KR20150066376A - 스테인리스강의 레이저 용접용 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스테인리스강 레이저 용접용 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 페라이트계 스테인리스 동종 강종간 및 오스테나이트계와 페라이트계 스테인리스 이종 강종간 레이저 용접시 바람직하게 적용될 수 있는 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 스테인리스강 레이저 용접용 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 용접재료의 합금조성의 적절한 제어를 통해 용접부 희석에 따른 취성증가를 방지하여 우수한 인성을 갖는 레이저 용접이음부를 얻을 수 있으며, 나아가, 생산원가 절감 및 품질 향상을 기대할 수 있는 용접재료와 이를 위한 용접방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 스테인리스강 레이저 용접용 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 용접재료의 합금조성의 적절한 제어를 통해 용접부 희석에 따른 취성증가를 방지하여 우수한 인성을 갖는 레이저 용접이음부를 얻을 수 있으며, 나아가, 생산원가 절감 및 품질 향상을 기대할 수 있는 용접재료와 이를 위한 용접방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 스테인리스강 레이저 용접용 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 페라이트계 스테인리스 동종 강종간 및 오스테나이트계와 페라이트계 스테인리스 이종 강종간 레이저 용접시 바람직하게 적용될 수 있는 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법에 관한 것이다.
일반적으로 냉연강판 제조를 위해서는 열연압연된 강판을 용접하여 하나의 강판으로 연결한 뒤, 냉간압연을 거치게 된다. 이러한 냉연공정시 우수한 제품 품질이나 생산성을 고려하여 레이저 용접이 다수 적용되고 있다. 한편, 일반적으로 상기 냉연공정에서 오스테나이트계 스테인리스 간 동종 용접을 위해 300계 상용 필러 와이어(filled wire)를 적용하고 있다. 그러나, 페라이트계 스테인리스 동종 강종간 또는 오스테나이트계 스테인리스와 페라이트 스테인리스 이종 강종간의 용접시 이에 적용될 마땅한 상용 필러 와이어가 없는 실정이어서, 현재 상기 300계 상용 필러 와이어가 적용되고 있다.
그러나, 이러한 300계 상용 필러 와이어를 동종 및 이종 스테인리스강 용접에 적용하게 되는 경우, 300계 및 400계 스테인리스 모재의 용접부 희석 혹은 400계 스테인리스 모재와 용접재료의 용접부 희석에 따른 마르텐사이트 및 페라이트 복합상의 생성으로 인해 용접부의 취성이 증가하고 파단이 발생하는 문제가 있다.
한편, 상기 문제를 해결하기 위하여, 300계 및 400계 스테인리스 이종 강종간 용접시 두 소재를 연결하기 위한 별도의 연결소재를 사용하는 기술이 개발되었으나, 이러한 별도의 연결소재를 이용함에 따라 불필요한 작업이 요구되고, 결국, 제품 수율과 생산성이 현저히 하락한다는 문제를 가지고 있다. 보다 상세하게는, 300계 스테인리스와 400계 스테인리스를 연결하는 연결소재 이용시 상기 연결소재의 수급이 어렵다는 점이나, 상기 연결소재 사용에 의해 추가적인 작업이 요구되고 이에 따라 통판 속도가 저하됨에 따라 생산성이 낮아진다는 문제가 있다. 또한, 상기 연결소재를 300계 스테인리스와 400계 스테인리스에 연결시키기 위하여 압연할 때 재질편차로 인해 미압연되는 부분의 발생으로 인해 소재가 낭비되기도 한다.
본 발명은 400계 스테인리스 동종 강종간 및 300계와 400계 스테인리스 이종 강종간 레이저 용접시, 용접부의 취성 증가를 방지하여 우수한 성형성을 확보할 수 있는 스테인리스강 레이저 용접용 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 스테인리스강 레이저 용접용 용접재료를 제공한다.
본 발명의 다른 실시형태는 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용접재료에 의해 형성되며, 95면적%이상의 오스테나이트, 5%이하의 페라이트 및 마르텐사이트로 이루어지는 미세조직을 갖는 레이저 용접이음부를 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시형태는 스테인리스강의 레이저 용접방법으로서, 상기 용접시 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용접재료를 공급하는 것을 특징으로 하는 스테인리스강의 레이저 용접방법을 제공한다.
본 발명에 따르면, 용접재료의 합금조성의 적절한 제어를 통해 용접부 희석에 따른 취성증가를 방지하여 우수한 인성을 갖는 레이저 용접이음부를 얻을 수 있으며, 나아가, 생산원가 절감 및 품질 향상을 기대할 수 있는 용접재료와 이를 위한 용접방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비교예 1의 미세조직 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명예 1의 미세조직 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비교예 1의 에릭슨 시험 후 파단의 형상을 관찰한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명예 1의 에릭슨 시험 후 파단의 형상을 관찰한 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명예 1의 미세조직 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비교예 1의 에릭슨 시험 후 파단의 형상을 관찰한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명예 1의 에릭슨 시험 후 파단의 형상을 관찰한 사진이다.
본 발명자들은 300계(오스테나이트계) 스테인리스와 400계(페라이트계) 스테인리스 이종 강종간 및 400계(페라이트계) 스테인리스와 400계(페라이트계) 스테인리스 동종 강종간 레이저 용접시 기존에 사용되던 300계 상용 필러 와이어를 이용하는 경우에 발생하는 문제를 해결하기 위하여 연구를 행하던 중, Cr 및 Mo을 저감시키고 Ni을 증가시키는 등 용접재료의 합금조성을 적절히 제어함으로써 우수한 인성을 갖는 용접이음부를 제공할 수 있다는 식견하에 본 발명을 완성하게 되었다.
이하, 본 발명을 설명한다. 이하, 설명되는 합금조성의 단위는 중량%를 의미한다. 한편, 본 발명이 제공하는 용접재료는 필러 와이어로서, 플럭스 코어드 와이어와 솔리드 와이어 모두를 포함할 수 있으며, 플럭스 코어드 와이어인 경우에는 외피를 구성하는 금속 스트립을 의미한다.
C: 0.02~0.1%
C는 용접이음부의 강도를 증가시키며 오스테나이트를 안정화시키는 역할을 하는 원소로서, 상기 C의 함량이 0.02%미만일 경우에는 상기 효과를 확보하기 곤란하다. 다만, 상기 C가 0.1%를 초과하여 첨가되는 경우에는 용접부에서의 고온 및 저온균열 발생가능성이 높아지게 되며, Cr 등의 원소와 반응하여 탄화물을 생성시키게 되어 용접부의 취성증가 및 부식특성을 저하시키는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 C는 0.02~0.1%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Mn: 0.2~1.0%
Mn은 적정량이 첨가되어 탈산제 역할을 하며 또한 적은 비용으로 강도를 증가시키고자 할 때 가장 효과적인 원소로서, 상기 효과를 위해서는 0.2%이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 Mn이 1.0%를 초과하여 첨가되는 경우에는 필요 이상으로 강도를 증가시키게 되어 인성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 Mn은 0.2~1.0%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Si: 0.2%이하(0은 제외)
Si는 적정량이 첨가되어 탈산제 역할을 하며 소량 첨가시 강도와 인성을 증가시키는 역할을 하는 원소이다. 다만, 상기 Si가 0.2%를 초과하여 첨가되는 경우에는 상기 효과가 포화되어 제조 원가가 상승하는 단점이 있으므로, 상기 Si는 0.2%이하의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Cr: 0.2%이하(0은 제외)
Cr은 강한 페라이트 안정화 원소이며, 경화능, 강도 및 내마멸성을 향상시키는 역할을 하는 원소이다. 다만, 상기 Cr이 0.2%를 초과하여 첨가되는 경우에는 C와 결합하여 탄화물을 생성시킬 수 있으며, 다량의 탄화물 형성시 용접부 취성이 증가되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 Cr은 0.2%이하의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Mo: 0.1%이하(0은 제외)
Mo는 강도와 경화능을 향상시키는 역할을 하는 원소이다. 다만, 상기 Mo가 0.1%를 초과하여 첨가되는 경우에는 인성, 경화능 및 강도 증가의 효과가 오히려 줄어드는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 Mo는 0.1%이하의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Ni: 25~55%
Ni는 강력한 오스테나이트 안정화 원소로서 페라이트계인 400계 스테인리스의 용접시 용접이음부를 본 발명이 목표로 하는 오스테나이트 조직으로 얻기 위해서는 25%이상 포함되는 것이 바람직하다. 다만, 상기 Ni가 55%를 초과하여 첨가되는 경우에는 상기 효과가 포화될 뿐만 아니라, 고가의 Ni 함량 증가에 의해 원가 상승을 유발하게 된다. 따라서, 상기 Ni는 25~55%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명이 제안하는 용접재료는 상기 합금조성 외에 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함한다.
상기와 같이 제안되는 합금조성을 갖는 용접재료를 300계 스테인리스와 400계 스테인리스 이종 강종간 및 400계 스테인리스와 400계 스테인리스 동종 강종간 레이저 용접에 적용하게 되면 용접이음부가 95면적%이상의 오스테나이트, 5%이하의 페라이트 및 마르텐사이트로 이루어지는 미세조직을 가질 수 있다. 즉, 본 발명의 용접이음부는 상기와 같은 분율의 미세조직 확보를 통해, 용접이음부의 취성을 억제하고 인성을 증가시켜 가공성을 향상시킬 수 있다. 다만, 상기 오스테나이트가 95면적%미만일 경우에는 상대적으로 페라이트와 마르텐사이트의 분율이 증가되어 인성 향상 효과를 충분히 얻을 수 없으며, 상기 페라이트 및 마르텐사이트가 5면적%를 초과하는 경우에는 용접이음부의 취성이 증가하게 되는 문제가 발생할 수 있다. 한편, 전술한 효과를 위해서는 본 발명의 미세조직이 오스테나이트 단상조직을 갖는 것이 보다 바람직하다.
상기와 같이 본 발명이 제안하는 용접이음부는 우수한 인성을 가질 수 있으며, 예를 들면 이종 스테인리스강 용접시 5mm이상의 에릭슨(erischen) 값을 얻을 수 있으며, 동종 스테인리스강 용접시에는 5.5mm이상의 에릭슨(erischen) 값을 얻을 수 있다. 여기서, 상기 에릭슨(erischen) 값은 용접이음부를 소성 변형시켜 컵(cup) 형태로 가공하였을 때, 균열이 발생할때까지 용접이음부가 소성 변형된 높이를 의미한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 용접이음부를 얻기 위하여, 스테인리스강의 용접방법, 보다 상세하게는, 300계(오스테나이트계) 스테인리스와 400계(페라이트계) 스테인리스 이종 강종간 및 400계(페라이트계) 스테인리스와 400계(페라이트계) 스테인리스 동종 강종간 용접을 위한 레이저 용접방법으로서, 상기 용접시 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용접재료를 공급하는 것을 특징으로 하는 레이저 용접방법을 제공한다.
상기 용접시에는 불활성 분위기로 유지되는 것이 바람직한데, 이를 위해, 보호가스로서 He을 이용하는 것이 바람직하다. He 가스의 경우 용접프로세스에 이용되는 보호가스 중 이온화에너지가 커 레이저빔에 의한 플라즈마 생성을 방지시키는 효과가 크며, 따라서 레이저빔이 플라즈마에 의해 산란되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 상기 용접시에 레이저출력은 2~15kW의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 레이저 출력이 2kW미만일 경우에는 낮은 레이저 출력으로 인해 용접부의 용융이 충분히 발생하지 않아 용접이 소재 두께방향으로 완전히 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있고, 15kW를 초과할 경우에는 높은 레이저 출력으로 인해 입열량 과다에 따른 용접부 및 용접 열영향부의 결정립 성장이나 용접부 내 다량의 기공형성 및 용접부가 흘러내리는 용락과 같은 문제점이 발생할 수 있다. 상기 레이저출력의 하한은 보다 바람직하게는 4kW, 보다 더 바람직하게는 6kW이다. 상기 레이저 출력의 상한은 보다 바람직하게는 13kW, 보다 더 바람직하게는 11kW이다.
또한, 상기 용접시에 용접속도는 1~12m/min의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 용접속도가 1m/min미만일 경우에는 느린 용접속도로 인해 입열량 과다에 따른 용접부 및 용접 열영향부의 결정립 성장이나 용접부 내 다량의 기공형성 및 용접부가 흘러내리는 용락과 같은 문제점이 발생할 수 있고, 12m/min를 초과할 경우에는 빠른 용접속도로 인해 입열량이 충분하지 않아 용접부의 용융이 충분히 발생하지 않아 용접이 소재 두께방향으로 완전히 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있다. 상기 용접속도의 하한은 보다 바람직하게는 3m/min, 보다 더 바람직하게는 5m/min이다. 상기 용접속도의 상한은 보다 바람직하게는 10m/min, 보다 더 바람직하게는 8m/min이다.
또한, 상기 용접시에 용접재료의 공급속도는 2~15m/min의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 용접재료의 공급속도가 2m/min미만일 경우에는 느린 용접재료의 공급속도로 인해 모재와의 충분한 희석이 발생하지 않아 원하는 미세조직 및 기계적 특성을 가지는 용접부를 얻을 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 15m/min를 초과할 경우에는 빠른 용접재료의 공급속도로 인해 용접재료의 과도한 희석이 발생하여 원하는 미세조직 및 기계적 특성을 가지는 용접부를 얻을 수 없는 단점이 있다. 상기 공급속도의 하한은 보다 바람직하게는 4m/min, 보다 더 바람직하게는 6m/min이다. 상기 공급속도의 상한은 보다 바람직하게는 13m/min, 보다 더 바람직하게는 11m/min이다.
상기 용접재료의 직경은 0.75~1.2mm의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 용접재료의 직경이 0.75mm미만일 경우에는 적정 소재의 수급이 어려운 문제가 발생할 수 있고, 1.2mm를 초과할 경우에는 레이저 빔을 조사하더라도 충분한 용융이 발생하지 않아 용접이 이루어지지 않을 수 있다는 단점이 있다. 상기 용접재료 직경의 하한은 보다 바람직하게는 0.8mm이며, 상기 용접재료 직경의 상한은 보다 바람직하게는 1.1mm, 보다 더 바람직하게는 1.0mm이다.
또한, 상기 용접시에는 용접이음부의 갭(gap)이 0.05~0.25mm의 범위를 갖도록하는 것이 바람직하다. 상기 용접이음부의 갭이 0.05mm미만일 경우에는 용접재료의 충분한 희석이 발생하지 않아 원하는 미세조직 및 기계적 특성을 가지는 용접부를 얻을 수 없는 문제가 발생할 수 있고, 0.25mm를 초과할 경우에는 넓은 용접이음부의 갭에 의해 용접부가 다 채워지지 않아 결함이 발생하는 단점이 있을 수 있다. 상기 용접이음부의 갭의 하한은 보다 바람직하게는 0.07mm, 보다 더 바람직하게는 0.08mm이다. 상기 용접이음부의 갭의 상한은 보다 바람직하게는 0.20mm, 보다 더 바람직하게는 0.15mm이다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하지 않는다.
(실시예 1)
STS 439를 하기 표 1과 같은 합금조성을 갖는 용접재료를 이용하여 레이저 용접을 통해 용접이음부를 얻었다. 이 때, 상기 용접시 보호가스로는 He을 이용하였으며, 레이저 출력은 7kW, 용접속도는 6m/min, 용접재료의 공급속도는 3m/min, 용접재료의 직경은 0.9mm인 용접이음부 갭(gap)은 0.1mm였다. 이와 같이 얻어진 용접이음부에 대하여 미세조직을 측정한 뒤, 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 상기 용접이음부에 대하여 인성을 평가하기 위하여, 일면이 반구 형태인 스틸(steel) 펀치를 사용하여 용접부를 소성 변형시켜 강재를 컵(cup) 형태로 가공하였을 때, 용접부가 소성 변형된 높이를 측정하는 에릭슨 시험을 행한 뒤, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다. 이 때, 상기 에릭슨 시험은 3개의 시편에 대하여 행한 뒤, 평균값과 같이 기재하였다.
| 구분 | 합금조성(중량%) | |||||
| C | Mn | Si | Cr | Mo | Ni | |
| 기존재 (STS 308L) |
0.04 | 1.5 | 1.0 | 19.5 | 0.75 | 10.0 |
| 발명재1 | 0.02 | 0.36 | 0.1 | 0.06 | 0.01 | 51.7 |
| 발명재2 | 0.06 | 0.4 | 0.12 | 0.07 | 0.01 | 33.0 |
| 구분 | 강종No. | 미세조직(면적%) | 에릭슨값(mm) | ||||
| 오스테나이트 | 페라이트+마르텐사이트 | 1 | 2 | 3 | 평균 | ||
| 비교예1 | 기존재 | 3 | 97 | 2.9 | 2.45 | 2.78 | 2.71 |
| 발명예1 | 발명재1 | 97 | 3 | 5.29 | 6.2 | 6.04 | 5.84 |
| 발명예2 | 발명재2 | 95 | 5 | 6.69 | 5.43 | 5.41 | 5.84 |
상기 표 1 및 2에 나타난 바와 같이, 본 발명이 제안하는 합금조성을 만족하지 않는 비교예 1의 경우에는 페라이트+마르텐사이트가 과다하게 형성되어 오스테나이트 분율이 낮아짐으로써, 용접이음부의 취성이 증가되어 에릭슨 평균값이 2.71mm로 상당히 낮은 인성을 가지고 있음을 알 수 있다.
반면, 본 발명의 합금조성을 만족하는 발명재 1 및 2의 경우에는 높은 오스테나이트 분율을 가짐으로써 에릭슨 평균값이 5.84mm로서 매우 우수한 인성을 가지고 있음을 확인할 알 수 있고, 이는 기존재에 비하여 2배 이상 향상된 결과임을 알 수 있다.
도 1 및 2는 각각 비교예 1 및 발명예 1의 미세조직 사진이다. 도 1 및 2에서 알 수 있는 바와 같이, 비교예 1의 경우에는 용접이음부의 미세조직이 거의 대부분 페라이트로 이루어져 있으나, 발명예 1의 경우에는 용접이음부가 대부분 오스테나이트로 구성되어 있고 페라이트 및 마르텐사이트가 거의 생성되지 않아 우수한 인성을 확보할 수 있음을 확인할 수 있다.
도 3 및 4는 각각 비교예 1 및 2의 에릭슨 시험 후 파단의 형상을 관찰한 사진이다. 도 3 및 4에서 알 수 있듯이, 비교예 1의 경우에는 에릭슨 시험 후 파단이 용접이음부에서 발생하였음을 확인할 수 있는데, 이와 대조적으로 발명예 1의 경우에는 파단이 용접열영향부에서 발생하였으며, 파단의 형태 또한 취성파괴가 아닌 연성파괴가 발생한 것을 확인할 수 있다. 이는, 발명예 1의 경우에는 용접이음부의 건전성이 확보됨을 보여준다.
(실시예 2)
STS 439와 STS 304를 상기 표 1과 같은 합금조성을 갖는 용접재료를 이용하여 레이저 용접을 통해 용접이음부를 얻었으며, 이 때, 상기 용접시 조건은 상기 실시예 1과 동일하게 하였다. 이와 같이 얻어진 용접이음부에 대하여 미세조직을 측정하고, 실시예 1과 동일하게 에릭슨 시험을 행한 뒤, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
| 구분 | 강종No. | 미세조직(면적%) | 에릭슨값(mm) | ||||
| 오스테나이트 | 페라이트+마르텐사이트 | 1 | 2 | 3 | 평균 | ||
| 비교예2 | 기존재 | 73 | 27 | 4.81 | 4.57 | 4.69 | 4.69 |
| 발명예3 | 발명재1 | 99 | 1 | 5.65 | 5.58 | 5.55 | 5.59 |
| 발명예4 | 발명재2 | 98 | 2 | 5.21 | 5.08 | 5.04 | 5.11 |
상기 표 1 내지 3에 나타난 바와 같이, 본 발명이 제안하는 합금조성을 만족하지 않는 비교예 2의 경우에는 STS 439 동종간 용접시에 비해 페라이트+마르텐사이트의 분율이 줄어드나, 여전히 본 발명이 제안하는 분율보다 과다하게 형성되었으며, 이로 인해 용접이음부의 취성이 저하되어 에릭슨 평균값이 4.69mm로 낮은 수준임을 알 수 있다.
반면, 발명예 3 및 4의 경우에는 STS 439 동종간 용접시와 마찬가지로 높은 오스테나이트 분율을 확보함으로써 에릭슨 평균값이 각각 5.59mm 및 5.11mm로 비교예 2에 비해 매우 높은 수준임을 알 수 있다.
Claims (10)
- 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 스테인리스강 레이저 용접용 용접재료.
- 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용접재료에 의해 형성되며,
95면적%이상의 오스테나이트, 5%이하의 페라이트 및 마르텐사이트로 이루어지는 미세조직을 갖는 레이저 용접이음부. - 청구항 2에 있어서,
상기 용접이음부는 에릭슨(erischen) 값이 5mm이상인 레이저 용접이음부. - 스테인리스강의 레이저 용접방법으로서,
상기 용접시 중량%로, C: 0.02~0.1%, Mn: 0.2~1.0%, Si: 0.2%이하(0은 제외), Cr: 0.2%이하(0은 제외), Mo: 0.1%이하(0은 제외), Ni: 25~55%, 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 용접재료를 공급하는 것을 특징으로 하는 스테인리스강의 레이저 용접방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 용접시 보호가스로 He을 이용하는 레이저 용접방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 용접시 레이저출력은 2~15kW인 레이저 용접방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 용접시 용접속도는 1~12m/min인 레이저 용접방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 용접시 용접재료의 공급속도는 2~15m/min인 레이저 용접방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 용접재료의 직경은 0.75~1.2mm인 레이저 용접방법. - 청구항 4에 있어서,
상기 용접시 용접이음부 갭(gap)은 0.05~0.25mm인 레이저 용접방법.
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| KR1020130151822A KR101568487B1 (ko) | 2013-12-06 | 2013-12-06 | 스테인리스강의 레이저 용접용 용접재료, 이를 이용한 레이저 용접이음부 및 이를 위한 용접방법 |
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