KR20170027064A - 내결함성이 우수한 9%Ni강용 피복 아크 용접봉 - Google Patents
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Abstract
내결함성이 우수한 9%Ni강용 피복 아크 용접봉이 제공된다.
본 발명은, 니켈-크롬-철로 이루어진 니켈기 합금 심선에 피복제가 도포하여 이루어진 니켈기 합금 피복 아크 용접봉에 있어서, 상기 피복제는, 자체 중량%로, CaCO3 및 BaCO3중 선택된 1종 이상의 금속 탄산염 25~35%; Al2O3, SiO2,TiO2 및 CaO로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 슬래그 형성제 10~15%; CaF2, BaF2 및 MgF2로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 금속불화물 20~30%; C, Ni, Cr, Fe, Mo 및 Nb을 포함하는 합금제 20~25%; Al 및 Mg 중 선택된 1종 이상의 탈산제 5~10%; 그리고 고착제 1~3% 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하고, 관계식 1에 의해 정의되는 조성성분 비가 4 이상 5 이하의 범위에 있는 니켈기 피복 아크 용접봉에 관한 것이다.
본 발명은, 니켈-크롬-철로 이루어진 니켈기 합금 심선에 피복제가 도포하여 이루어진 니켈기 합금 피복 아크 용접봉에 있어서, 상기 피복제는, 자체 중량%로, CaCO3 및 BaCO3중 선택된 1종 이상의 금속 탄산염 25~35%; Al2O3, SiO2,TiO2 및 CaO로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 슬래그 형성제 10~15%; CaF2, BaF2 및 MgF2로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 금속불화물 20~30%; C, Ni, Cr, Fe, Mo 및 Nb을 포함하는 합금제 20~25%; Al 및 Mg 중 선택된 1종 이상의 탈산제 5~10%; 그리고 고착제 1~3% 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하고, 관계식 1에 의해 정의되는 조성성분 비가 4 이상 5 이하의 범위에 있는 니켈기 피복 아크 용접봉에 관한 것이다.
Description
본 발명은 LNG 저장탱크용 9%Ni강의 용접에 사용되는 용접봉에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 니켈기 합금 심선에 피복제가 코팅되어 있는 피복 아크 용접봉에 관한 것이다.
LNG의 경우 도시가스, 산업 설비 및 화력발전 등의 원료로 사용되고 수요가 증가하고 있다. 그에 따라, LNG 터미널 및 저장탱크 설비 건설이 국내외적으로 널리 진행되고 있으며, 국내의 경우 통영, 인천, 삼척, 보령 등지에 LNG 터미널이 운영되거나 건설 중에 있다.
LNG 저장 탱크에는 주로 알루미늄 합금, 스테인리스 강 및 9%Ni강이 사용되는데, 특히 9%Ni강은 196℃ 극저온 충격 인성 및 강도가 우수하여 국내외 많은 LNG 터미널의 저장탱크 건설에 적용되고 있다.
이런 9%Ni강의 용접재로서는 극저온 충격인성 및 강도를 유지해야 하기 때문에 니켈기 합금 용접재가 적용되고 있으며, 국내외에서 다양한 용접 프로세스 및 용접재 개발이 진행되고 있다.
주로 사용되는 용접 프로세스로는 GTAW, SAW 및 SMAW 가 있으며, 용접재로서는 Ni-Cr-Mo계, Ni-Mo계 및 Ni-Cr-Fe계 니켈기 합금 용접재 등이 개발되어 있다.
최근 9%Ni강 LNG 저장탱크 용량이 10만 Kl급에서 20만 Kl급으로 점점 대형화 되어가는 추세이며, 20만 Kl급 저장탱크 건설에 사용되는 용접재는 약 40Ton 이며, 그 중 서브머지드 아크 용접재가 약 15Ton, 피복 아크 용접봉은 약 25Ton 정도가 사용된다.
LNG 탱크 제조에 적용되는 피복 아크 용접봉의 경우, 용접 자세는 FILLET JOINT, VERTICAL-UP 및 OVERHEAD 용접 자세가 대부분이다. 특히, 기공 등의 용접 결함에 취약한 VERTICAL-UP 및 OVERHEAD 용접 자세가 약 70%를 차지하며, 용접 작업성 저하 혹은 내결함성이 부족할 경우 용접 결함 발생 확률이 증가하게 된다.
그러나 종래의 니켈기 합금 피복 아크 용접봉의 경우, 아크성 및 슬래그성 등의 용접 특성이 저하되었으며, 특히, VERTICAL-UP 및 OVERHEAD 용접 자세에서 내결함성이 매우 저하되는 문제가 있었다. 이때, 발생되는 용접 결함의 종류로서는 기공이 대부분이며, 일부 슬래그 혼입이 관찰되어 진다.
따라서 이런 용접 작업 특성 저하 및 용접결함으로 인해 용접부의 품질이 떨어지고, 결함 부위의 제거 및 재용접으로 인한 작업 공수 증가 등의 문제점이 발생하고 있다.
이에 따라, 용접 품질 향상 및 작업 효율 증가를 위해 용접 작업성 및 내결함성이 우수한 9% Ni강용 니켈기 합금 피복 아크 용접봉의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 전자세 용접 작업성을 저하하지 않으면서도, 용접 결함이 없는 니켈기 합금 피복 아크 용접봉을 제공함을 그 목적으로 한다.
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.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
니켈-크롬-철로 이루어진 니켈기 합금 심선에 피복제가 도포하여 이루어진 니켈기 합금 피복 아크 용접봉에 있어서, 상기 피복제는, 자체 중량%로,
CaCO3 및 BaCO3중 선택된 1종 이상의 금속 탄산염 25~35%; Al2O3, SiO2,TiO2 및 CaO로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 슬래그 형성제 10~15%; CaF2, BaF2 및 MgF2로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 금속불화물 20~30%; C, Ni, Cr, Fe, Mo 및 Nb을 포함하는 합금제 20~25%; Al 및 Mg 중 선택된 1종 이상의 탈산제 5~10%; 그리고 고착제 1~3% 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하고,
하기 관계식 1에 의해 정의되는 조성성분 비가 4 이상 5 이하의 범위에 있는 니켈기 피복 아크 용접봉에 관한 것이다.
[관계식 1]
(금속탄산염+합금제+고착제+금속불화물)/(탈산제+슬래그 형성제)
본 발명에서 상기 니켈기 합금 심선은 중량%로, 70~75% Ni, 15~20% Cr, 및 5~10% Fe를 포함하여 조성될 수 있다.
또한 본 발명에서 상기 합금제는, 중량%로, C:0.1~0.3%, Ni: 1~2%, Cr: 2~4%, Fe: 5~7%, Mo:8~10% 및 Nb:1~2%를 포함하여 조성될 수 있다.
상술한 바와 같은 구성의 본 발명은, 9% Ni 강 용접시 본 발명 니켈기 합금 피복 아크 용접봉을 사용하면, 아크 안정성, 슬래그 유동성, 슬래그 박리성, 용착성 및 용융성 등의 용접 작업성이 양호하고, 특히 전자세 용접부에서 우수한 내결함성을 가진다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 9% Ni강 용 피복아크 용접봉은 니켈-크롬-철로 이루어진 니켈기 합금 심선에 피복제가 도포하여 이루어져 있다.
본 발명에서 상기 니켈 기 합금 심선은 중량%로 70~75% Ni, 15~20% Cr, 및 5~10% Fe을 포함하여 조성될 수 있다.
본 발명의 피복 아크 용접봉은 상기 심선의 주위에 피복제가 형성되어 있으며, 이러한 피복제는 금속 탄산염, 슬래그 형성제 등을 포함하여 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 피복아크 용접봉을 이루는 피복제의 조성성분 및 그 제한사유를 상세히 설명한다. 이하에서 기술된 피복제 조성의 함량은 모두 피복제 자체 중량에 대한 중량%를 의미한다.
금속 탄산염: 25~35%
본 발명에서는 CaO3 와 BaCO3 중 선택된 1종 이상의 금속 탄산염이 피복제를 이루는 성분으로 함유된다. 상기 금속 탄산염은 용접 중 CO2 가스를 발생시켜 용융금속을 대기중으로부터 차폐함으로써 기공과 같은 용접 결함 발생을 방지할 뿐만 아니라 공기중으로부터 O2, N2 가스의 유입을 막아 건전한 용착금속을 얻을 수 있게 하는 역할을 한다.
그런데 CaO3 와 BaCO3 중 선택된 1종 이상의 금속 탄산염이 25% 미만으로 부족할 경우, 대기로부터의 차폐 효과가 미비하여 결함 발생이 증가하게 되고, 35%를 초과할 경우 슬래그 유동성이 저하 되어 VERTICAL-UP 및 OVERHEAD 용접 작업시에 용융 금속이 흘러내릴 우려가 있다.
이를 고려하여, 본 발명에서는 피복제 중 상기 금속 탄산염의 함량을 25~35% 범위로 제한함이 바람직하다.
슬래그
형성제
: 10~15%
본 발명에서는 Al2O3, SiO2 및 CaO로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제를 이용할 수 있으며, 이러한 슬래그형성제는 용접 후 주로 비드 상층부에 슬래그를 형성함으로써 미려한 미드 외관을 얻고 양호한 포피성을 가지기 위해 첨가한다. 그러나 그 함량이 너무 낮은 경우, 그 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없으며, 그 함량이 높은 경우에는 용착금속 내에 O2 함량이 증가하여 저온 충격 인성 및 강도를 저하시켜 물리적 성질에 나쁜 영향을 미칠 수 있다.
따라서 본 발명에서는 Al2O3, SiO2 및 CaO로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 슬래그 형성제를 10~15% 범위로 함유함이 바람직하다.
금속
불화물
: 20~30%
본 발명에서는 CaF2,BaF2 및 MgF2 로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 금속 불화물이 사용될 수 있으며, 이러한 불화물은 용착금속의 건전성 및 아크 안정성에 큰 영향을 미친다. 그러나 그 함량이 너무 낮으면 첨가에 따른 효과를 기대할 수 없으며, 그 함량이 너무 높으면 용착금속 건전성은 증가하나 슬래그의 유동성이 나쁘게 되어 비드 외관이 거칠어 지고 흄 발생량이 증가하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명에서는 CaF2,BaF2 및 MgF2 로 이루어진 그룹 중 선택된 1종 이상의 금속 불화물의 함량을 20~30%로 제어함이 바람직하다.
합금제
: 20~25%
본 발명에서는 합금제로서 C, Ni, Cr, Fe, Mo 및 Nb을 포함하는 합금제를 이용할 수 있다. 이러한 합금제는 목표로 하는 용착금속의 화학성분을 얻기 위해서 피복재내에 첨가하거나, 또는 용접 작업시 산화물 슬래그로 손실되는 합금 성분을 보상하기 위해 첨가한다. 그로나 그 합금 조성이 기준 미만으로 미달되게 되면 목표하는 저온 충격인성 및 인장 강도를 얻기 어려울 수 있으며, 그 합금 조성이 기준을 초과하면 비경제적일 수가 있다.
따라서 본 발명에서는 C, Ni, Cr, Fe, Mo 및 Nb을 포함하는 합금제를 20~25% 범위로 함유함이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 상기 합금제는 중량%로, C:0.1~0.3%, Ni: 1~2%, Cr: 2~4%, Fe: 5~7%, Mo:8~10% 및 Nb:1~2%를 포함하여 조성되는 것이다.
탈산제
: 5~10%
본 발명에서는 Al 및 Mg 중 선택된 1종 이상의 탈산제가 사용될 수 있으며, 이러한 탈산제는 용착금속의 건전성에 중요한 역할을 한다. 특히, 니켈기 합금 피복 아크 용접재의 경우에는 탄소강 대비 그 함량을 높일 필요가 있다. 상기 탈산제 함량이 5% 미만일 경우에는 기공과 같은 결함 발생 확률이 증가하여 용착금속의 건전성 확보가 어렵고, 10%를 초과하는 경우에는 아크 안정성을 저하시켜서 용접 작업성 해칠 우려가 크다.
따라서 본 발명에서는 Al 및 Mg 중 선택된 1종 이상의 탈산제를 5~10% 범위로 함유함이 바람직하다.
고착제: 1~3%
본 발명에서 고착제의 경우 규산소다, 규산 카리 등을 혼합하여 사용하며, 피복제가 심선에 잘 붙어 있게 하는 효과를 가진다. 고착제 내에 함유되어 있는 K, Na 함량에 따라서 아크 안정성 및 집중성에도 영향을 미치며, 피복제의 균일한 혼합 및 도포 그리고 강도를 유지하기 위해서는 그 함량을 1~3% 범위로 관리함이 바람직하다.
본 발명의 피복제 조성은 또한, 4 ≤ (금속탄산염+합금제+고착제+금속불화물)/(탈산제+슬래그 형성제)≤ 5의 관계식을 만족함이 바람직하다.
슬래그 유동성을 확보하기 위한 상기 관계식을 만족하지 못할 경우, 전자세 용접성 확보가 어려울 뿐만 아니라 용착금속 내 기공이 빠져나가지 못하거나 슬래그의 포피성이 떨어져 양호한 내결함성을 얻지 못할 수가 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다
(실시예)
하기 표 1의 화학성분 조성을 가지는 니켈기 합금 심선에, 하기 표 2 및 표 3의 조성을 가지는 피복제를 피복하여 아크 용접봉을 마련하였다.
마련된 아크 용접봉을 이용하여 하기 표 4의 조건으로 용접을 실시하였으며, 이때, 용접 작업성 및 내결함성을 평가하여 그 평가 결과를 하기 표 5에 나타내었다. 여기에서, 내결함성은 용접부에 방사선 투과 시험을 실시하여 한국산업규격 KS B 0845를 기준으로 1류 등급이면 양호, 나머지 2~4류는 불량한 것으로 판단하였다. 용접 작업성은 관능평가를 통해 매우 양호(◎), 양호(○), 보통(△), 불량(X)으로 평가하였다.
니켈기 합금 심선의 화학성분 범위(중량%) | ||||||
C | Si | Mn | Ni | Cr | Fe | Nb |
≤0.08 | ≤0.35 | ≤1.0 | 70~75 | 15~20 | 5~10 | 1.5~3.0 |
구분 |
피복제 조성성분(중량%) | 관계식 |
|||||
금속탄산염 | 합금제 | 고착제 | 금속불화물 | 탈산제 | 슬래그형성제 | ||
발명예1 | 26 | 24 | 2 | 25 | 7 | 12 | 4.1 |
발명예2 | 34 | 23 | 1 | 22.5 | 6 | 11 | 4.7 |
발명예3 | 29 | 20.5 | 1.5 | 25 | 6.5 | 12 | 4.1 |
발명예4 | 31 | 24. | 2. | 28 | 5 | 12.5 | 4.9 |
발명예5 | 27.5 | 23 | 1 | 29.5 | 6.5 | 13 | 4.2 |
발명예6 | 30 | 21 | 2.5 | 26 | 9 | 10.5 | 4.1 |
발명예7 | 30 | 22 | 3 | 21 | 8.5 | 10 | 4.1 |
발명예8 | 31 | 25 | 2 | 29 | 8 | 12 | 4.4 |
발명예9 | 34 | 24.5 | 1 | 27.5 | 6 | 15 | 4.1 |
발명예10 | 35 | 25 | 3 | 28 | 10 | 11.5 | 4.2 |
발명예11 | 26 | 21.5 | 1 | 30 | 8 | 10 | 4.4 |
발명예12 | 29 | 23 | 2 | 27 | 6 | 14 | 4.1 |
비교예1 | 34 | 24 | 2 | 28 | 9 | 14 | 3.8 |
비교예2 | 34 | 24.5 | 1 | 29 | 6.5 | 10.5 | 5.2 |
비교예3 | 27 | 21 | 1.5 | 22 | 8.5 | 10 | 3.9 |
비교예4 | 26 | 24 | 1 | 24 | 9 | 12 | 3.6 |
비교예5 | 32.5 | 25 | 1 | 21 | 5. | 10.5 | 5.1 |
비교예6 | 37 | 24 | 2 | 28 | 6.5 | 11 | 5.2 |
비교예7 | 40 | 24 | 2.5 | 27 | 5 | 12 | 5.5 |
비교예8 | 22 | 22 | 1 | 24.5 | 6 | 13.5 | 3.6 |
비교예9 | 19 | 21 | 1 | 28 | 8 | 14 | 3.1 |
비교예10 | 34 | 22 | 3 | 35 | 6 | 10.5 | 5.7 |
비교예11 | 26 | 23 | 2 | 38 | 9 | 14 | 3.9 |
비교예12 | 31 | 24 | 2.5 | 18 | 8 | 12 | 3.8 |
비교예13 | 31 | 24 | 2.5 | 27 | 8 | 19 | 3.1 |
비교예14 | 34 | 22 | 1.5 | 21 | 7 | 6 | 6.0 |
비교예15 | 29 | 22 | 2 | 24 | 12 | 13 | 3.1 |
비교예16 | 31 | 22.5 | 1.5 | 22.5 | 15 | 12 | 2.9 |
비교예17 | 28 | 22 | 1.5 | 22 | 3 | 10 | 5.7 |
비교예18 | 32 | 22 | 2 | 24 | 1 | 11 | 6.7 |
* 상기 표 2에서 합금제는 C:0.1~0.3%, Ni: 1~2%, Cr: 2~4%, Fe: 5~7%, Mo:8~10%, Nb:1~2% 포함하여 조성됨
* 또한 상기 표 2에서 피복제 조성성분은 상기 성분 이외에 불가피한 불순물을 포함함
* 그리고 상기 관계식은 (금속탄산염+합금제+고착제+금속불화물)/(탈산제+슬래그 형성제)
구분 |
금속탄산염 | 금속불화물 | 탈산제 | 슬래그 형성제 | |||||||
BaCO3 | CaCO3 | CaF2 | BaF2 | MgF2 | Al | Mg | Al2O3 | SiO2 | TiO2 | CaO | |
발명예1 | 26 | 20 | 5 | 7 | 12 | ||||||
발명예2 | 34 | 18 | 4.5 | 6 | 11 | ||||||
발명예3 | 3 | 26 | 21 | 4 | 4 | 2.5 | 10 | 2 | |||
발명예4 | 5 | 26 | 25 | 3 | 4 | 1 | 12 | 0.5 | |||
발명예5 | 10 | 17.5 | 29.5 | 4 | 2.5 | 10 | 3 | ||||
발명예6 | 30 | 26 | 6 | 3 | 10.5 | ||||||
발명예7 | 30 | 17 | 4 | 8.5 | 8 | 2 | |||||
발명예8 | 31 | 26 | 3 | 8 | 12 | ||||||
발명예9 | 3 | 31 | 27.5 | 4 | 2 | 15 | |||||
발명예10 | 4 | 31 | 26 | 2 | 8 | 2 | 10 | 1.5 | |||
발명예11 | 6 | 20 | 25 | 3 | 2 | 7 | 1 | 8 | 2 | ||
발명예12 | 8 | 21 | 17 | 4 | 6 | 4 | 2 | 11 | 2 | 1 | |
비교예1 | 34 | 28 | 9 | 14 | |||||||
비교예2 | 3 | 31 | 29 | 5 | 1.5 | 10.5 | |||||
비교예3 | 6 | 21 | 17 | 5 | 6 | 2.5 | 8 | 2 | |||
비교예4 | 3 | 23 | 19 | 2 | 3 | 7 | 2 | 10 | 2 | ||
비교예5 | 6 | 26.5 | 18 | 3 | 5 | 9 | 1.5 | ||||
비교예6 | 37 | 28 | 4.5 | 2 | 11 | ||||||
비교예7 | 5 | 35 | 22 | 5 | 4 | 1 | 11 | 1 | |||
비교예8 | 22 | 24.5 | 5 | 1 | 13.5 | ||||||
비교예9 | 5 | 14 | 23 | 2 | 3 | 7 | 1 | 12 | 1 | 1 | |
비교예10 | 3 | 31 | 35 | 6 | 10.5 | ||||||
비교예11 | 8 | 18 | 36 | 2 | 7 | 2 | 12 | 2 | |||
비교예12 | 8 | 23 | 13 | 3 | 2 | 7 | 1 | 9 | 2 | 1 | |
비교예13 | 10 | 21 | 24 | 3 | 6.5 | 1.5 | 10 | 7 | 2 | ||
비교예14 | 10 | 24 | 14 | 5 | 2 | 5.5 | 1.5 | 5 | 1 | ||
비교예15 | 3 | 26 | 23 | 8 | 4 | 13 | |||||
비교예16 | 3 | 28 | 19.5 | 3 | 9 | 6 | 8 | 3 | 1 | ||
비교예17 | 28 | 22 | 2 | 1 | 9 | 1 | |||||
비교예18 | 32 | 21 | 3 | 1 | 10 | 1 |
구분 | 조건 |
시험모재 | 9%Ni강 |
시험모재 치수 | 두께 17.5mm, 깊이 150mm |
모재 Groov 형상 | V개선 |
용접자세 | OVERHEAD |
용접기법 | Manual |
사용전류 | AC |
용접전류 및 전압 | 110~140A/24~26V |
층수 및 패스(pass)수 | 6층 10패스 |
구분 |
용접 작업성 | 내결함성 |
|||||
아크안정성 | 스패터발생 | 슬래그유동성 | 슬래그 포피성 | 용융성 | 용착성 | ||
발명예1 | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | 1류 |
발명예2 | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | 1류 |
발명예3 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | 1류 |
발명예4 | ○ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | 1류 |
발명예5 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | 1류 |
발명예6 | ○ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | 1류 |
발명예7 | ○ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | 1류 |
발명예8 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | 1류 |
발명예9 | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | 1류 |
발명예10 | ○ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | 1류 |
발명예11 | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | 1류 |
발명예12 | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ◎ | 1류 |
비교예1 | ○ | △ | △ | △ | △ | △ | 2류 |
비교예2 | △ | ○ | △ | ○ | △ | ○ | 1류 |
비교예3 | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ | 2류 |
비교예4 | ○ | △ | △ | △ | ○ | △ | 3류 |
비교예5 | ○ | ○ | △ | △ | △ | ○ | 2류 |
비교예6 | ○ | △ | X | △ | △ | X | 1류 |
비교예7 | △ | △ | X | △ | △ | X | 2류 |
비교예8 | △ | △ | X | X | X | △ | 4류 |
비교예9 | △ | △ | X | X | X | △ | 4류 |
비교예10 | ○ | △ | △ | X | ○ | △ | 2류 |
비교예11 | △ | ○ | X | X | △ | △ | 2류 |
비교예12 | X | △ | X | △ | ○ | △ | 3류 |
비교예13 | △ | △ | X | X | △ | ○ | 2류 |
비교예14 | △ | △ | X | X | △ | ○ | 3류 |
비교예15 | X | X | X | △ | ○ | △ | 2류 |
비교예16 | △ | X | X | △ | △ | ○ | 1류 |
비교예17 | △ | △ | △ | △ | ○ | △ | 4류 |
비교예18 | △ | △ | △ | △ | △ | △ | 4류 |
상기 표 2-3 및 표 5에 나타낸 바와 같이, 피복 아크 용접봉의 피복제의 조성성분이 본 발명의 범위를 만족하는 발명예 1-12의 경우, 모두 양호한 용접 작업성을 나타내었으며, 내결함성 또한 용접부 방사선 투과 시험 평가에서 한국산업규격 KS B 0845 기준으로 1류 등급의 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.
이에 반하여, 피복제의 조성성분이 본 발명의 범위를 벗어난 비교예 1-18은 모두 용접 작업성이 불량하거나 내결함성이 양호하지 못하였다.
구체적으로, 비교예 1-5의 경우, 본 발명의 피복제 조성 범위를 만족하지만 4 ≤ (금속탄산염+합금제+고착제+금속불화물)/(탈산제+슬래그 형성제)≤ 5 의 관계식 값을 벗어났으며, 이에 따라, 본 발명에서 목표로 하는 용접 작업성 및 내결함성을 얻기 어려운 점을 확인할 수 있다.
또한 비교예 6-7의 경우, 금속탄산염 함량이 본 발명의 범위를 초과하여 슬래그 유동성 및 용착성이 저하되고 목표로 하는 용접 작업성을 확보하지 못하였다.
그리고 비교예 8-9의 경우, 금속탄산염 함량이 본 발명 범위에 미달함으로써 용착 금속을 공기중으로부터 차폐하지 못하여 내결함성이 현저하게 저하되는 문제가 발생하였다.
아울러, 비교예 10-16의 경우, 금속 불화물, 탈산제 및 슬래그 형성제가 본 발명 범위를 벗어남에 따라 아크안정성, 슬래그 유동성 등 전반적인 용접작업성 및 내결함성이 저하되는 것을 확인할 수 있다. 특히, 비교예 17-18의 경우, 탈산제가 본 발명 범위를 미달하여 용착금속 탈산력 부족으로 내결함성을 확보하지 못함을 알 수 있다.
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
Claims (2)
- 니켈-크롬-철로 이루어진 니켈기 합금 심선에 피복제가 도포하여 이루어진 니켈기 합금 피복 아크 용접봉에 있어서, 상기 피복제는, 자체 중량%로,
CaCO3 및 BaCO3중 선택된 1종 이상의 금속 탄산염 25~35%; Al2O3, SiO2,TiO2 및 CaO로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 슬래그 형성제 10~15%; CaF2, BaF2 및 MgF2로 이루어진 그룹에서 선택된 1종 이상인 금속불화물 20~30%; C, Ni, Cr, Fe, Mo 및 Nb을 포함하는 합금제 20~25%; Al 및 Mg 중 선택된 1종 이상의 탈산제 5~10%; 그리고 고착제 1~3% 및 나머지는 불가피한 불순물을 포함하고, 하기 관계식 1에 의해 정의되는 조성성분 비가 4 이상 5 이하의 범위에 있는 니켈기 피복 아크 용접봉.
[관계식 1]
(금속탄산염+합금제+고착제+금속불화물)/(탈산제+슬래그 형성제)
- 제 1항에 있어서, 상기 니켈기 합금 심선은 중량%로, 70~75% Ni, 15~20% Cr, 및 5~10% Fe를 포함하여 조성됨을 특징으로 하는 니켈기 피복 아크 용접봉.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150123508A KR20170027064A (ko) | 2015-09-01 | 2015-09-01 | 내결함성이 우수한 9%Ni강용 피복 아크 용접봉 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR20170027064A true KR20170027064A (ko) | 2017-03-09 |
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- 2015-09-01 KR KR1020150123508A patent/KR20170027064A/ko active Search and Examination
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