KR20020096446A - Flux cored wire for ferritic stainless steel - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A flux cored wire for welding ferritic stainless steel is provided, which shows low welding cracks such as brittleness cracks and high temperature cracks as well as obtains stable welding bead at welded part of stainless steel. CONSTITUTION: The flux cored wire includes a sheath comprising C<=0.03 wt.%, Si<=0.03 wt.%, Mn 0.15 to 0.45 wt.%, P<=0.02 wt.%, S<=0.02 wt.%; a core comprising C<=0.02 wt.%, N<=0.02 wt.%, P<=0.02 wt.%, S<=0.01 wt.%, Cr 14.5 to 25.0 wt.%, Ti 0.3 to 4.0 wt.%, Mo+W 0.1 to 3.0 wt.%, TiO2 1.0 to 5.0 wt.%, SiO2 0.3 to 3.5 wt.%, Mn 0.5 to 3.0 wt.%, based on the total weight of the flux cored wire, wherein compounding ratio (A) of TiO2, SiO2 and Mn is controlled within the range of 0.5 to 23.3 according to the below equation: A=((TiO2/2)+SiO2)/(1.2912xMn).

Description

페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어{Flux cored wire for ferritic stainless steel}Flux cored wire for ferritic stainless steel

본 발명은 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내산화성이 우수하면서 용접균열발생의 현저한 저감효과가 있는 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.The present invention relates to a flux cored wire for welding ferritic stainless steel, and more particularly, to a flux cored wire for welding ferritic stainless steel, which is excellent in oxidation resistance and has a significant reduction effect of welding crack generation.

자동차의 수출이 다양한 기후를 가진 세계 각지로 확산되면서 자동차 배기계 부재에 요구되어지는 물성은 점점 엄격해지고 있으며, 이러한 요구에 따라 크롬의 함량을 높인 원자재의 생산이 증가하고 있다. 이와 함께 페라이트계 스테인리스강은 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 고온 내산화성, 내열피로성, 고온 강도가우수하기 때문에 자동차 배기계 부품과 같이 800~1000℃ 정도의 고온에서 심하게 산화 또는 가열·냉각이 반복되는 부재에 많이 사용되고 있는 실정이다. 따라서 이러한 고크롬 함유강이나 페라이트계 스테인리스강의 용접에 적합한, 고온에서의 물성이 우수하면서도 작업성이 우수한 용접재료의 개발이 요구되고 있다.As exports of automobiles spread to various parts of the world with various climates, the physical properties required for the exhaust system of automobiles are becoming more stringent, and the production of raw materials with high chromium content is increasing according to these demands. In addition, ferritic stainless steel is superior to austenitic stainless steel in terms of high temperature oxidation resistance, thermal fatigue resistance, and high temperature strength. Therefore, the ferritic stainless steel is oxidized or heated and cooled at a high temperature of about 800 to 1000 ° C. It is used a lot in the situation. Accordingly, there is a demand for development of a welding material having excellent physical properties at high temperatures and excellent workability, suitable for welding such high chromium-containing steel or ferritic stainless steel.

한편, 페라이트계 스테인리스강 용접용 재료는 대개 싱글패스(single pass)용으로 박판용접에 사용되며, 박판용접에서는 용접부의 흘러내림을 방지하기 위해 저전류·저전압의 조건에서 용접하는 경우가 많다. 그러나 종래의 페라이트계 용접용 재료는 저전류·저전압의 조건에서 발생되는 스패터의 발생량이 많고 아크가 불안정하여 용접작업성이 불량하였다.On the other hand, ferritic stainless steel welding materials are generally used for thin plate welding for single pass, and in thin plate welding, welding is often performed under low current and low voltage conditions in order to prevent the welding part from falling down. However, the conventional ferritic welding material has a large amount of spatters generated under low current and low voltage conditions, and an arc is unstable, resulting in poor welding workability.

상기와 같은 문제점을 고려하여, 일본국 특개평06-000691에서는 JIS SUS 430LX와 SUS 444 등에서 규정하는 네오븀(Nb)을 함유하는 페라이트계 스테인리스강을 와이어의 외피로 사용하고 충진되는 플럭스에는 크롬의 함량을 16~25중량%로 하여 와이어의 물성과 작업성을 향상시키려 하였다. 그러나 페라이트계 스테인리스강을 외피로 사용하면 외피 자체의 가격이 비쌀 뿐만 아니라, 신선시 나타나는 가공경화를 줄이기 위해 1100℃ 정도의 열처리가 반드시 수반되어야 하며 신선시 다이스(dies) 수명을 감소시켜 용접재료의 생산비용이 증가되는 문제점을 해소할 수 없었다.In view of the above problems, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 06-000691 uses ferritic stainless steel containing neobium (Nb) specified in JIS SUS 430LX, SUS 444, etc. as the shell of the wire, and the filled flux is chromium. The content of 16 to 25% by weight was intended to improve the physical properties and workability of the wire. However, when ferritic stainless steel is used as the outer shell, not only the shell itself is expensive, but also heat treatment at about 1100 ° C must be accompanied to reduce the work hardening that occurs during drawing. The problem of increased production costs could not be solved.

일본국 특개평09-085491에서는 페라이트계 스테인리스강을 외피로 사용하는 대신 연강용 외피를 사용함으로써 비용 저감의 효과를 얻으려는 시도가 있었으나, 단순히 연강용 외피를 사용하여 신선의 효과를 극대화하기에는 부족하였다. 즉 신선시 발생되는 가공경화를 완화시켜주기 위한 열처리가 반드시 수반되어야만 하는 문제점을 해소할 수는 없었다.In Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-085491, an attempt was made to obtain a cost reduction effect by using a mild steel outer shell instead of using ferritic stainless steel as an outer shell, but it was not sufficient to maximize the effect of freshness by simply using a mild steel outer shell. . In other words, it was not possible to solve the problem that must be accompanied by heat treatment to alleviate the work hardening occurs during the drawing.

이에 본 발명자는 플럭스 코어드 와이어의 외피를 극연강으로 제한함과 동시에 심혈을 기울여 내부 플럭스의 조성에 대하여 연구한 결과, 제조단가가 비교적 낮으면서도 내산화성이 우수하고 용접균열발생의 현저한 저감효과가 있는 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어를 개시하게 된 것이다.Therefore, the present inventors limited the outer shell of the flux cored wire to ultra-soft steel and at the same time studied the composition of the internal flux by inclining the cardioids. A flux cored wire for welding ferritic stainless steel is disclosed.

본 발명은 극연강제 외피에 최적화된 플럭스를 충진시킴으로써, 제조단가가 낮으면서도 내산화성, 내식성 및 용접작업성을 향상시킨 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공함을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to provide a flux cored wire for welding ferritic stainless steel, which has a low manufacturing cost and improved oxidation resistance, corrosion resistance, and welding workability by filling flux optimized for the outer steel sheet.

도 1은 용착금속의 화학성분을 측정하기 위한 방법을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a method for measuring the chemical composition of the deposited metal.

도 2는 아크 안정성을 평가하는 방법을 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a method of evaluating arc stability.

본 발명의 상기와 같은 목적은 플럭스 코어드 와이어의 외피가 C ≤0.03%, Si ≤0.03%, Mn 0.15~0.45%, P ≤0.02%, S ≤0.02%를 함유하는 JIS G3141 규격에 따른 극연강이며, 플럭스는 와이어 전중량에 대하여 C ≤0.02%, N ≤0.02%, P≤0.02%, S ≤0.01%, Cr 14.5~25.0%, Ti 0.3~4.0%, Mo 와 W를 합산하여 0.1~3.0%, TiO21.0~5.0%, SiO20.3~3.5%, Mn 0.5~3.0%를 만족하되, TiO2, SiO2및 Mn은 하기 식(1)의 조합비(A)가 0.5~23.3의 범위를 만족함을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어에 의해 달성된다.The above object of the present invention is an electrode according to the JIS G3141 standard that the shell of the flux cored wire contains C ≤0.03%, Si ≤0.03%, Mn 0.15 ~ 0.45%, P ≤0.02%, S ≤0.02% Flux is 0.1 to 3.0 by adding C ≤0.02%, N ≤0.02%, P ≤0.02%, S ≤0.01%, Cr 14.5-25.0%, Ti 0.3-4.0%, Mo and W based on the total weight of wire %, TiO 2 1.0 ~ 5.0%, SiO 2 0.3 ~ 3.5%, Mn 0.5 ~ 3.0%, but TiO 2 , SiO 2 and Mn have a combination ratio (A) of the formula (1) in the range of 0.5 to 23.3 It is achieved by a flux cored wire for welding ferritic stainless steel characterized by its satisfactory.

‥‥‥ 식(1) ‥‥‥ Formula (1)

이하, 본 발명의 상기와 같은 구성에 따른 각 성분의 역할과 수치 한정의 이유를 설명한다.Hereinafter, the role of each component and the reason of numerical limitation according to the above structure of this invention are demonstrated.

본 발명에서는 플럭스 코어드 와이어의 외피로 스테인리스강 대신 연강을 사용하여 제조단가를 낮추었다. 특별히 연강 중에서도 JIS G3141에서 규정하는 극연강을 사용하여 신선시에 발생가능한 문제점들을 최소화시켰다. JIS G3141에서 규정하는 극연강은 C≤0.03%, Si≤0.03%, Mn 0.15~0.45%, P≤0.02% 및 S≤0.02%를 만족하는 강을 말한다.In the present invention, the manufacturing cost was lowered by using mild steel instead of stainless steel as the shell of the flux cored wire. In particular, mild mild steel specified in JIS G3141 is used among mild steel to minimize the problems that may occur during drawing. The extreme mild steel stipulated in JIS G3141 refers to steel satisfying C ≦ 0.03%, Si ≦ 0.03%, Mn 0.15 to 0.45%, P ≦ 0.02%, and S ≦ 0.02%.

본 발명에서 상기의 규격을 만족하는 극연강을 사용한 이유는 다음과 같다. C를 0.03% 이하로 규정한 이유는 저전류·저전압의 조건에서도 아크의 이행형태를 분산형(spray type)으로 하기 위함이다. 또한 C의 함량이 높은 경우 Ti, Mo, N, Cr등과 결합하여 탄화물 혹은 탄질화물을 형성하여 인성을 저하시키고 균열을 유발시키기 때문에 외피중의 C를 0.03% 이하로 규정하는 것이 바람직하다. Si는 용접시 용착금속 내에 함유되는 Si 함량을 조절하고, 미소량의 SiO2를 발생시켜 작업성을 향상시키는 역할을 하나, 비드(bead)의 외관을 미려하게 하기 위하여는 0.03% 이하로 규정되는 것이 바람직하다. Mn은 탈산제의 역할을 함과 동시에 TiO2, SiO2와 함께 아크 안정성의 향상에 기여 하나, MnO를 형성시켜 비드의 외관에 영향을 줄 수 있으므로 0.15~0.45%를 함유하는 것이 바람직하다. P와 S의 경우 불순물로 인성을 저하시키고 균열을 발생시키는 문제점이 있으나, 제조단가를 고려해볼 때 각각 0.02% 이하이면 바람직하다.In the present invention, the reason for using the ultra-mild steel that satisfies the above specification is as follows. The reason why C is set to 0.03% or less is to make the transition form of arc even in the condition of low current and low voltage. In addition, when the content of C is high, it is preferable to define C in the shell to 0.03% or less because it combines with Ti, Mo, N, Cr, and the like to form carbides or carbonitrides to reduce toughness and cause cracking. Si controls the Si content contained in the weld metal during welding and improves workability by generating a small amount of SiO 2 , but in order to beautify the appearance of the beads, it is defined as 0.03% or less. It is preferable. Mn plays a role as a deoxidizer and contributes to the improvement of arc stability together with TiO 2 and SiO 2 , but MnO is preferably 0.15 to 0.45% because it may affect the appearance of beads. In the case of P and S, there is a problem in that toughness is reduced and cracks are generated as impurities, but considering the manufacturing cost, it is preferably 0.02% or less.

다음으로, 본 발명의 플럭스 조성에 대하여 설명한다.Next, the flux composition of this invention is demonstrated.

용접부에서 흔히 발생되는 취성균열이나 고온균열 등을 저감시키는 방법으로 Nb를 첨가하는 방법이 일본국 특개평7-124785에 공지되었다. 그러나 본원 발명자들은 페라이트가 갖는 BCC구조(body centered cubic)에서 C와 N의 고용한계를 고려한 결과, C와 N의 함량을 제한하고 P와 S와 같은 불순물을 극히 미량으로 통제할 경우 Nb를 첨가하지 않아도 용접균열성의 발생을 현저히 감소시킬 수 있음을 알게 되었다. 이에 본원 발명을 완성하게 되었으며, 그 효과는 하기에서 충분히 설명될 것이다. 한편, 하기에서 기재되는 모든 %는 특별한 언급이 없는 한 중량%임을 밝혀둔다.Japanese Patent Laid-Open No. 7-124785 discloses a method of adding Nb as a method of reducing brittle cracks, high temperature cracks, and the like, which are commonly generated in welds. However, the inventors of the present invention consider the solid solution limits of C and N in the body-centered cubic structure of ferrite, and therefore, do not add Nb when limiting the contents of C and N and controlling extremely small amounts of impurities such as P and S. It has been found that it is possible to significantly reduce the occurrence of weld cracking. Thus, the present invention has been completed, and the effects will be fully described below. On the other hand, it is noted that all% described below is% by weight unless otherwise specified.

플럭스 중의 C는 Ti, Mo, N, Cr등과 결합하여 탄화물 혹은 탄질화물을 형성하여 인성을 저하시키고 균열을 발생시키기 때문에, 플럭스 중의 C 함량은 0.02%이하로 하는 것이 바람직하다. 또한 N의 함량도 C의 경우와 같은 이유로 0.02% 이하로 제한하였다. 이렇게 C와 N의 함량을 0.02% 이하로 제한함으로써 페라이트 조직의 안정화를 도모하는 효과를 부수적으로 얻게 된다. 플럭스 중의 P와 S는 불순물로서, 인성을 저하시키고 균열을 발생시키므로, 그 함량은 P 0.02%이하, S 0.01%이하로 제한하는 것이 바람직하다.Since C in the flux combines with Ti, Mo, N, Cr and the like to form carbides or carbonitrides to reduce toughness and cause cracking, the C content in the flux is preferably 0.02% or less. In addition, the content of N was also limited to 0.02% or less for the same reason as in the case of C. By limiting the content of C and N to 0.02% or less in this way it is incidentally obtained the effect of stabilizing the ferrite structure. Since P and S in the flux are impurities, the toughness is lowered and cracks are generated. Therefore, the content is preferably limited to P 0.02% or less and S 0.01% or less.

Cr은 페라이트 영역을 확장시키는 원소임과 동시에 Cr2O3를 형성하여 내식성을 향상시키는 원소이다. Cr의 함량은 다른 플럭스 구성 원소의 함량과 상대적인 관계이므로 Ti, C 및 N의 함량에 따라 다소 변화될 수 있으며, 본원에서는 그 함량의 최소값을 14.5%로 하였다. Cr의 함량이 증가하면 할수록 내식성의 효과도 증가하지만 25%를 초과하면 연성이 저하될 뿐만 아니라 용접될 SUS 430LX, SUS436L, SUS444 등의 모재보다 Cr함량이 높아지게 된다. 이렇게 되면 1100℃ 이상의 온도로 상승하는 열 영향부(HAZ, heat-affected zone)에서 결정립이 조대화되어 연성 및 인성이 현저하게 저하되는 문제점이 발생된다. 한편, Cr은 Cr산화물이나 Cr합금물의 형태로 첨가될 수 있으며, 이때 Cr의 함량은 Cr 환산치로 변환되어야 한다.Cr is an element that expands the ferrite region and at the same time forms Cr 2 O 3 to improve corrosion resistance. Since the content of Cr is related to the content of other flux constituents, the content of Cr may vary slightly depending on the content of Ti, C, and N. In this specification, the minimum value of the content is 14.5%. As the content of Cr increases, the effect of corrosion resistance also increases, but when it exceeds 25%, the ductility decreases, and the Cr content is higher than that of the base metals such as SUS 430LX, SUS436L, and SUS444. This causes coarse grains in the heat-affected zone (HAZ) which rises to a temperature of 1100 ° C. or higher, resulting in a significant decrease in ductility and toughness. On the other hand, Cr may be added in the form of Cr oxide or Cr alloy, wherein the content of Cr should be converted to Cr conversion value.

Ti는 페라이트 안정화 원소로서 N과 결합시 결정립을 미세화하고, 내식성을향상시키는 효과가 있다. 이러한 Ti의 함량이 0.3% 이하이면 소망하는 정도의 내식성을 얻을 수 없고, Ti의 함량이 4.0%를 초과하면 조직의 미세화에는 도움이 되지만 취성을 유발시킨다. 따라서 Ti의 함량은 0.3~4.0%로 하는 것이 바람직하다.Ti, as a ferrite stabilizing element, has an effect of miniaturizing crystal grains when bonded with N and improving corrosion resistance. If the content of Ti is 0.3% or less, the desired degree of corrosion resistance cannot be obtained. If the content of Ti is more than 4.0%, it helps the microstructure of the tissue but causes brittleness. Therefore, the content of Ti is preferably 0.3 to 4.0%.

Mo 및 W은 고온강도 및 내고온염해성을 향상시키기 위한 원소로서, 라베스상(Laves phase)의 석출속도가 늦어 조대화되는 문제점은 있으나, 내열성 저하를 경감시키는 효과가 있다. 또한, Mo는 Cr산화물 등의 내식피막이 파괴되었을 때 그 보수작용을 하기 때문에 고온내식성을 개선시키는 효과가 있다. 이러한 Mo 및 W의 합계 함량이 0.1% 이상이면 함량과 비례하여 내열성 및 내식성이 향상되지만, Mo 및 W의 합계 함량은 3% 이하로 하는 것이 바람직하다. 만일 3%를 초과하면 용접금속의 연성을 저해할 뿐만 아니라 경제적인 측면에서도 비용이 상승되는 요인이 되기 때문이다.Mo and W are elements for improving high temperature strength and high temperature salt resistance, but have a problem of coarsening due to a slow precipitation rate of the Laves phase, but have an effect of reducing heat resistance deterioration. In addition, Mo has an effect of improving the high temperature corrosion resistance because it performs the repair action when the corrosion resistant film such as Cr oxide is destroyed. If the total content of Mo and W is 0.1% or more, heat resistance and corrosion resistance are improved in proportion to the content, but the total content of Mo and W is preferably 3% or less. If it exceeds 3%, it not only inhibits the ductility of the weld metal but also increases the cost in terms of economy.

페라이트계 스테인리스강의 용접조건이 주로 저전류·저전압이기 때문에, 이러한 조건에서의 아크 안정성을 개선하기 위하여 철합금제를 첨가해본 결과, 아크가 강해지고 용접이행이 부드러워지는 경향은 있었지만, 용적이 커지면서 스패터 발생량이 증가하는 문제점이 나타났다. 이러한 현상을 개선하기 위해 여러가지 방법을 검토 및 시험한 결과, 산화물의 조합비를 적절하게 조절함으로써 아크 및 용적이행의 안정성을 확보할 수 있었다.Since the welding conditions of ferritic stainless steel are mainly low current and low voltage, the addition of iron alloy to improve the arc stability under these conditions has resulted in the tendency of the arc to become strong and the smoothing of the welding. The problem with the increase in the amount of data was shown. As a result of examining and testing various methods to improve this phenomenon, it was possible to secure stability of arc and dropping by appropriately adjusting the combination ratio of oxides.

본 발명에서는 산화물로 TiO2와 SiO2를 사용하였으며, 이들은 모두 슬래그 형성제 및 아크 안정제의 역할을 한다. 본 발명에서는 아크 안정을 위하여 상기의 TiO2와 SiO2및 Mn을 첨가하는 바, TiO2와 SiO2및 Mn의 조합비(A)가 중요한 요인이 되는 것이다. 하기의 식(1)로 표시되는 조합비(A)는 0.5~23.3의 범위를 만족해야 한다.In the present invention, TiO 2 and SiO 2 are used as oxides, and both of them serve as slag formers and arc stabilizers. In the present invention, since the TiO 2 , SiO 2 and Mn are added to stabilize the arc, the combination ratio (A) of TiO 2 , SiO 2, and Mn becomes an important factor. The combination ratio A represented by the following formula (1) must satisfy the range of 0.5 to 23.3.

‥‥‥ 식(1) ‥‥‥ Formula (1)

TiO2는 SiO2와 함께 슬래그 형성제 및 아크 안정제의 역할을 하는 성분으로서, 용접 후 비드의 외형을 양호하게 하고 아크의 집중성을 개선하여 스패터 발생을 억제한다. 이때, TiO2및 SiO2의 함량은 각각 1.0~5.0%, 0.3~3.5%의 범위를 만족하면서 상기 식(1)을 함께 만족하는 것이 바람직하다. 이는 TiO2가 1.0% 미만이면 충분한 슬래그량을 확보하는 것이 불가능하며, 5.0%를 초과하면 아크가 불안정해져 용접 작업성이 저하되기 때문이다. 또한 SiO2가 0.3% 미만이면 아크의 안정성을 확보하기 어려우며, 3.5%를 초과하면 슬래그 박리성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 TiO2및 SiO2가 각각의 범위를 만족하면서 상기 식(1)의 조합비를 만족해야만 소망하는 효과를 얻을 수 있다.TiO 2 is a component that plays a role of a slag forming agent and an arc stabilizer together with SiO 2, and improves the appearance of the beads after welding and improves the concentration of the arc to suppress spatter generation. At this time, the contents of TiO 2 and SiO 2 preferably satisfy the above formula (1) while satisfying the ranges of 1.0 to 5.0% and 0.3 to 3.5%, respectively. This is because if the TiO 2 is less than 1.0%, it is impossible to secure a sufficient amount of slag, and if it exceeds 5.0%, the arc becomes unstable and the welding workability is deteriorated. In addition, when SiO 2 is less than 0.3%, it is difficult to secure stability of the arc, and when it exceeds 3.5%, there is a problem in that slag peelability is lowered. Therefore, the desired effect can be obtained only when TiO 2 and SiO 2 satisfy the respective ranges and satisfy the combination ratio of the above formula (1).

Mn은 용접금속의 탈산을 위하여 첨가될 뿐만 아니라, 페라이트계 스테인리스강에서 요구되는 인장강도를 충분히 확보하기 위하여 첨가된다. Mn의 함량은 0.5~3.0%를 만족함과 동시에 상기 식(1)의 조건을 만족해야 한다. Mn이 상기 TiO2와 SiO2와 함께 식(1)에 따른 조합비를 만족해야 아크의 안정성을 충분히 확보하여 저전류·저전압에서도 아크 이행의 균일성을 유지할 수 있으며 스패터의 발생량도 저감되는 효과가 나타나게 된다.Mn is added not only for deoxidation of the weld metal, but also in order to sufficiently secure the tensile strength required in ferritic stainless steel. The content of Mn must satisfy 0.5 to 3.0% and at the same time satisfy the condition of Formula (1). When Mn meets the combination ratio according to Equation (1) together with TiO 2 and SiO 2 , the stability of the arc is sufficiently secured to maintain uniformity of arc transition even at low current and low voltage, and the amount of spatter generated is also reduced. Will appear.

한편, 지금까지 설명한 플럭스는 상기에서 특정한 규격을 갖는 극연강제 외피에 15~30%로 충진시켜야 한다. 플럭스의 양이 15% 미만이면 Cr, Mo 등의 함량이 불충분하여 내식성이 저하되며, 30%를 초과할 경우에는 송급성이 나빠지게 된다. 따라서 플럭스의 충진율은 15~30%로 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the flux described so far should be filled in 15 ~ 30% in the ultra-fine steel shell having a specific specification above. If the amount of the flux is less than 15%, the content of Cr, Mo, etc. is insufficient, so that the corrosion resistance is lowered. Therefore, the filling rate of the flux is preferably 15 to 30%.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체화시키나, 하기의 실시예에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be further embodied by the following examples, but the present invention is not limited by the following examples.

표 1은 발명예 및 비교예에 적용된 플럭스 구성 성분들의 함량을 나타낸 것이며, 플럭스의 충진율은 와이어 전중량에 대하여 21%로 한정하였고, 최종 선경은1.2㎜로 하였다.Table 1 shows the contents of the flux constituents applied to the invention examples and comparative examples, the filling rate of the flux was limited to 21% of the total weight of the wire, the final wire diameter was 1.2mm.

구분division 플럭스 구성 성분(와이어 전 중량에 대한 중량%)Flux component (% by weight of wire total) TiO2 TiO 2 SiO2SiO2 CrCr MoMo MnMn SiSi TiTi CC 조합비(A)Combination Ratio (A) 비교예Comparative example 1One 0.360.36 0.110.11 13.4513.45 0.080.08 0.470.47 0.300.30 0.240.24 〈0.01<0.01 0.480.48 22 0.230.23 0.120.12 14.2714.27 0.070.07 0.450.45 0.420.42 0.110.11 〈0.01<0.01 0.400.40 33 4.204.20 3.293.29 26.3026.30 0.070.07 0.150.15 0.420.42 0.280.28 〈0.01<0.01 27.8327.83 발명예Inventive Example 44 1.321.32 0.560.56 15.8015.80 0.890.89 0.520.52 0.150.15 0.860.86 〈0.01<0.01 1.821.82 55 1.971.97 0.650.65 16.4516.45 1.021.02 0.800.80 0.310.31 1.271.27 〈0.01<0.01 1.581.58 66 2.502.50 1.201.20 18.0018.00 1.021.02 0.880.88 0.450.45 1.751.75 〈0.01<0.01 2.162.16 77 3.523.52 1.781.78 19.0319.03 1.371.37 0.900.90 0.330.33 2.332.33 〈0.01<0.01 3.053.05 88 3.983.98 2.032.03 22.4522.45 1.671.67 1.101.10 0.330.33 2.692.69 〈0.01<0.01 2.832.83 99 4.004.00 2.102.10 23.1023.10 1.671.67 1.101.10 0.330.33 2.692.69 〈0.01<0.01 2.892.89 1010 4.004.00 2.102.10 23.1023.10 2.002.00 0.520.52 0.280.28 2.692.69 〈0.01<0.01 6.116.11

상기와 같이 제조된 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어를 이용해서 두께 12㎜의 SUS 436강판 위에 용접전류 180~240A, 용접전압 25~32V, 용접속도 20~30㎝/min, 차폐가스 100% CO2의 조건으로 용접을 실시하였다. 용접후, 용착금속의 성분을 표 2에 나타내었으며, 용접 작업성 평가 결과를 표 3에 나타내었다. 표 2의 용착금속 화학성분은 JIS Z 3183에 따라 측정되었으며, 도 1을 참고로 설명하면 두께 15㎜이상, 길이 100㎜이상, 폭 55㎜이상의 모재에 용접 비드가 10㎜이상 되도록 다층용접을 실시한 후 측정한 것이다.Welding current 180 ~ 240A, welding voltage 25 ~ 32V, welding speed 20 ~ 30cm / min, shielding gas 100 on 12mm thick SUS 436 steel plate using ferritic stainless steel welding flux cored wire manufactured as described above. Welding was performed under the condition of% CO 2 . After welding, the components of the weld metal are shown in Table 2, and the results of welding workability evaluation are shown in Table 3. The weld metal chemistry of Table 2 was measured according to JIS Z 3183. Referring to FIG. It is measured after.

구분division 용착금속 화학성분 분석결과(중량%)Result of chemical composition analysis of weld metal (wt%) CC PP SS SiSi MnMn CrCr MoMo TiTi 비교예Comparative example 1One 0.0320.032 0.0150.015 0.0080.008 0.3190.319 0.6170.617 13.01913.019 0.0850.085 0.0770.077 22 0.0380.038 0.0220.022 0.0090.009 0.4470.447 0.5910.591 13.81313.813 0.0780.078 0.0820.082 33 0.0400.040 0.0240.024 0.0120.012 0.4470.447 0.1970.197 25.45825.458 0.0780.078 0.1510.151 발명예Inventive Example 44 0.0340.034 0.0180.018 0.0070.007 0.1600.160 0.6830.683 15.29415.294 0.9940.994 0.0910.091 55 0.0340.034 0.0260.026 0.0050.005 0.3300.330 1.0501.050 15.92315.923 1.1391.139 0.0950.095 66 0.0350.035 0.0280.028 0.0050.005 0.4790.479 1.1551.155 17.42317.423 1.1391.139 0.1040.104 77 0.0360.036 0.0250.025 0.0120.012 0.3510.351 1.1811.181 18.42118.421 1.5301.530 0.1100.110 88 0.0360.036 0.0230.023 0.0140.014 0.3510.351 1.4441.444 21.73121.731 1.8651.865 0.1290.129 99 0.0370.037 0.0260.026 0.0090.009 0.3510.351 1.4441.444 22.36022.360 1.8651.865 0.1330.133 1010 0.0370.037 0.0220.022 0.0150.015 0.2980.298 0.6830.683 22.36022.360 2.2332.233 0.1330.133

구분division 용접 작업성 평가 결과Welding workability evaluation result 아크 안정성Arc stability 흄 발생량Amount of fume 용접균열 발생Weld Crack Generation 비드 외관Bead appearance 비교예Comparative example 1One 22 33 XX XX XX 발명예Inventive Example 44 OO OO OO 55 OO OO OO OO 66 OO OO OO OO 77 OO OO OO OO 88 OO OO OO OO 99 OO OO OO OO 1010 OO OO

표 3에서 아크 안정성 평가는 도 2의 방법으로 평가되었으며, 용접전압 24~28V, 용접전류 160~260A의 조건으로 용접하였다.In Table 3, the arc stability was evaluated by the method of FIG. 2, and welded under the conditions of a welding voltage of 24 to 28V and a welding current of 160 to 260A.

이상의 실시예에서 알 수 있듯이, 플럭스 각 성분의 함량을 만족하면서 식(1)의 조합비(A)를 만족하도록 제조된 발명예는 아크가 안정하고, 흄 발생량이 적었다. 또한 용접후 균열이 전혀 발생되지 않았으며, 미려한 용접 비드를 얻을 수 있었다. 반면, 비교예는 용적이 커서 아크가 다소 불안하였으며, 비교예 3의 경우 미소한 용접 균열이 발생되었다.As can be seen from the above examples, the invention examples manufactured to satisfy the combination ratio (A) of the formula (1) while satisfying the content of each component of the flux, the arc is stable, and the amount of fume generated was small. Also, no crack was generated after welding, and beautiful welding beads could be obtained. On the other hand, the comparative example had a large volume and the arc was somewhat unstable, and in Comparative Example 3, a slight welding crack was generated.

본 발명에 따른 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어를 사용하면 페라이트계 스테인리스강의 용접부에 취성균열이나 고온균열 등의 용접균열발생이 현저히 저감될 뿐만 아니라, 저전류·저전압 조건에서도 미려한 용접 비드를 얻을 수 있다. 또한 내식성과 내산화성이 확보됨은 물론이다.The use of the flux cored wire for welding ferritic stainless steel according to the present invention not only significantly reduces the occurrence of welding cracks such as brittle cracks and high temperature cracks in the welded portion of the ferritic stainless steel, but also provides excellent welding beads even under low current and low voltage conditions. You can get it. In addition, corrosion resistance and oxidation resistance are of course secured.

특히 외피로 연강을 사용함으로써, 신선시 높은 신선 속도로 생산성을 향상시키고, 와이어의 가공경화정도가 적어 다이스의 수명연장을 물론 제조단가의 절감에도 큰 효과가 있다.In particular, the use of mild steel as an outer sheath improves productivity at high drawing speeds during drawing, and reduces the degree of hardening of the wire, which greatly increases die life and reduces manufacturing costs.

Claims (1)

페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어에 있어서,In the flux cored wire for welding ferritic stainless steel, 상기 플럭스 코어드 와이어의 외피는 C ≤0.03%, Si ≤0.03%, Mn 0.15~0.45%, P ≤0.02%, S ≤0.02%를 함유하는 JIS G3141 규격에 따른 극연강이며,The shell of the flux cored wire is an ultra mild steel according to JIS G3141 standard containing C ≤0.03%, Si ≤0.03%, Mn 0.15-0.45%, P ≤0.02%, S ≤0.02%, 상기 플럭스는 와이어 전중량에 대하여 C ≤0.02%, N ≤0.02%, P ≤0.02%, S ≤0.01%, Cr 14.5~25.0%, Ti 0.3~4.0%, Mo 와 W를 합산하여 0.1~3.0%, TiO21.0~5.0%, SiO20.3~3.5%, Mn 0.5~3.0%를 만족하되,The flux is 0.1% to 3.0% by adding C ≤0.02%, N ≤0.02%, P ≤0.02%, S ≤0.01%, Cr 14.5-25.0%, Ti 0.3-4.0%, Mo and W based on the total weight of the wire , TiO 2 1.0 ~ 5.0%, SiO 2 0.3 ~ 3.5%, Mn 0.5 ~ 3.0%, 상기 TiO2, SiO2및 Mn은 하기 식(1)의 조합비(A)가 0.5~23.3의 범위를 만족함을 특징으로 하는 페라이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 코어드 와이어.The TiO 2 , SiO 2 and Mn is a flux cored wire for welding ferritic stainless steel, characterized in that the combination ratio (A) of the following formula (1) satisfies a range of 0.5 to 23.3. ‥‥‥ 식(1) ‥‥‥ Formula (1)
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