (% by weight) Li-Si-Fe
산화물
(Li환산치)
Li-Si-Fe
oxide
(Li converted value)
LiF
(Li환산치)
LiF
(Li converted value)
AlAl ZrZr BaCO3BaCO3 희토류
산화물
rare earth
oxide
관계식 ARelation A
비교예1Comparative Example 1 3.203.20 0.210.21 18.118.1 0.60.6 1.71.7 6.56.5 1.47211.4721 비교예2Comparative example 2 4.704.70 0.390.39 17.817.8 0.80.8 1.01.0 7.57.5 1.00371.0037 비교예3Comparative example 3 4.254.25 0.070.07 19.519.5 1.01.0 2.12.1 5.75.7 1.18491.1849 비교예4Comparative Example 4 3.753.75 0.710.71 19.219.2 1.01.0 1.71.7 6.86.8 1.16511.1651 비교예5Comparative Example 5 3.443.44 0.500.50 15.915.9 0.40.4 1.01.0 3.43.4 1.12651.1265 비교예6Comparative Example 6 3.853.85 0.420.42 20.120.1 0.60.6 0.80.8 4.24.2 1.16861.1686 비교예7Comparative example 7 4.114.11 0.360.36 18.518.5 0.10.1 1.01.0 5.55.5 1.09821.0982 비교예8Comparative example 8 3.703.70 0.450.45 18.118.1 1.31.3 1.71.7 7.57.5 1.24981.2498 비교예9Comparative Example 9 4.004.00 0.280.28 18.818.8 0.40.4 0.40.4 7.07.0 1.19591.1959 비교예10Comparative Example 10 4.324.32 0.310.31 19.219.2 0.80.8 2.62.6 4.84.8 1.07561.0756 비교예11Comparative Example 11 4.154.15 0.550.55 18.818.8 1.01.0 1.71.7 0.90.9 0.96800.9680 비교예12Comparative Example 12 3.943.94 0.420.42 17.817.8 0.60.6 2.12.1 9.19.1 1.20281.2028 비교예13Comparative Example 13 3.323.32 0.090.09 19.819.8 1.11.1 2.22.2 8.88.8 1.59821.5982 비교예14Comparative Example 14 4.554.55 0.640.64 16.516.5 0.40.4 2.02.0 1.41.4 0.82420.8242 발명예1Invention Example 1 3.953.95 0.250.25 17.817.8 1.01.0 2.12.1 3.03.0 1.11171.1117 발명예2Invention Example 2 3.753.75 0.280.28 17.417.4 0.80.8 2.02.0 6.06.0 1.22071.2207 발명예3Invention Example 3 4.324.32 0.420.42 19.219.2 1.01.0 1.31.3 2.02.0 0.99400.9940 발명예4Invention Example 4 3.553.55 0.430.43 17.417.4 0.40.4 2.02.0 6.56.5 1.23831.2383 발명예5Invention Example 5 3.943.94 0.250.25 17.817.8 0.80.8 1.01.0 6.06.0 1.18371.1837 발명예6Invention Example 6 4.324.32 0.450.45 16.916.9 0.60.6 2.02.0 5.55.5 1.00541.0054 발명예7Invention Example 7 3.753.75 0.250.25 17.817.8 0.80.8 1.01.0 8.28.2 1.29421.2942 발명예8Invention Example 8 4.004.00 0.480.48 19.019.0 1.01.0 0.80.8 6.06.0 1.13821.1382 발명예9Invention Example 9 3.943.94 0.280.28 19.219.2 0.40.4 1.71.7 6.86.8 1.21761.2176 발명예10Invention Example 10 4.114.11 0.500.50 18.118.1 0.80.8 1.01.0 5.05.0 1.06051.0605

*표 1에서 잔여 성분은 BaF2, 금속성분 및 불가피한 불순물임.*In Table 1, the remaining components are BaF 2 , metal components, and inevitable impurities.

용접조건Welding conditions 용접 전압(V)Welding voltage (V) 용접 전류(A)Welding current (A) 보호가스protective gas 극성polarity Stick-outStick-out 최적조건optimal conditions 2323 260260 없음doesn't exist DCENDCEN 20~30mm20~30mm 고전압조건High voltage conditions 2828 260260 없음doesn't exist DCENDCEN 15~25mm15~25mm

비고note 용접작업성Welding workability 아크안정성Arc stability 슬래그
박리성
slag
peelability
스패터성spattering 용접부 내결함성Weld fault tolerance
일반조건General conditions 고전압조건High voltage conditions 비교예1Comparative Example 1 XX OO 비교예2Comparative example 2 XX OO OO 비교예3Comparative example 3 XX OO 비교예4Comparative Example 4 XX OO XX OO OO 비교예5Comparative Example 5 XX OO XX 비교예6Comparative Example 6 OO XX OO OO OO 비교예7Comparative example 7 OO OO 비교예8Comparative example 8 OO XX OO OO 비교예9Comparative Example 9 XX OO OO 비교예10Comparative Example 10 XX OO 비교예11Comparative Example 11 XX 비교예12Comparative Example 12 XX OO OO 비교예13Comparative Example 13 OO XX OO OO OO 비교예14Comparative Example 14 OO OO XX 발명예1Invention Example 1 OO OO OO OO OO 발명예2Invention example 2 OO OO OO OO OO 발명예3Invention Example 3 OO OO OO OO OO 발명예4Invention Example 4 OO OO OO OO OO 발명예5Invention Example 5 OO OO OO OO OO 발명예6Invention Example 6 OO OO OO OO OO 발명예7Invention Example 7 OO OO OO OO OO 발명예8Invention Example 8 OO OO OO OO OO 발명예9Invention Example 9 OO OO OO OO OO 발명예10Invention Example 10 OO OO OO OO OO

상기 표 1 및 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명이 제안하는 성분 범위를 모두 만족하는 발명예 1 내지 10은 아크안정성과 슬래그 박리성, 스패터성이 우수하며, 고전압조건에서도 내결함성이 우수함을 확인할 수 있다.As shown in Tables 1 and 3 above, it can be confirmed that Inventive Examples 1 to 10, which satisfy all of the component ranges proposed by the present invention, are excellent in arc stability, slag removal, and spatter resistance, and are excellent in defect resistance even under high voltage conditions. there is.

이에 반해, 비교예 1는 Li-Si-Fe의 부족으로 슬래그 양이 적어 슬래그 박리성이 크게 저하되며, 과도한 비교예 2의 경우 Li 증기가 과다 형성되어 아크안정성이 저하되었다. On the other hand, in Comparative Example 1, the amount of slag was small due to a lack of Li-Si-Fe, and the slag peelability was greatly reduced, and in the case of Comparative Example 2, excessive Li vapor was formed and arc stability was reduced.

비교예 3은 LiF의 부족으로 슬래그박리성이 저하되었으며, 과다한 비교예 4의 경우 Li과 함께 F 가스가 생성되어 스패터성이 크게 저하되었다. In Comparative Example 3, slag detachability was reduced due to a lack of LiF, and in Comparative Example 4, where F gas was generated together with excessive LiF, spattering properties were greatly reduced.

비교예 5는 Al의 부족으로 아크안정성이 저하되고 산소 및 질소 고정 역할을 충분히 하지 못하여 내결함성이 저하되었다. 반면 Al이 과다한 비교예 6의 경우 아크안정성 및 슬래그 박리성이 향상되나 슬래그 박리성이 크게 저하되었다. In Comparative Example 5, arc stability was reduced due to a lack of Al, and fault resistance was reduced due to insufficient oxygen and nitrogen fixation. On the other hand, in Comparative Example 6, where Al was excessive, arc stability and slag peelability were improved, but slag peelability was greatly reduced.

비교예 7은 Zr의 부족으로 아크안정성, 스패터성 및 내결함성이 전체적으로 부족하였으며, 과다한 비교예 8의 경우 슬래그 박리성이 저하되었다. In Comparative Example 7, arc stability, spattering properties, and defect resistance were insufficient overall due to a lack of Zr, and in Comparative Example 8, where Zr was excessive, slag peelability was deteriorated.

비교예 9는 BaCO3의 부족으로 아크안정성이 저하되었으며, 과다한 비교예 10의 경우 탄산염이 분해되어 발생한 CO2 가스에 의해 스패터성이 저하되었다. In Comparative Example 9, arc stability was reduced due to a lack of BaCO 3 , and in Comparative Example 10, spattering property was reduced due to CO 2 gas generated by decomposition of carbonate, which was excessive.

비교예 11은 희토류산화물의 부족으로 내결함성이 저하되는 것을 알 수 있으며, 과다한 비교예 12의 경우 스패터성이 저하되었다. In Comparative Example 11, it can be seen that defect resistance was reduced due to a lack of rare earth oxides, and in Comparative Example 12, where there was an excess of rare earth oxides, spatter resistance was reduced.

비교예 13-14는 관계식 1에 의해 정의되는 A 값이 범위를 만족하지 못하여 용접작성성이 불량하였다. 구체적으로, A 값이 본 발명범위 보다 작은 비교예 14는 Li이 과다하고 탈산/탈질제가 부족하여 내결함성이 저하되었으며, 본 발명범위 보다 큰 비교예 13의 경우 Li 및 산화물이 작아 슬래그양이 부족하고 Al, Zr 등이 과다하여 슬래그 박리성이 불량하였다.In Comparative Examples 13-14, the A value defined by Equation 1 did not satisfy the range, resulting in poor weldability. Specifically, in Comparative Example 14, where the A value is less than the range of the present invention, defect resistance was reduced due to excessive Li and insufficient deoxidizing/denitrifying agents, and in Comparative Example 13, where the A value was larger than the range of the present invention, the amount of slag was insufficient due to small Li and oxides. The slag peelability was poor due to excessive Al, Zr, etc.

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.As described above, the detailed description of the present invention has described preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Of course this is possible. Therefore, the scope of rights of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the claims described later, but also by their equivalents.

Claims (2)

금속외피 내 플럭스가 15.0~25.0% 충전율로 충전되어 있는 플럭스 코어드 와이어에 있어서,
상기 플럭스는 그 자체에 대한 중량%로, Li-Si-Fe 산화물 중 Li 환산치: 3.30~4.60%, LiF 중 Li 환산치: 0.08~0.70%, Al: 16.0~20.0%, Zr: 0.2~1.2%, BaCO3: 0.5~2.5%, 희토류산화물: 1.0~9.0%, 잔여 BaF2 35~55%; Mn, Ni, Cr 및 Mg 중 선택된 1종 이상을 5~17%; 및 불가피한 불순물(C,P,S,N)로 이루어지며, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 A값이 0.8300~1.5900을 만족하는 고전압 조건에서 내결함성이 우수한 전자세용 셀프실드 플럭스 코어드 와이어.
[관계식 1]

In a flux cored wire in which the flux in the metal shell is charged at a charging rate of 15.0 to 25.0%,
The flux is expressed as a weight percentage relative to itself, converted to Li in Li-Si-Fe oxide: 3.30 to 4.60%, converted to Li in LiF: 0.08 to 0.70%, Al: 16.0 to 20.0%, Zr: 0.2 to 1.2. %, BaCO 3 : 0.5~2.5%, rare earth oxide: 1.0~9.0%, remaining BaF 2 35~55%; 5 to 17% of one or more selected from Mn, Ni, Cr and Mg; and unavoidable impurities (C, P, S, N), and is a self-shielded flux cored wire for electronics with excellent fault resistance under high voltage conditions where the A value defined by the following relational equation 1 satisfies 0.8300 to 1.5900.
[Relational Expression 1]

제 1항에 있어서, 상기 충전되는 플럭스의 양은 와이어 전체에 대해 중량%로 15~25%를 만족하는 것을 특징으로 하는 고전압 조건에서 내결함성이 우수한 전자세용 셀프실드 플럭스 코어드 와이어. The self-shielded flux cored wire for electronic position according to claim 1, wherein the amount of the charged flux satisfies 15 to 25% by weight of the entire wire.
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