KR20090070149A

KR20090070149A - 용접봉용 선재의 제조방법

Info

Publication number: KR20090070149A
Application number: KR1020070138047A
Authority: KR
Inventors: 우기택
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2007-12-26
Filing date: 2007-12-26
Publication date: 2009-07-01
Also published as: KR100910494B1

Abstract

본 발명은 자동차등의 소재간 용접을 위해 사용되는 용접봉용 선재를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 선재의 제조시 빌렛의 가열온도와 사상압연기 인입온도를 적절히 제어함으로써 생산성이 우수하면서 재질이 균일한 용접봉용 선재의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

본 발명은 중량%로, 탄소(C):0.02∼0.12%, 실리콘(Si):0.03~1.00%, 망간(Mn):1.0~2.0%, 타이타늄(Ti):0.1~0.3%, P: 0.025%이하, S: 0.025%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 빌렛을 가열로에서 가열하여 조압한 다음, 조압연된 빌렛을 사상압연기에 인입시켜 열간사상압연하여 용접봉용 선재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 빌렛의 가열온도를 1,010∼1,070℃로 하고, 그리고 조압연된 빌렛이 사상압연기에 인입되기 전에, 사상압연기 인입온도가 880 ∼ 940℃이 되도록 중간 수냉을 행하는 용접봉용 선재의 제조방법을 그 요지로 한다.

본 발명에 의하면, 가열온도를 증가시킴으로써 선재의 인장강도가 낮아지고 , 인장강도 편차도 감소하여 균일한 재질 특성을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 조압연에서의 압연 트러블을 방지함으로 인하여 생산성도 향상시킬 수 있다.

용접봉, 선재, 가열온도, 중간 수냉, 사상압연기 인입온도

Description

용접봉용 선재의 제조방법{Method for Manufacturing Steel Wire for Welding Wire}

본 발명은 자동차등의 소재간 용접을 위해 사용되는 용접봉용 선재를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 생산성이 우수하고 재질이 균일한 용접봉용 선재의 제조방법에 관한 것이다.

자동차등의 소재간 용접에는 Ti등을 함유하는 강종으로 제조된 선재를 사용하여 제조된 용접봉등이 사용된다.

상기 용접봉용 선재는 통상, 연속주조공정에서 브룸으로 주조를 한 다음, 강편 가열로에서 가열하여 조압연설비에서 빌렛으로 조압연한 후, 빌렛을 가열로에서 재가열하여 선재 압연기를 통하여 열간 선재압연함으로써 제조된다.

종래의 용접봉 선재의 제조방법에서는 1000℃ 이상 고온추출 압연시 가열과정에서 재고용된 Ti 성분으로 인하여 선재압연 후 냉각과정에서 Ti 재석출에 의한 편차로 인장강도를 증가시킴과 동시에 편차도 증대시키기 때문에 선재 압연기에서의 선재의 추출온도를 저온으로 관리하고 있다.

이로 인하여 선재 압연의 선행단계인 조압연 시 빌렛의 가열온도를 낮추어야 하므로 빌렛의 충분한 균열이 이루어지지 않아 빌렛의 온도 편차가 발생하고, 또한 저온추출방법에 의한 압연시 소재 강도 증가로 인하여 조압연 구간의 가이드 파손 등 압연 트러블이 유발되는 문제점이 있다.

본 발명은 선재의 제조시 빌렛의 가열온도와 사상압연기 인입온도를 적절히 제어함으로써 생산성이 우수하면서 재질이 균일한 용접봉용 선재의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.

이하 본 발명에 대하여 설명한다.

본 발명은 중량%로, 탄소(C):0.02∼0.12%, 실리콘(Si):0.03~1.00%, 망간(Mn):1.0~2.0%, 타이타늄(Ti):0.1~0.3%, P: 0.025%이하, S: 0.025%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 빌렛을 가열로에서 가열하여 조압한 다음, 조압연된 빌렛을 사상압연기에 인입시켜 열간사상압연하여 용접봉용 선재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 빌렛의 가열온도를 1,010∼1,070℃로 하고, 그리고 조압연된 빌렛이 사상압연기에 인입되기 전에, 사상압연기 인입온도가 880 ∼ 940℃이 되도록 중간 수냉을 행하는 것을 특징으로 하는 용접봉용 선재의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 자동차등의 소재간 용접을 위해 사용되는 용접봉용 선재를 제조하는 방법에 바람직하게 적용된다.

본 발명이 적용되는 강종은 통상적으로 사용되는 것으로서, 바람직한 강종은 중량%로, 탄소(C):0.02∼0.12%, 실리콘(Si):0.03~1.00%, 망간(Mn):1.0~2.0%, 타이타늄(Ti):0.1~0.3%, P: 0.025%이하, S: 0.025%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 것이다.

본 발명에서는 도 1에도 나타난 바와 같이 상기 같이 조성되는 강종으로 이루어진 빌렛을 가열로(1)에서 가열한 다음, 조압연기(2)에서 조압연한 후, 중간 수냉대(3)에서 중간 수냉된 다음, 사상압연기(4)에서 열간 사상압연하여 선재를 제조한 다음, 최종 수냉대(5)에서 최종수냉되고, 공냉대(6)에서 공냉되어 최종적으로 선재로 제조된다.

본 발명에서는 조압연 공정과 사상압연공정 사이에서 중간 수냉을 함으로써 가열로에서의 빌렛의 가열온도를 높개 할 수 있어 종래방법에서 발생되는 저온가열에 의한 문제점을 해결하고, 또한, 사상압연기 인입온도를 낮추어 사상연압기 추출온도를 낮추어 종래방법에서 발생되는 고온추출에 의한 문제점을 해결할 수 있다.

본 발명에서는 가열로에서의 빌렛의 가열온도는 1,010∼1,070℃로 설정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 가열온도가 1,010℃이하인 경우에는 압연온도가 낮아 조압연에서 설비의 장애가 발생하는 등의 문제가 있고, 1,070℃를 초과하는 경우에는 가열로에서 Ti의 재고용량이 많아지기 때문에 인장강도의 증가가 발생하기 때문이다.

상기 조압연된 빌렛이 사상압연기에 인입되기 전에, 사상압연기 인입온도가 880 ∼ 940℃이 되도록 중간 수냉을 행하여 한다.

상기 사상압연기 인입온도를 880℃ 이하로 제어하기 위해서는 중간 수냉과정에서 많은 냉각수를 사용하여야 하기 때문에 압연과정에서 소재의 헌팅(Hunting)이 발생하기 쉽기 때문에 압연 작업성 확보를 위해서는 상기 사상압연기 인입온도의 하한은 880℃로 설정하는 것이 바람직하다.

그러나, 상기 사상압연기 인입온도가 940℃를 초과하는 경우에는 가열로에서 재 고용된 Ti성분이 압연 초기에 석출물을 형성하지 못하여 석출물이 압연과정에서 성장하지 못하기 때문에 최종 압연후 Ti석출물의 크기가 작아져서 인장강도의 증가를 가져오기 때문에 고객사 가공과정에서 문제가 되기 때문에 상기 사상압연기 인입온도의 상한은 940℃로 설정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 사상압연후 추출되는 선재의 온도는 930∼1,030℃ 정도로 종 래방법의 추출온도 1,000∼1,100℃보다 낮다.

사상압연기에서 추출된 선재는 통상 요구되는 공냉대 인입온도인 810∼870℃까지 최종 수냉대에서 냉각된 후, 공냉대에서 공냉된다.

본 발명에 따르는 경우에는 종래방법에 비하여 최종 수냉대에서의 냉각부담이 적게 된다.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

(실시예)

하기 표 1의 조성을 갖는 용강을 이용하여 연속주조공정에서 가로 300mm, 세로 400mm 브룸으로 주조를 한 다음, 강편 가열로에서 1,200∼1,250℃에서 약 3시간 동안 가열하여 가로와 세로가 각각 160mm인 빌렛을 제조하였다.

상기 용강 중의 P(인) 및 S(황)의 함량은 각각 0.010중량%이었다.

이렇게 제조한 빌렛을 다시 가열로에서 재가열한 후, 조압연기, 중간 수냉대, 사상압연기를 포함하는 선재 압연기를 통하여 최종 압연직경이 5.5mm이 되도록 열간 선재압연하여 선재를 제조하였다.

상기 선재 압연은 하기 표1 에 나타난 바와 같이 가열로에서 최저 990℃에서 최고 1,060℃로 빌렛를 가열하여 조압연한 다음, 중간 수냉대에서 수냉하여 사상압연기 인입온도가 910℃에서 990℃가 되도록 한 후, 사상압연기에서 사상압연을 실시하였다.

상기와 같이 제조된 선재에 대하여 인장강도, 인장강도 편차 및 비가동율을 조사하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.

구 분	화학성분(중량%)				가열 온도 (℃)	사상압연기 인입온도 (℃)	인장강도 (kg/mm²)	인장 강도 편차	비 가동율 (%)
구 분	C	Si	Mn	Ti	가열 온도 (℃)	사상압연기 인입온도 (℃)	인장강도 (kg/mm²)	인장 강도 편차	비 가동율 (%)
비교강 1	0.055	0.73	1.72	0.21	990	990	53.5	0.72	30
비교강 2	0.054	0.75	1.75	0.22	1,000	980	53.1	0.70	28
비교강 3	0.056	0.77	1.77	0.21	1,060	950	57.3	1.0	10
발명강 1	0.056	0.72	1.74	0.21	1,040	910	51.3	0.43	10
발명강 2	0.053	0.74	1.76	0.23	1,050	920	51.1	0.45	10

상기 표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 가열온도를 증가시키고 중간 수냉대에서 사상압연기 인입온도를 제어함으로써 선재의 재질이 종래방법의 것 보다 우수하고, 또한 본 발명이 종래방법에 비하여 생산성도 우수한 것임을 알 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 선재압연설비의 일례를 나타내는 개략도

Claims

중량%로, 탄소(C):0.02∼0.12%, 실리콘(Si):0.03~1.00%, 망간(Mn):1.0~2.0%, 타이타늄(Ti):0.1~0.3%, P: 0.025%이하, S: 0.025%이하, 잔부 철(Fe) 및 기타 불가피한 불순물로 조성되는 빌렛을 가열로에서 가열하여 조압한 다음, 조압연된 빌렛을 사상압연기에 인입시켜 열간사상압연하여 용접봉용 선재를 제조하는 방법에 있어서, 상기 빌렛의 가열온도를 1,010∼1,070℃로 하고, 그리고 조압연된 빌렛이 사상압연기에 인입되기 전에, 사상압연기 인입온도가 880 ∼ 940℃이 되도록 중간 수냉을 행하는 것을 특징으로 하는 용접봉용 선재의 제조방법
제1항에 있어서, 사상압연기에서 추출되는 선재의 온도가 930∼1,030℃인 것을 특징으로 하는 용접봉용 선재의 제조방법