KR20100074940A - 용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박, 건축, 교량, 해양구조물, 강관, 라인파이프 등의 고장력강의 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로써, 확산성 수소량을 저감시킴으로써, 저온 균열의 저항성을 향상시키기 위해서,
와이어 전체 중량에 대한 중량%로, C: 0.02~0.15%, Si: 0.3~1.4%, Mn: 1.2~3.5%, Ni: 0.1~3.0%, Ti: 0.02~0.3%, Mg: 0.03~1.2%, B: 0.001~0.020%, TiO2: 4.5~9.0%, 알칼리계 산화물: 0.10~1.5%, SiO2: 0.2~2.0%, ZrO2: 0.3~1.0%, 알칼리 및 알칼리토금속계 불소화합물중 F량: 0.025~0.5%을 포함하고, 하기 (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ) 및 (ⅳ)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공한다.
(ⅰ)이트륨(Y) 및 세륨(Ce)의 1종 이상: 0.005-0.2%
(ⅱ)텔루륨(Te) 및 셀레늄(Se)의 1종 이상: 0.005-0.15%
(ⅲ)CaCO3: 0.05- 1.0%
(ⅳ)바나듐(V): 0.005~0.15%
플럭스 코어드 아크 용접, 확산성 수소, 저온균열, 아크안정성

Description

용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어{FLUX CORED WIRE FOR GAS SHIELD ARC WELDING HAVING EXCELLENT RESISTANCE LOW-TEMPERATURE CRACK OF WELDING POINT}
본 발명은 선박, 건축, 교량, 해양구조물, 강관, 라인파이프 등의 고장력강의 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로써, 용접 작업능을 기존의 루타일계 수준으로 유지하면서도 아크내 수소분압 저감, 즉 용접시 발생되는 수소의 트래핑(trarpping) 및 용접부로의 유입 방지를 통해 용접부의 저온 균열 저항성을 향상시킬 수 있는 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.
최근 선박 및 해양구조물의 대형화 및 건축구조물의 고층화 추세에 따라 구조물이 더욱 대형화되어 사용되는 강재는 고강도화 및 후물강재로 대체되고 있다. 이러한 고강도 후물강재를 건전하고 효율적으로 제작하기 위해서는 용접이 불가피하며, 이들 강재를 용접하는 방법으로 가장 널리 사용되는 용접기술이 바로 플럭스 코어드 와이어를 이용한 아크 용접기술이다. 플럭스 코어드 아크 용접에서 용접부의 저온균열의 주요 발생인자로 용접금속의 확산성 수소와 용접부 구속응력 및 용접부 경화조직으로 알려져 있으며, 고강도화 및 후물화가 될수록 용접부의 확산성 수소량을 가능한 낮은 수준으로 관리해 주어야만 한다.
미국 용접학회(AWS)에서는 용접재료의 확산성 수소 규격을 16㎖/100g이하, 8㎖/100g이하, 4㎖/100g이하로 규정해 두고 있다. 기존의 시판 루타일계 플럭스 코어드 와이어의 경우 용접부의 확산성 수소량은 8~10 ㎖/100g수준으로 후판 고강도강의 용접시공시 저온균열 방지를 위한 예열 실시가 필요하며, 이에 따른 시공자의 추가 비용 증가 문제로 확산성수소 저감 용접기술 개발이 시급히 요구되고 있다.
일반적으로 루타일계 플럭스 코어드 와이어를 용가재로 사용하는 플럭스 코어드 아크 용접법은 그 구성상 특성으로 인해 용접중 확산성수소의 제공원으로 작용하는 결정수 및 결합수를 다량 함유하고 있는 충진 플럭스와 플럭스를 충진 시킨 후 와이어의 두께를 용접하기에 적합한 사이즈(Size)로 신선하는 과정 중 부착 및 잔류된 윤활제의 함유 유기성분으로 인해 용접부의 확산성 수소가 증가하게 된다.
이를 해결하기 위한 수단의 일례가 한국 특허공개공보 제1998-0068561호에 개시되어 있지만, 여기서는 튜브상의 와이어를 600~800℃로 고온 열처리하여야 하므로 그에 따른 생산속도 저하 및 열처리 비용증가로 상용화에 어려움이 있다.　
　
또한 일본특개평8-257785호에는 V: 0.05-0.25%를 기본으로 아크안정제 및 슬라그 형성제: 0.5-4.5%, 탈산제 : 1.0-4.0%를 함유한 490MPa급 이상의 고장력강용 무예열 플럭스 코어드 와이어가 개시되어 있지만, 여기서는 V의 첨가에 의해 VC형성을 통한 확산성수소 Trapping 및 탄소 고정 효과를 특징으로 하고 있다. 용접중 V에 의한 확산성 수소저감 결과가 없고, 알카리 및 알카리토금속계 불소화합물의 총 F의 함량이 1.0-2.0%로 다량함유하고 있어 안정된 아크특성을 확보하기 어렵다.
또한 한국 특허공개공보 제2006-0094170호에는 와이어 총중량 기준으로 TiO2: 4.0-8.0%, 알카리 불소화물(불소량 환산치): 0.02-0.4% 및 PTFE(불소환산치): 0.02-0.4%를 함유하고 알카리토금속 불화물의 불소량 환산치가 0.01% 이하로 조절되며, (알카리금속 불화물의 불소량 환산치+0.35)/(PTFE의 불소량 환산치)가 1 이상인 것을 특징으로 하는 와이어가 개시되어 있지만, 광물상태인 불화물에 비해 PTFE의 비중이 낮아 와이어 내부 충진 및 표면 적용이 어렵고 상대적으로 가격도 높아 상용화에 어려움이 있다.
본 발명은 고장력강의 플럭스 코어드 아크 용접에서 용접 작업성능을 기존의 루타일계 수준으로 유지하면서도 아크내 수소분압 저감, 아크중 확산성 수소 방출 및 용접부로의 유입을 방지하여 용접금속 100g당 잔류하는 확산성 수소량을 5.0ml정도로 안정하게 저감시켜 저온균열 저항성을 향상시킬 수 있는 용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 와이어 전체 중량에 대한 중량%로, C: 0.02~0.15%, Si: 0.3~1.4%, Mn: 1.2~3.5%, Ni: 0.1~3.0%, Ti: 0.02~0.3%, Mg: 0.03~1.2%, B: 0.001~0.020%, TiO2: 4.5~9.0%, 알칼리계 산화물: 0.10~1.5%, SiO2: 0.2~2.0%, ZrO2: 0.3~1.0%, 알칼리 및 알칼리토금속계 불소화합물중 F량: 0.025~0.5%을 포함하고, 하기 (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ) 및 (ⅳ)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공한다.
(ⅰ)이트륨(Y) 및 세륨(Ce)의 1종 이상: 0.005-0.2%
(ⅱ)텔루륨(Te) 및 셀레늄(Se)의 1종 이상: 0.005-0.15%
(ⅲ)CaCO3: 0.05- 1.0%
(ⅳ)바나듐(V): 0.005~0.15%
본 발명에 의하면 루타일계 플럭스 코어드 와이어의 장점인 아크 안정성을 확보하고, 휠씬 낮은 용착금속의 확산성 수소를 갖게 함으로써 저온 균열의 저항성이 우수한 것을 특징으로 하는 고장력강의 용접에 적합한 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 효과적으로 제조할 수 있다.
이하 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명자들은 용접부의 저온균열 발생을 조장하는 확산성 수소의 효과적인 저감을 위해 루타일계 플럭스 코어드 와이어에 탈수소 반응에 효과적인 불화물 ,아크중 수소분압 감소를 위한 C, CaCO3, 아크길이를 제어해 와이어로부터 확산성 수소의 방출을 용이하게 하는 Y, Ce와 수소의 용착금속내 재유입을 억제하는 Te 및 Se와 같은 표면 활성화 성분 등에 대한 확산성 수소량 및 용접 아크 특성, 용접금속부의 물성 등에 대해 조사한 결과, 불화물 및 C, CaCO3, V의 첨가에 따라 확산성 수소의 발생이 감소한 반면 Y, Ce및 Te, Se첨가에 따라 초기 확산성 수소량은 감소하다가 일정량 이상 첨가시 다시 증가한다는 사실을 알게 되었다.
이러한 연구에 기초하여, 본 발명자들은 본 발명에서　고장력계의 루타일계 플럭스 코어드 와이어의 작업성 및 용접 물성을 충분히 확보하고, 용접 플럭스중 0.025-0.5%의 알카리 및 알카리토금속계 불소 화합물중에 포함된 불소(F)가 고온의 아크에서 수소와 반응하여 수소를 효과적으로 저감시키면서,
[1]용접 플럭스중 0.02-0.15%의 C 및 0.05-1.0%의 CaCO3를 포함한 탄산염이 아크 중에서 분해되어 아크내부의 수소분압을 감소시켜 용접금속의 확산성 수소를 저감시키는 것,
[2] 용접 플럭스중 0.005~0.15%의 V 또는 0.005-0.2%의 Y,Ce의 첨가에 따라 용접금속 내부에 이들의 탄,질화물 및 산화물 형성으로 수소 트래핑(Trapping)의 역할과 용적의 아크 전압 변화 증가에 따른 용융와이어의 수분 증발효과로 용접금속의 확산성 수소를 저감시키는 것,
[3] 표면 활성화 효과가 크고 증기압과 저융점의 Te, Se를 0.005-0.15% 첨가에 따라 용융금속 및 용적 표면에서의 수소 유입 억제에 따른 용접금속의 확산성 수소량을 저감시키는 것,
을 특징으로 하는 용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제안하게 되었다.
이하 본 발명의 조성에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 와이어 전중량에 대한 중량%로 나타내었다.
탄소(C)의 함량은 0.02~0.15%로 한다.　
C는 용접금속의 강도를 확보하고 용접경화성을 확보하기 위하여 필수적인 원소로서 0.02%이상 첨가되는 것이 바람직하다. 그러나 탄소함량이 0.15%를 초과하게 되면 용접성이 크게 저하하고 용접금속부 저온균열이 발생하기 쉽고 충격인성을 크게 저하시키는 문제가 있다.
　
실리콘(Si)의 함량은 0.3~1.4%로 한다.　
Si의 함량이 0.3% 미만인 경우에 용접금속내의 탈산효과가 불충분하고 용접금속의 유동성을 저하시키며, 1.4%를 초과하는 경우에는 용접금속내의 도상 마르텐사이트(M-A constituent)의 변태를 촉진시켜 저온 충격인성을 저하시키고 용접균열감수성에 나쁜 영향을 미치기 때문에 바람직하지 못하다.
　
망간(Mn)의 함량은 1.2~3.5%로 한다. 　
Mn은 강중에서 탈산작용 및 강도를 향상시키는 유효한 작용과 함께, 기지조직내에 치환형 고용체를 형성하여 기지를 고용 강화시켜 강도 및 인성을 확보하는데, 이를 위해서는 1.2%이상 함유되는 것이 바람직하다. 그러나, 3.5%를 초과할 경우 저온변태조직을 생성시키기 때문에 바람직하지 못하다.
티타늄(Ti)의 함량은 0.02~0.3%로 한다.　
Ti는 O와 결합하여 미세한 Ti산화물을 형성시킬 뿐만 아니라 미세 TiN석출물을 형성시키기 때문에 본 발명에서는 필수불가결한 원소이다. 이러한 미세한 TiO산화물 및 TiN복합석출물 효과를 얻기 위해서는 Ti을 0.02%이상 첨가하는 것이 바람직하나, 0.3%를 초과하면 조대한 Ti산화물 및 조대한 TiN석출물이 형성되어 바람직하지 못하다.
니켈(Ni)의 함량은 0.1~3.0%로 한다. 　
Ni은 고용강화에 의해 매트릭스(matrix)의 강도와 인성을 향상시키는 유효한 원소이다. 이러한 효과를 얻기 위해서는 Ni함유량이 0.1%이상 함유되는 것이 바람직하지만, 3.0%를 초과하는 경우에는 소입성을 크게 증가시키고 고온균열의 발생 가능성이 있기 때문에 바람직하지 못하다.　
보론(B)의 함량은 0.001-0.020%로 한다. 　
B은 소입성을 향상시키는 원소로서 입계에 편석되어 입계 페라이트 변태를 억제하기 위해서는 0.001%이상이 필요하지만, 0.020%를 초과하면 그 효과가 포화되고 용접경화성이 크게 증가하여 마르텐사이트 변태를 촉진시켜 용접 저온균열 발생 및 인성을 저하시키기 때문에 바람직하지 못하다.
마그네슘(Mg)의 함량은 0.03-1.2%로 제한하는 것이 바람직하다. 　
Mg는 산화물을 형성하는데 필수적인 원소로서 0.03%이상은 필요하지만, 1.2% 를 초과하면 그 효과가 포화되고 산화물이 조대화되어 용접금속부 인성에 나쁜 영향을 미치므로 바람직하지 못하다.
K, Na, Li계 알카리 산화물의 함량은 0.10-1.5%로 한다.
이들 알카리 산화물은 용접중 아크의 이온화 포텐셜이 낮아 아크의 발생을 용이하게 해주며, 또한 용접중 안정된 아크를 유지시켜 주지만 1.5%를 초과하게 되면 고증기압의 특성으로 용접흄(Fume)이 과다하게 발생하고, TiO2가 주요 슬래그성분인 루타일계에서 용융풀의 슬래그 점도를 과도하게 감소시켜 불안정한 비드를 형성하게 되므로 1.5%이내로 한정한다.
알카리 및 알카리토금속계 불소 화합물중 F량은 0.025-0.5%로 제한하는 것이 바람직하다.
이들 불화물은 용접 와이어 내부에 0.025%이상을 첨가함에 따라 고온의 아크에서 불소를 아크중으로 발생시켜 용접중 수소와 반응하여 탈수소 반응을 일으키게 되므로 확산성 수소를 효과적으로 저감시키게 되지만 0.5% 이상이 되면 고증기압의 특성으로 용접흄(Fume)이 과다하게 발생하고, TiO2가 주요 슬래그성분인 루타일계에서 용융풀의 슬래그 점도를 과도하게 감소시켜 불안정한 비드를 형성하게 되므로 0.5%이내로 한정한다.
본 발명에서는 TiO2의 함량이 4.5~9.0%를 만족한다.TiO2는 중요한 슬래그 형성재 중의 하나로 4.5%이상 첨가시 용융 슬래그의 충분한 점성을 확보할 수 있어 전자세 용접성을 유지할 수 있으며 비드의 형상과 스래그의 탈락성을 확보할 수 있게 된다. 그러나 9.0%를 초과하게 되면 슬래그의 점성이 과다하게 되어 불안정한 사행 비드가 형성되게 된다.
본 발명에서는 SiO2의 함량이 0.2~2.0%를 만족한다. SiO2가 0.2% 미만일 경우에는 슬래그 도포가 열악하며 전자세 작업성 및 비드 형성이 열악해지며 2.0%를 초과하면 용융 슬래그의 응고가 지연되어 전자세 용접성이 열악해지며, Si가 용착금속으로 이행이 증가되어 충격인성이 저하된다.
본 발명에서는 ZrO2의 함량이 0.3~1.0%를 만족한다. ZrO2는 슬래그의 형성제로 0.3%이상 첨가시 전자세 용접성을 향상시키며, 1.0% 를 초과하면 용융풀의 슬래그 점성이 과도하게 증가되어 불안정한 비드를 형성하게 되므로 1.0% 이내로 한정한다.
본 발명은 상기 성분이외에 하기 (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ) 및 (ⅳ)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 만족한다.
(ⅰ)이트륨(Y) 및 세륨(Ce)의 1종 이상이 0.005-0.2% 첨가되는 것이 바람직하다.
희토류 원소인 Y, Ce는 용접금속 내부에 비금속 개재물의 형성 및 조직 미세화 효과로 용착금속내의 확산성 수소를 트래핑(Trapping)할 뿐만 아니라, 아크 길이를 제어해 아크중 와이어 및 용적으로부터 확산성 수소의 방출을 용이하게 하여 확산성수소량을 줄이는데 0.005%이상이 효과적이지만 0.2%을 초과하면 아크가 불안정해지고 아크 길이도 너무 길어져 용접작업성에 악영향을 미치고 확산성 수소량도 증가하기 때문에 0.2%이하로 제한한다. 　
　
(ⅱ)텔루륨(Te) 및 셀레늄(Se)의 1종 이상이 0.005-0.15% 첨가되는 것이 바람직하다. 　
Te와 Se는 희토류 원소로 주기율표상에 산소족 (6족)에 속하는 표면 활성화 원소로 0.005%이상을 용접와이어에 첨가함에 따라 표면 활성화 효과가 증가하게 되고, 아크중에서 고증기압과 저융점의 특성을 가진 Te, Se및 이들 화합물들의 용융금속 및 용적 표면에서의 수소 유입 억제에 따라 용접금속의 확산성 수소량을 감소시키는데 효과적이지만, 0.15%을 초과하게 되면 과다한 표면 활성화 효과 및 슬래그 점성감소로 인해 용융비드 퍼짐성이 현저히 감소하게 되고 용접금속 내부에 잔존하게 되어 인성에도 나쁜 영향을 미치게 되므로 0.15%이하로 제한하는 것이 바람직하다.
(ⅲ)CaCO3이 0.05- 1.0% 첨가되는 것이 바람직하다.
상기 CaCO3은 용접와이어에 0.05%이상 첨가함에 따라 아크중의 수소분압을 효과적으로 감소시켜 용접금속 중의 확산성 수소를 저감시키는데 효과적이지만 1.0%를 초과하여 첨가시 과다한 탄산염의 분해에 따른 아크의 불안정 및 용접흄(Fume)을 과도하게 증가시키므로 1.0%이하로 한정한다. 본 발명에서는 CaCO3이외에 다른 탄산염이 첨가될 수 있다.
(ⅳ)바나듐(V)의 함량은 0.005-0.15% 첨가하는 것이 바람직하다. 　
V는 V(C,N) 석출물을 형성하여 확산성 수소를 트래핑(Trapping)할 뿐 아니라 페라이트 변태를 촉진하는 원소로 작용한다. 이를 위해서 0.005%이상이 필요하나 0.15%를 초과하면 용접금속부에 카바이드(Carbide)와 같은 경화상을 형성시켜 용접금속부의 인성에 나쁜 영향을 미치기 때문에 바람직하지 못하다.
나머지는 Fe 및 기타 불가피한 불순물로 조성된다.
또한 본 발명에서는 하기 정의된 예상 확산성 수소량식(Hpr)은 선급에서 저수소계 용접재료로 분류한 5㎖/100g 이하인 것을 만족하는 것을 나타낸 것으로써. 상기 예상 확산성 수소량식(Hpr)의 값이 5 이하를 만족하는 경우에 저온 균열의 저항 성이 더 우수하고 용접 작성도 더 우수하다.
예상 확산성 수소량식(Hpr) = 5.29 + 3.59[C]% + 7.98[Y 및 Ce중 1종 이상]% - 5.99[Te 및 Se중 1종 이상]% - 2.0[V]% - 1.7[CaCO3]%
이하 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
(실시예)
하기 표 1과 같은 성분 조성을 갖는 플럭스 코어드 와이어를 용접전압 :29V, 용접전류 : 250A, 용접속도: 25m/min, 용접 와이어와 모재와의 거리: 20mm, 용접극성 : DCRP, 보호가스 : 100% CO2로 용접한 후, ISO 3690에 의거 가스 크로마토그래피(Gas Chromatography)법으로 확산성 수소를 측정하였다.
또한 용접금속부의 기계적 성질을 평가하기 위한 시험편들은 용접금속부의 중앙부에서 채취하였으며 인장시험편은 KS규격(KS B 0801) 4호 시험편을 이용하였으며 인장시험은 크로스 헤드 스피드(cross head speed) 10mm/mim에서 시험하였다. 충격시험편은 KS(KS B 0809) 3호 시험편에 준하여 CVN(Charphy V Notch)로 제작하였으며, -20도에서 충격시험을 실시하였다. 용접 중 아크 안정성은 고속카메라를 이용하여 아크 중 용적이행을 관찰하였으며 아크 모니터링 시스템과 연동시켜 용접전류 및 전압의 변동치를 측정하여 ◎을 양호한 아크로, ○을 일반적인 아크로, △을 불안정한 아크로, ×를 매우 불안정한 아크로 각각 분류하였다.
상기 표 2에는 상기 표 1의 와이어로 용접한 순용착금속의 화학성분, 확산성 수소 및 아크 안정성을 측정하고 그 결과를 나타내었다.
비고 C Mn Si Ni Mg+Ti B TiO2 K2O Na2O ZrO2 SiO2 CaF2 CaCO3 V Y Te
종래재 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32
발명예1 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.21
발명예2 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.49
비교예1 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 1.4
발명예3 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.14
비교예2 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.49
발명예4 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.028
발명예5 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.14
비교예3 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.42
발명예6 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.028
발명예7 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.14
비교예4 0.02 1.68 0.59 1.4 0.84 0.014 6.58 0.07 0.31 0.63 0.49 0.32 0.42
비고 C Mn Si S P Ni V Al Ti Nb B N
(ppm)		 O(ppm) T.S CVN@-20C 아크
안정성 		Hdm
종래
재		 0.034 1.08 0.34 0.005 0.015 1.65 0.016 0.0006 0.0445 0.0072 0.0036 26 420 640 197 ◎ 7.2
발명
예1		 0.035 0.96 0.33 0.005 0.016 1.60 0.013 0.0004 0.0413 0.0072 0.0035 32 380 650 223 ◎ 5.5
발명
예2		 0.037 1.04 0.35 0.005 0.016 1.71 0.013 0.0001 0.0368 0.0075 0.0038 38 340 680 210 ○ 4.5
비교
예1		 0.041 0.96 0.31 0.005 0.015 1.66 0.013 0.0002 0.0389 0.0075 0.0035 31 320 660 235 △ 3.2
발명
예3		 0.030 1.13 0.35 0.005 0.015 1.65 0.105 0.0005 0.0415 0.0085 0.0037 47 380 640 198 ◎ 5.2
비교
예2		 0.034 1.06 0.34 0.005 0.015 1.60 0.401 0.0021 0.0464 0.0087 0.0037 36 360 690 28.8 ○ 4.2
발명
예4		 0.024 1.18 0.41 0.006 0.016 1.66 0.018 0.0033 0.0366 0.016 0.0036 38 400 665 241 ◎ 3.8
발명
예5		 0.026 1.34 0.47 0.006 0.016 1.8 0.018 0.0045 0.0445 0.017 0.0044 48 380 620 209 ○ 5.3
비교
예3		 0.025 1.38 0.53 0.006 0.016 1.74 0.021 0.0048 0.0471 0.017 0.0045 47 380 650 44.7 ○ 8.4
발명
예6		 0.032 1.15 0.42 0.005 0.014 1.57 0.018 0.0034 0.045 0.007 0.0044 39 390 640 114 ◎ 3.3
발명
예7		 0.026 1.34 0.45 0.006 0.016 1.73 0.012 0.0037 0.051 0.010 0.0041 46 410 650 58.8 ○ 2.9
비교
예4		 0.025 1.42 0.52 0.006 0.016 1.70 0.017 0.0045 0.056 0.01 0.0044 64 430 660 46.2 △ 3.3
상기 표 2에서 발명예 1과 발명예 2는 종래재에 비해 CaCO3의 첨가로 확산성 수소가 감소한 것을 알 수 있고, 비교예 1은 CaCO3가 본 발명의 범위를 상회하여 첨가된 경우로 아크 안정성이 불안정하게 나타난 것을 알 수 있다.
발명예 3은 V를 첨가하여 수소가 감소한 것을 알 수 있는 반면, 비교예 2는 V의 첨가가 본 발명의 범위를 상회한 것으로 용접금속의 저온인성이 급격히 저하한 것을 알 수 있다.
발명예 4와 발명예 5는 수소 트래핑(Trapping)원소인 Y를 첨가하여 종래재 대비 확산성 수소가 감소한 결과이다. 그러나 비교예 3은 Y를 본 발명의 범위를 초과하여 첨가한 경우로서 확산성 수소량의 감소효과가 나타나지 않음을 알 수 있다.
발명예 6 및 발명예 7은 표면 활성화 원소인 Te의 첨가에 따라 확산성 수소를 감소시킬 수 있음을 보여주고 있으나, 비교예 4는 본 발명의 범위를 초과하여 첨가함으로써 아크 안정성이 불안정한 결과를 보여주고 있다.

Claims (2)

  1. 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 와이어 전체 중량에 대한 중량%로, C: 0.02~0.15%, Si: 0.3~1.4%, Mn: 1.2~3.5%, Ni: 0.1~3.0%, Ti: 0.02~0.3%, Mg: 0.03~1.2%, B: 0.001~0.020%, TiO2: 4.5~9.0%, 알칼리계 산화물: 0.10~1.5%, SiO2: 0.2~2.0%, ZrO2: 0.3~1.0%, 알칼리 및 알칼리토금속계 불소화합물중 F량: 0.025~0.5%을 포함하고, 하기 (ⅰ), (ⅱ), (ⅲ) 및 (ⅳ)으로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상을 포함하며, 나머지는 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.
    (ⅰ)이트륨(Y) 및 세륨(Ce)의 1종 이상: 0.005-0.2%
    (ⅱ)텔루륨(Te) 및 셀레늄(Se)의 1종 이상: 0.005-0.15%
    (ⅲ)CaCO3: 0.05- 1.0%
    (ⅳ)바나듐(V): 0.005~0.1%
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는 하기와 같이 정의되는 예상 확산성 수소량(Hpr)값이 5 이하인 것을 만족하는 용접부 저온균열 저항성이 우수한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.
    예상 확산성 수소량식(Hpr) = 5.29 + 3.59[C]% + 7.98[Y 및 Ce중 1종 이상]% - 5.99[Te 및 Se중 1종 이상]% - 2.0[V]% - 1.7[CaCO3]%
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