KR20200006190A - 고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어 - Google Patents

고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어 Download PDF

Info

Publication number
KR20200006190A
KR20200006190A KR1020207000627A KR20207000627A KR20200006190A KR 20200006190 A KR20200006190 A KR 20200006190A KR 1020207000627 A KR1020207000627 A KR 1020207000627A KR 20207000627 A KR20207000627 A KR 20207000627A KR 20200006190 A KR20200006190 A KR 20200006190A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
welding
mass
pulse
oxide
powder
Prior art date
Application number
KR1020207000627A
Other languages
English (en)
Inventor
가츠유키 츠지
Original Assignee
가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 filed Critical 가부시키가이샤 고베 세이코쇼
Publication of KR20200006190A publication Critical patent/KR20200006190A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261—Rods, electrodes, wires
    • B23K35/0266—Rods, electrodes, wires flux-cored
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

C, Si, Mn, P, S, Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 각각 특정량 포함하는 플럭스 코어드 용접 와이어를 이용하는 동시에, 용접 시의 펄스 피크 전류를 550~950A, 펄스 베이스 전류를 550A 이하, 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A로 하는 펄스 아크 용접 방법.

Description

고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어{HIGH-CURRENT PULSED ARC WELDING METHOD AND FLUX CORED WELDING WIRE}
본 발명은 고전류 펄스 아크 용접 방법에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 수송기, 건설 기계 등의 분야에 있어서의 필릿이나 개선 내를 하향으로 1층 혹은 다층 덧붙임 용접하는 경우 등에 있어서, 고능률, 고품질로 용접할 수 있으며, 또한 기공 결함을 방지할 수 있는, 신규한 고전류 펄스 아크 용접 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 해당 고전류 펄스 아크 용접 방법에 이용되는 신규한 플럭스 코어드 용접 와이어에도 관한 것이다.
수송기, 건설 기계 등의 분야에서 적용되는 중후판의 용접에서는, 소모 전극식 가스 실드 아크 용접을 이용하여, 필릿이나 개선 내를 1층 혹은 다층 덧붙임 용접하는 경우가 많으며, 그 때, 고품질화와 고능률화는 항상 요구되고 있는 과제이다.
고능률화에 대해서는, 고전류를 이용하여 용접 와이어의 용융 속도를 증가시키는 수법이 일반적이지만, 전류의 증가에 따라서, 스패터가 다량으로 발생하므로, 용접부의 외관이 손상되어 품질도 저하된다. 그 때문에 스패터 제거 공정의 수고가 늘어나, 생산 효율을 저하시켜 버린다.
또한, 소모식 전극(이후 「용접 와이어」라 칭하기는 경우도 있음)으로서, 종래에는 솔리드 와이어를 이용하는 것이 일반적이다. 그러나, 고전류로 용접 와이어의 용융 속도를 증가시켜, 고능률화를 도모하는 방법을 채용한 경우, 솔리드 와이어에서는 400A 이상의 고전류 용접 시에, 회전(rotating) 이행이라 불리는 용적 이행 형태를 나타낸다.
해당 이행 형태는, 급전 팁으로부터 아크 발생점까지의 솔리드 와이어 돌출부에 있어서, 줄 발열이 과대해져, 연화·용융된 솔리드 와이어가, 아크 내에서 발생하는 전자기력의 영향에 의해, 와이어 선단의 용융 부분이 아크를 따라서 회전하면서 이행하는 것이다. 이 때, 이탈한 용적의 대부분이 주위로 비산하게 되고, 그 스패터 발생량은 현저하게 된다.
또한, 고전류로 실행하는 용접의 경우, 스패터의 발생에 부가하여, 기공 결함 및 콘택트 팁의 마모에 관한 과제가 생긴다. 고전류 용접의 경우, 용융지의 온도가 상승하여, 응고될 때까지의 시간이 증가한다. 그 때문에, 가스 실드되어 있는 범위 내에서 응고가 완료되지 않고, 대기 중의 질소가 용융지 중에 혼입되어, 고용되기 쉬워진다. 고용된 질소는 냉각 시에 질소 분자로서 기체가 되고, 용융 금속 중에 기포로서 발생한다.
용융 금속 중의 기포는, 그대로 응고되면 블로우홀이라 불리는 기공 결함이 된다. 또한, 대기로 빠져나가고 있는 동안에 응고되어, 비드 표면에 구멍으로 남는 기공 결함은 피트라 불린다. 이와 같이, 고전류 용접에서는, 전류값이 높아질수록 기공 결함이 발생하기 쉬워진다.
또한, 고전류 용접은, 콘택트 팁 주변이 고온이 되어, 용접 와이어에 통전을 실행하는 콘택트 팁의 접촉면의 마모(이후 「팁 마모」라 칭하는 경우가 있음)가 커진다는 과제가 있다. 팁 마모가 커지면, 위치 편차나 팁의 교체가 빈번해져 작업 능률이 저하된다.
이들 과제를 가지는 소모 전극식 가스 실드 아크 용접의 고능률화에 관해서는, 이하와 같은 기술이 있다.
특허문헌 1에서는 솔리드 와이어를 전극 와이어로서 이용하여, 40~70 체적%의 아르곤, 25~60 체적%의 헬륨, 3~10 체적%의 이산화탄소, 0.1~1 체적%의 산소를 함유하는 4종 혼합 가스를 실드 가스로서 이용하는 것에 의해, 고용착량을 얻는 용접 방법이 제안되어 있다.
특허문헌 2에서는, 슬래그계 플럭스 코어드 와이어를 전극 와이어로서 이용하고, 또한 탄산 가스를 실드 가스로서 이용하여, 300A/㎟ 이상의 전류 밀도로 용접하는 것에 의해, 고용착량을 얻는 동시에 슬래그에 의한 비드 평활 효과도 얻을 수 있는 용접 방법이 제안되어 있다.
특허문헌 3 및 4에서는 2 전극 이상의 다전극으로 하는 것에 의해, 고능률, 저스패터로 하는 용접 방법이 제안되어 있다.
특허문헌 5에서는 플럭스 코어드 와이어를 소모 전극으로 하여, 고전류 밀도라도, 회전 이행을 억제하고, 고능률, 저스패터로 하는 용접 방법이 제안되어 있다.
일본 특허 공개 제 소59-45084 호 공보 일본 특허 공개 제 평03-169485 호 공보 일본 특허 공개 제 2008-55509 호 공보 일본 특허 공개 제 2010-264487 호 공보 일본 특허 공개 제 2011-218437 호 공보
특허문헌 1의 용접 방법에 있어서는, 스프레이 이행을 안정화시키는 것을 목적으로 하고 있지만, 더욱 전류가 높아진 경우의 회전 이행을 개선하는 것까지는 도달하지 않아, 다량의 스패터를 발생시킨다. 또한, 특허문헌 2의 용접 방법에 있어서는, 탄산 가스를 실드 가스로서 이용하고, 또한 직류로 용접을 실행하고 있기 때문에, 용적의 이행 형태는 글로뷸(globule) 이행이 되어, 대립(大粒) 스패터가 다량으로 발생한다.
특허문헌 3 및 4에서는 다전극으로 고능률화를 도모하고 있지만, 다전극을 부가한 과대한 설비가 되기 때문에, 조작성이 우수하지 않으며, 아크 간섭에 의해, 스패터가 증가하는 경우도 있다. 또한, 특허문헌 5에서는 플럭스 코어드 와이어 전극을 이용하여, 싱글 토치 또한 고전류 밀도에 있어서, 회전 이행을 회피하고 있지만, 고전류 밀도의 펄스 아크이기 때문에, 아크 길이 변동이 크고, 아크가 불안정하게 되기 쉽기 때문에, 미세한 스패터나, 비드 외관 불량 등에 의해, 품질이 저하될 우려가 있다.
또한, 특허문헌 1 내지 5의 어느 쪽에서도, 고전류 용접의 과제가 될 수 있는 기공 결함의 방지나 팁 마모에 관해서는 언급되어 있지 않다.
상기 실정을 감안하여, 본 발명에서는, 조작성이 우수한 단전극의 고전류 펄스 아크 용접에 있어서, 고용착이고 또한 스패터의 저감 효과를 얻으면서, 기공 결함 및 팁 마모의 억제를 실현하는 것이 가능한 고전류 펄스 아크 용접법과 해당 용접법에 이용되는 플럭스 코어드 용접 와이어를 제공한다.
본 발명자는, 예의 연구를 거듭한 결과, 특정의 플럭스 코어드 용접 와이어의 조성에 있어서, 고전류 용접 조건을 적절하게 하는 것에 의해, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은, 이하의 [1] 내지 [12]에 따른 것이다.
[1] 용접 전원, 용접 토치 및 송급기를 포함하는 용접 시스템을 이용하여, 상기 용접 토치를 거쳐서 상기 송급기에 의해 소모식 전극을 송급하고, 실드 가스를 흘리면서 용접을 실행하는 펄스 아크 용접 방법으로서,
상기 소모식 전극은 외피 내에 플럭스가 충전된 플럭스 코어드 용접 와이어이며,
상기 플럭스 코어드 용접 와이어는, C를 0.30 질량% 이하, Si를 0.30~1.60 질량%, Mn을 1.00~2.80 질량%, P를 0.050 질량% 이하, S를 0.050 질량% 이하, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 합계로 0.05~1.50 질량% 포함하며,
또한, 용접 시의 펄스 피크 전류를 550~950A, 펄스 베이스 전류를 550A 이하, 및 상기 펄스 피크 전류와 상기 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A로 하는 것을 특징으로 하는 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[2] 상기 플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는 Al, Ti, Zr 및 Mg의 총 질량%와 Si 및 Mn의 총 질량%의 비가 0.03≤(Al＋Ti＋Zr＋Mg)/(Si＋Mn)≤0.60의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[3] 상기 플럭스 코어드 용접 와이어가 Al 분말, Ti 분말, Zr 분말, Mg 분말, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금 분말로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 포함하며, 상기 분말 중 30 질량% 이상이 입도 100㎛ 이하의 분말인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[4] 상기 플럭스 코어드 용접 와이어가 Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 산화물을 포함하며, Al 산화물을 Al2O3 환산, Ti 산화물을 TiO2 환산, Zr 산화물을 ZrO2 환산, 또한 Mg 산화물을 MgO 환산한 경우의 상기 산화물의 합계가, 상기 플럭스 코어드 용접 와이어의 전체 질량에 대하여, 0.05 질량%≤(Al2O3＋TiO2＋ZrO2＋MgO)≤1.50 질량%의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[5] 상기 용접 시의 펄스 주파수를 50~200㎐로 하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[6] 상기 용접 시의 펄스 주파수와 상기 소모식 전극을 송급하는 송급 속도의 비가, 1.50(㎜/1펄스)≤[송급 속도(㎜/sec)/펄스 주파수(펄스 횟수/sec)]≤9.00(㎜/1펄스)의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 하나에 기재된 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[7] 상기 용접 전원의 외부 특성의 기울기가 -14.0~-4.0(V/100A)인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 하나에 기재된 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[8] 상기 실드 가스가, Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 가스, 또는 CO2를 0~40 체적% 및 O2를 0~10 체적% 포함하고, 잔부가 Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 함유 혼합 가스인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 내지 [7] 중 어느 하나에 기재된 고전류 펄스 아크 용접 방법.
[9] 외피를 갖고, 상기 외피 내에 플럭스를 포함하는 고전류 펄스 아크 용접용의 플럭스 코어드 용접 와이어로서,
용접 시의 평균 전류는 400A 이상이며,
C를 0.30 질량% 이하, Si를 0.30~1.60 질량%, Mn을 1.00~2.80 질량%, P를 0.050 질량% 이하, S를 0.050 질량% 이하, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 합계로 0.05~1.50 질량% 포함하는 것을 특징으로 하는 플럭스 코어드 용접 와이어.
[10] 상기 플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는 Al, Ti, Zr 및 Mg의 총 질량%와 Si 및 Mn의 총 질량%의 비가 0.03≤(Al＋Ti＋Zr＋Mg)/(Si＋Mn)≤0.60의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 [9]에 기재된 플럭스 코어드 용접 와이어.
[11] Al 분말, Ti 분말, Zr 분말, Mg 분말, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금 분말로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 포함하며, 상기 분말 중 30 질량% 이상이 입도 100㎛ 이하의 분말인 것을 특징으로 하는 상기 [9] 또는 [10]에 기재된 플럭스 코어드 용접 와이어.
[12] Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 산화물을 포함하며, Al 산화물을 Al2O3 환산, Ti 산화물을 TiO2 환산, Zr 산화물을 ZrO2 환산, 또한 Mg 산화물을 MgO 환산한 경우의 상기 산화물의 합계가, 플럭스 코어드 용접 와이어의 전체 질량에 대하여, 0.05 질량%≤(Al2O3＋TiO2＋ZrO2＋MgO)≤1.50 질량%의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 [9] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 플럭스 코어드 용접 와이어.
본 발명에 의하면, 펄스 아크 용접에 있어서의 펄스 피크 전류, 펄스 베이스 전류, 및 플럭스 코어드 용접 와이어의 조성을 특정의 조합으로 하는 것에 의해, 종래의 고전류 용접 방법과 비교하여, 용적 이행 및 아크가 안정되어, 내기공 결함 효과, 저스패터, 내팁 마모와 같은 효과를 얻을 수 있다.
즉, 조작성이 우수한 단전극의 고전류 용접에 있어서, 종래 이상의 고능률 용접을 실현할 수 있는 동시에, 저스패터나 내기공 결함의 향상에 의해, 수정 공정의 수고를 저감할 수 있어, 용접 공정의 작업 능률이 향상된다. 또한, 기공 결함이나 팁 마모도 억제할 수 있으므로, 작업 능률의 향상 및 저비용을 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용접 방법에 이용되는 장치의 일 예를 도시하는 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 용접 방법에 이용되는 펄스 파형의 일 예를 나타내는 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 용접 방법에 있어서, 아크 길이의 자기 제어 작용을 나타내기 위한 설명도.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 설명하는 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 고전류 펄스 아크 용접 방법은, 용접 전원, 용접 토치 및 송급기를 포함하는 용접 시스템을 이용하여, 상기 용접 토치를 거쳐서 상기 송급기에 의해 소모식 전극을 송급하고, 실드 가스를 흘리면서 용접을 실행하고,
상기 소모식 전극은 외피 내에 플럭스가 충전된 플럭스 코어드 용접 와이어이며,
상기 플럭스 코어드 용접 와이어는, C를 0.30 질량% 이하, Si를 0.30~1.60 질량%, Mn을 1.00~2.80 질량%, P를 0.050 질량% 이하, S를 0.050 질량% 이하, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 합계로 0.05~1.50 질량% 포함하며,
또한, 용접 시의 펄스 피크 전류를 550~950A, 펄스 베이스 전류를 550A 이하, 및 상기 펄스 피크 전류와 상기 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A로 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 플럭스 코어드 용접 와이어는, 외피를 갖고, 상기 외피 내에 플럭스를 포함하는 고전류 펄스 아크 용접용의 플럭스 코어드 용접 와이어로서,
용접 시의 평균 전류는 400A 이상이며,
C를 0.30 질량% 이하, Si를 0.30~1.60 질량%, Mn을 1.00~2.80 질량%, P를 0.050 질량% 이하, S를 0.050 질량% 이하, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 합계로 0.05~1.50 질량% 포함하는 것을 특징으로 한다.
[용접 장치]
우선 본 발명에 따른 고전류 펄스 아크 용접 방법에 이용할 수 있는 용접 장치에 대하여 설명한다. 용접 장치로서는, 고전류 펄스 아크 용접을 실행하는 용접 장치이면 특별히 한정되지 않으며, 종래 이용되고 있는 용접 장치를 이용할 수 있다.
예를 들면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 용접 장치(1)는, 용접 토치(11)가 선단에 장착되며, 그 용접 토치(11)를 피용접재(이하, 「워크」나 「모재」라 칭하는 경우도 있음)(W)의 용접선을 따라서 이동시키는 로봇(10)과, 용접 토치(11)에 용접 와이어를 공급하는 와이어 공급부(도시하지 않음)와, 와이어 공급부를 거쳐서 소모 전극에 전류를 공급하여 소모 전극과 피용접재 사이에 아크를 발생시키는 용접 전원부(30)를 구비한다. 또한, 용접 장치는 용접 토치(11)를 이동시키기 위한 로봇 동작을 제어하는 로봇 제어부(20)를 구비한다.
＜플럭스 코어드 용접 와이어＞
본 발명에 있어서의 소모식 전극은 외피 내에 플럭스가 충전된 플럭스 코어드 용접 와이어이다. 즉, 플럭스 코어드 용접 와이어는 통형상을 나타내는 외피와, 그 외피의 내측에 충전된 플럭스로 이루어진다.
플럭스 코어드 용접 와이어는, 외피에 이음매가 없는 시임리스 타입, 외피에 이음매가 있는 시임 타입 중 어느 형태라도 좋다. 또한, 와이어 표면(해당 외피의 외측)에 구리 도금이 실시되어 있어도 좋고, 실시되어 있지 않아도 좋다.
플럭스 코어드 용접 와이어는, 소정량의 C, Si, Mn, P 및 S를 함유하며, 또한 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 합계로 소정량 포함한다. 해당 Al, Ti, Zr 및 Mg는, 강탈산 원소로서 알려져 있지만, 동시에 강한 탈질의 효과도 있어, N과 반응하여 질화물이 되기 쉬운 원소이다.
이하, 플럭스 코어드 용접 와이어의 성분량의 수치 범위를, 그 한정 이유와 함께 기재한다. 또한, 성분량에 대해서는, 특별히 규정하고 있지 않는 한, 외피와 플럭스에 있어서의 성분량의 총합으로 나타내고, 플럭스 코어드 용접 와이어(외피＋플럭스)에 포함되는 각 성분의 질량을 와이어의 전체 질량에 대한 비율로 규정한다.
(C : 0.30 질량% 이하)
용접 와이어 중이나 용접 금속 중의 C는 용접 금속의 강도를 높이는데 있어서 유효하다. 스패터에 관해서는 함유량이 소량이어도 문제없기 때문에 하한은 설정하지 않지만, 0.30 질량%를 초과하여 다량으로 포함되면, 용접 도중에 산소와 결합하여, CO 가스가 되어 용적 표면에 버블을 발생시킨다. 이 발생한 버블이 비산하는 것에 의해, 스패터를 발생시킨다. 이 때문에, C의 함유량은 0.30 질량% 이하로 규정한다.
한편, C는 포함되어 있지 않아도 좋지만, 강도의 확보를 위해, 바람직하게는 0.01 질량% 이상이다.
(Si : 0.30~1.60 질량%)
용접 와이어 중의 Si는 탈산 원소이며, 용접 금속의 강도나 인성을 확보하기 위해서 필요한 원소이다. 첨가량이 소량이면 탈산 부족에 의해, 블로우홀이 발생하기 때문에, 0.30 질량% 이상 함유시키며, 바람직하게는 0.50 질량% 이상이다.
한편, 1.60 질량%를 초과하여 다량으로 포함되면 용접 중에 박리되기 어려운 슬래그가 대량 발생하여, 슬래그 혼입 등의 용접 결함이 발생하므로, 1.6 질량%를 상한으로 하며, 1.30 질량% 이하가 바람직하다.
(Mn：1.00~2.80 질량%)
용접 와이어 중의 Mn은, Si와 동일하게, 탈산제 혹은 유황 포착제로서의 효과를 발휘하며, 용접 금속의 강도나 인성을 확보하기 위해서 필요하다. 탈산 부족에 의한 용접 결함의 발생 방지를 위해 1.00 질량% 이상을 함유시킨다. 바람직하게는 1.10 질량% 이상이다.
한편, 2.80 질량%를 초과하여 다량으로 포함되면, 용접 중에 박리되기 어려운 슬래그가 대량 발생하여, 슬래그 혼입 등의 용접 결함이 발생한다. 또한, 강도가 너무 증가하여 용접 금속의 인성을 현저하게 저하시킨다. 이 때문에, Mn의 함유량은 2.80 질량%를 상한으로 하며, 2.30 질량% 이하가 바람직하다.
(P：0.050 질량% 이하(0 질량%를 포함함))
(S：0.050 질량% 이하(0 질량%를 포함함))
S(유황) 및 P(인)은 모두 불순물 원소이며, 함유량을 극히 소량으로 하는 것이 바람직하므로, 하한은 설정하지 않는다. 이들이 각각 0.050 질량%를 초과하여 다량으로 존재하면, 용접 금속의 균열과 같은 용접 결함이 발생한다. 따라서, 둘 모두 0.050 질량%를 상한으로 한다.
(강탈질 원소 : 합계로 0.05~1.50 질량%)
Al, Ti, Zr 및 Mg는 강한 탈질소의 효과를 가지는 원소(강탈질 원소)이다. Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 강탈질 원소의 함유량의 하한은 합계로 0.05 질량%로 한다. 0.05 질량% 이상이면 용접 중에 고용된 N과 해당 강탈질 원소가 반응하여, 질화물이 되기 때문에, N2(기체)로서 대기로 방출될 때에 발생하는 기공 결함을 방지할 수 있다. 강탈질 원소의 합계의 함유량의 하한은 바람직하게는 0.10 질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.25 질량% 이상이다.
한편, 강탈질 원소의 합계가 1.50 질량%를 상회하는 경우는, 강탈질 원소에 의해 발생하는 질화물이나 산화물이 용융지 표면에 발생하여, 아크가 편향되는 것에 의해, 스패터가 대량으로 발생해 버린다. 따라서, 강탈질 원소는 합계로 1.50 질량%를 상한으로 하고, 1.00 질량% 이하가 바람직하며, 0.80 질량% 이하가 보다 바람직하다.
(기타 원소)
(Mo, Ni, Cr, B)
용접 금속의 강도 또는 인성 향상을 위해 Mo, Ni, Cr, B를 첨가하여도 좋다. 이들 원소는 과잉으로 첨가하면 균열이 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, Mo는 1.00 질량% 이하인 것이 바람직하며, Ni는 1.00 질량% 이하인 것이 바람직하며, Cr은 5.00 질량% 이하인 것이 바람직하며, B는 0.0050 질량% 이하인 것이 바람직하다.
(Li, K, Na)
아크의 안정화, 스패터 발생량의 저감, 또한 용입 성능의 향상을 위해, Li, K, Na를 첨가하여도 좋다. 각 원소는 각각 0.010~1.000 질량% 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, 플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는 Li, K, Na의 화합물의 예로서 LiO2, Li2CO3, K2O, Na2O 등의 산화물이나 탄산 화합물, K2SiF6 등의 불화물을 예로 들 수 있다.
(잔부)
플럭스 코어드 용접 와이어를 구성하는 기타 원소로서 Fe 및 불순물이 포함된다. 불순물로서는 Co, W 등을 예로 들 수 있다. 또한, 도금을 갖는 경우는 기타 원소로서 Cu도 포함된다.
(강탈질 원소의 함유량비)
Al, Ti, Zr 및 Mg는 탈질 원소인 동시에 탈산 원소로서도 작용한다. 그래서, 탈산 원소의 Si, Mn을 첨가하는 것에 의해, 산소에 의한 기공 결함을 Si 및 Mn에 의해 방지하고, Al, Ti, Zr 및 Mg는 탈산 원소로서보다 탈질 원소로서의 효과를 보다 발휘시켜, N과의 반응을 촉진시키는 것이 바람직하다. 그 때문에, 플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는 Al, Ti, Zr 및 Mg의 총 질량%와 Si 및 Mn의 총 질량%의 비(Al＋Ti＋Zr＋Mg)/(Si＋Mn)는 0.03 이상인 것이 바람직하며, 0.08 이상인 것이 보다 바람직하다.
또한, Al, Ti, Zr 및 Mg의 산화물은 우수한 열전자 방출능을 갖기 때문에, 적정한 양이 용융지 상에 존재하면 아크 안정성에 기여한다. 그래서 최적인 음극점 형성 효과에 의해 아크 안정성이 증가하며, 또한 슬래그의 박리성이 보다 양호해지는 점에서, (Al＋Ti＋Zr＋Mg)/(Si＋Mn)은 0.60 이하인 것이 바람직하며, 0.40 이하인 것이 보다 바람직하다.
(금속 분말)
플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는 Al, Ti, Zr 및 Mg가 분말 또는 합금 분말인 경우, 즉, Al 분말, Ti 분말, Zr 분말, Mg 분말, 및, Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금 분말로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 포함하는 경우, 상기 분말의 합계 중 30 질량% 이상이 입도 100㎛ 이하의 분말인 것이 바람직하다.
이것은, 입경이 미세할수록, 용융지 중에 균일하게 용해되기 쉬워지기 때문에 N과의 반응이 촉진되어, 내기공 결함이 보다 우수하게 되기 때문이다. 또한 해당 분말의 입경은 작을수록 바람직하기 때문에, 입도 100㎛ 이하의 분말의 함유량은 50 질량% 이상이 보다 바람직하며, 한편, 상한은 없이 100 질량%라도 좋다.
또한, 합금 분말의 예로서는, Fe-Al(페로알루미늄), Fe-Ti(페로티탄) 등을 들 수 있다.
입도 100㎛ 이하의 분말의 함유량은 Al 분말, Ti 분말, Zr 분말, Mg 분말, 및 그들 합금 분말을, JIS Z 8801-1:2006에 기초하여, 체 간격 100㎛의 체로 침으로써 나누어서, 측정할 수 있다.
(고융점 산화물)
또한, 플럭스 코어드 용접 와이어는 Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 산화물을 포함하며, Al 산화물을 Al2O3 환산, Ti 산화물을 TiO2 환산, Zr 산화물을 ZrO2 환산, 또한 Mg 산화물을 MgO 환산한 경우의 상기 산화물의 합계가, 상기 플럭스 코어드 용접 와이어의 전체 질량에 대하여, 0.05 질량%≤(Al2O3＋TiO2＋ZrO2＋MgO)≤1.50 질량%의 관계를 만족하는 것이 바람직하다.
Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물은 모두 1800℃ 이상의 고융점 산화물이다. 해당 고융점 산화물을 포함하는 것에 의해, 고온이 되는 아크 내에서 플럭스 기둥을 잔존시킬 수 있어, 안정된 용적 이행을 실현할 수 있으므로 바람직하다.
해당 고융점 산화물의 플럭스 코어드 용접 와이어에 대한 함유량 0.05 질량%를 하회하면 플럭스 기둥이 용해될 우려가 있다. 그 때문에, 고융점 산화물의 함유량은 0.05 질량% 이상이 바람직하며, 0.25 질량% 이상이 보다 바람직하다.
한편, 1.50 질량%를 상회하면 슬래그가 대량 발생하여, 슬래그 혼입 등의 용접 결함이 발생할 우려가 있으므로 1.50 질량% 이하가 바람직하며, 1.00 질량% 이하가 보다 바람직하다.
Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물로 이루어지는 고융점 산화물의 평균 입경이 너무 크면, 와이어 성형 시에 산화물이 플럭스에 침투하여, 단선되어 버릴 가능성이 있다. 따라서, Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물의 평균 입경은 350㎛ 이하인 것이 바람직하며, 300㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 평균 입경이 작을수록, 단선되기 어려워지고, 또한 플럭스 중의 성분이 균등하게 분포하도록 섞이기 때문에, 하한은 특별히 마련하지 않는다.
산화물의 입경은 JIS Z 8801-1:2006에 따라서, 체 간격 75, 100, 150, 200, 250, 300, 355, 425㎛의 체로 쳐서 측정할 수 있다.
(플럭스 충전율)
플럭스 코어드 용접 와이어에 있어서의 플럭스 충전율은 10~25 질량%인 것이 바람직하다. 플럭스 충전율이 10 질량%를 하회하면, 플럭스 기둥에 의한 아크 안정화 효과를 잃을 우려가 있다. 또한, 25 질량%를 초과하면 송급 중의 단선이나 와이어 바로 아래의 아크압이 작아져, 용입이 나오지 않게 될 우려가 있다. 플럭스 충전율은 12 질량% 이상이 보다 바람직하며, 또한 22 질량% 이하가 보다 바람직하다.
또한, 이 플럭스 충전율은 외피 내에 충전되는 플럭스의 질량을 와이어(외피＋플럭스)의 전체 질량에 대한 비율로 규정한 것이다.
플럭스 코어드 용접 와이어의 최종 제품 직경은 문제삼지 않지만, 범용적으로 사용되는 범위로서 1.2~1.6㎜인 것이 바람직하다.
＜플럭스 코어드 용접 와이어의 제조 방법＞
플럭스 코어드 용접 와이어의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않으며, 일반적인 제조 공정으로 제조하면 좋다. 예를 들면, 연강 또는 스테인리스의 후프를 U자 형상으로 성형하고, U자 형상 성형 후프에 플럭스를 충전한 후, 플럭스를 내부에 충전한 통형상 형으로 성형하여, 목적 직경까지 연신하는 공정에 의해 제조하면 좋다.
외피의 재질은 연강이나 스테인리스 강 등 특별히 제한 없이 사용할 수 있으며, 플럭스 코어드 용접 와이어 전체 중량에 있어서의 원소 조성을 상기 범위 내로 하면 좋다.
플럭스의 입경은 체로 쳐서 판단할 수 있다. 체의 간격은 JIS Z 8801-1:2006에 따라서, 체 간격 75, 100, 150, 200, 250, 300, 355, 425㎛의 것을 이용할 수 있다.
＜실드 가스＞
본 발명에 따른 고전류 펄스 아크 용접 방법에서 이용되는 실드 가스는, 특별히 한정되지 않으며, Ar 가스, 탄산 가스(이산화탄소, CO2), 산소 가스(O2) 및 그들 혼합 가스 등을 이용할 수 있다. 이들에는 불가피 불순물로서 산소, 질소, 수소 등이 포함되어 있어도 좋다.
실드 가스로서 100% CO2를 이용한 용접이어도, 본 발명에 따른 가스 실드 아크 용접 방법에서는 대기 혼입의 억제와 산화 반응 방지의 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 실드 가스로서 Ar 가스 또는 Ar 함유 혼합 가스를 이용하는 것에 의해 용융 금속의 산화 반응을 보다 저감하는 것이 가능해진다. 따라서, 실드 가스로서, Ar 및 불가피 불순물로 이루어지는 Ar 가스(100% Ar) 또는 Ar 함유 혼합 가스를 이용하는 것이 바람직하다.
Ar 함유 혼합 가스의 경우, Ar과 CO2 및 O2 중 적어도 어느 하나와 불가피 불순물을 포함하는 것이 바람직하며, CO2 함유량이 0~40 체적% 및 O2 함유량이 0~10 체적%인 것이 보다 바람직하다. 또한 Ar을 80 체적% 이상 포함하며, 잔부가 이산화탄소 및 산소 중 적어도 어느 하나 및 불가피 불순물인 것이 더욱 바람직하다.
실드 가스의 유량은 일반적으로는 35L/분 이하이면 좋다. 이에 의해, 실드 가스 유속의 과도한 고속화를 방지하여, 고속의 가스류에 의한 대기의 실드 분위기로의 인입을 억제할 수 있다.
＜용접 전원＞
용접 전원은 특별히 한정되지 않으며, 펄스 아크 용접에 종래 이용되는 전원을 이용할 수 있다.
＜용접 토치＞
용접 토치는, 특별히 한정되지 않으며, 종래와 동일한 토치를 이용할 수 있다.
용접 토치의 일 예를 이하에 나타낸다. 용접 토치에는, 토치 클램프가 장착되어 있다. 통전 금구는 노즐과 워크의 접촉을 검지하기 위해서 사용하는 미약한 전류를 노즐에 흘리기 위한 것이다. 토치 클램프는 용접 토치를 로봇에 고정하는 것이다.
토치 총신(銃身)은 토치 클램프에 지지되는 동시에, 노즐 및 팁 보디를 지지하는 기구를 구비하고 있다. 토치 총신은, 팁 보디가 장착된 상태에서, 공급되는 용접 와이어를 이너 튜브를 거쳐서 팁 보디의 선단(콘택트 팁의 후단)까지 공급할 수 있다. 또한, 토치 총신은, 용접 전류를 팁 보디에 통전하고, 또한 이너 튜브와 팁 보디 사이에 형성되는 공간에 실드 가스를 공급한다. 팁 보디는 오리피스, 오리피스 지지 너트, 및 콘택트 팁을 지지하는 기구를 구비하고 있다. 또한, 팁 보디는 금속 등의 통전성을 갖는 재료로 형성되어 있다.
또한, 오리피스는 실드 가스의 정류를 실행하는 기구를 구비하고 있다. 즉, 오리피스는 통상 원통형상을 이루며, 팁 보디의 외주의 선단측으로부터 삽입하는 것에 의해 장착된다. 콘택트 팁은, 용접 전류를 용접 와이어에 급전하는 동시에, 용접 대상인 워크로 용접 와이어를 가이드하는 기구를 구비하고 있다. 또한, 팁 보디와 마찬가지로, 콘택트 팁에 대해서도 금속 등의 통전성을 갖는 재료로 형성되어 있다.
용접 토치의 자세는 모재에 대하여 수직이어도, 경사지게 하여도 좋다.
용접 토치를 용접 진행 방향의 반대측을 향하여 경사지게 하는 경우에, 모재에 대한 수선과 해당 토치가 이루는 각을 전진각이라 말하고, 해당 용접 진행 방향을 향하여 경사지게 하는 경우에, 모재에 대한 수선과 해당 토치가 이루는 각을 후퇴각이라 말한다.
용접 토치에 전진각을 주는 것에 의해, 보다 효과적으로 아크 용접 중의 실드성을 높이는 것이 가능해진다. 또한, 전극에 후퇴각을 주는 것에 의해, 비드 후방을 실드할 수 있기 때문에 용접 직후의 비드의 산화 반응을 억제할 수 있다.
용접선 상의 적정한 용입과 양호한 비드 형상을 얻기 위해서, 전진각의 범위를 -15~40°, 즉, 전진각의 상한을 40°, 후퇴각의 상한을 15°로 한 범위 내에서 전극을 경사지게 하는 것이 보다 바람직하다.
(노즐)
노즐은, 용접 대상의 모재에 대하여, 도시하지 않은 가스 공급 장치로부터 공급된 실드 가스를 분출하는 기구를 구비하고 있다. 노즐은 일체적으로 조립된 상태의 팁 보디, 오리피스, 및 콘택트 팁을 내부에 수납하는 것이 가능한 내부 공간을 갖는 통형상으로 형성되어 있다. 또한, 노즐은 후단의 내면에 토치 총신의 선단에 형성된 수나사부가 나사 결합되는 암나사부가 형성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 노즐은 오리피스에 의해 정류된 실드 가스를 이용하여 용접부를 대기로부터 차단할 수 있다.
본 발명에 따른 용접 방법에 있어서는, 팁 마모의 관점에서, 노즐 근방까지 수냉되는 토치를 이용하는 것이 바람직하다.
＜송급기＞
송급기는 특별히 한정되지 않으며, 종래 이용되는 송급기를 이용할 수 있다.
＜펄스 아크 용접 조건＞
본 발명에서 규정하는 펄스는 직사각형 또는 사다리꼴의 형태를 반복하는 전류 파형이다. 도 2에 해당 전류 파형의 일 예를 나타내지만, 직사각형 또는 사다리꼴의 상저(上底) 부분의 시간을 펄스 피크 전류 기간(펄스 피크 기간)(Tp), 하저(下底) 부분의 시간을 펄스 베이스 전류 기간(펄스 베이스 기간)(Tb)으로 하고, 펄스 피크 기간(Tp)의 전류를 펄스 피크 전류(Ip), 펄스 베이스 기간(Tb)의 전류를 펄스 베이스 전류(Ib)로 한다. 그리고, 용접 전류의 시간 적분을 시간적으로 평균화한 것을 평균 전류(Ia)로 한다. 즉 직사각형파의 경우, Ia=(Ip·Tp＋Ib·Tb)/(Tp＋Tb)로 나타낸다. 또한, 1초간의 펄스 횟수(1 파장이 반복되는 횟수)를 펄스 주파수로 한다.
펄스 아크 용접 방법은, 전류가 낮은 펄스 베이스 기간(Tb) 및 전류가 높은 펄스 피크 기간(Tp)에 생성한 용적을 펄스 피크 전류(Ip)의 전자력에 의해 이탈시키는 방법이지만, 부적정한 펄스 조건이나 용적의 이탈 타이밍이 어긋나면, 스패터가 증가하거나, 아크가 편향되어, 비드 외관이 조악해지는 경우가 있다.
예를 들면, 펄스 피크 전류(Ip)가 너무 낮으면 아크의 경직성이 얻어지지 않아, 아크가 편향되는 경우가 있다. 또한 펄스 베이스 전류(Ib)가 너무 높으면, 용적이 피크 전류 시작 시에 이탈하고, 그 용적이 피크 전류의 아크압에 의해, 비산하여, 스패터가 증가하는 경우가 있다. 특히, 고전류 펄스 아크 용접의 경우는, 회전 이행이 되기 쉬워지기 때문에, 적정한 펄스 조건을 얻는 것이 어렵다.
본 발명에 따른 고전류 펄스 아크 용접 방법에서는, 이용되는 플럭스 코어드 용접 와이어를 특정의 조성으로 한정하고, 해당 용접 와이어 사용 시에 상승 효과가 나타나는 최적인 펄스 아크 용접의 조건을 이하에 규정한다.
(펄스 피크 전류(Ip) : 550~950A)
용접 시의 펄스 피크 전류는 550A 이상 950A 이하로 한다. 550A를 하회하면, 아크의 경직성이 불충분하게 되기 때문에, 고전류용 용접 와이어 중의 Al, Ti, Zr, Mg로부터 생성되는 산화물을 기초로 한 음극점에 아크가 인장되기 쉬워져, 결과적으로 아크 편향을 일으켜서, 스패터가 증가하기 쉬워진다. 한편, 950A를 초과하면, 전류가 과대 또한 고온이 되기 때문에, 플럭스 코어드 용접 와이어의 플럭스 기둥이 잔존하지 않아, 아크 안정성을 열화시켜 버려서, 스패터 발생량이 증가하기 쉬워진다.
(펄스 베이스 전류(Ib) : 550A 이하)
용접 시의 펄스 베이스 전류는 550A 이하로 한다. 펄스 베이스 전류가 550A를 상회하면, 펄스 베이스 기간(Tb)에 있어서의 용적으로의 아크압이 과대해지는 것에 의해, 아크의 불안정을 촉진하여, 스패터 발생량이 증가하기 쉬워진다.
(펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이 : 200~600A)
용접 시의 펄스 피크 전류(Ip)와 펄스 베이스 전류(Ib)의 차이는 200A 이상 600A 이하로 한다. 전류의 차이가 200A를 하회하면, 용적 이행의 밸런스가 무너져, 피크 전류 시에 용적 이탈이 일어날 가능성이 높아져서, 스패터가 증가하기 쉬워진다. 한편, 전류의 차이가 600A를 초과하면, 피크 전류 시에 아크 길이의 변동이 커져, 질소를 혼입하기 쉬워져서 기공 결함이 발생하기 쉬워진다.
즉, 본 발명에 있어서의 플럭스 코어드 용접 와이어를 이용하여, 펄스 피크 전류, 펄스 베이스 전류 및 그들 전류의 차이를 상기 범위로 하는 것에 의해, 종래의 고전류 용접 방법과 비교하여, 용적 이행 및 아크가 안정되어, 내기공 결함 효과, 저스패터, 내팁 마모와 같은 우수한 효과를 얻을 수 있다.
(평균 전류(Ia))
용접 시의 용접 전류의 시간 적분을 시간적으로 평균화한 것이 평균 전류(Ia)이다. 즉 직사각형파의 경우, Ia=(Ip·Tp＋Ib·Tb)/(Tp＋Tb)에 의해 평균 전류를 정의할 수 있다.
(펄스 주파수 Fp)
용접 시의 펄스 주파수는 50~200㎐의 저주파의 범위로 하면, 펄스 베이스 기간을 길게 확보할 수 있어, 갑작스러운 아크 길이 변동을 억제하여, 아크 편향을 억제할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 해당 펄스 베이스 기간 내에서는, 용적에 따른 아크압이 작기 때문에, 펄스 피크 기간에 커진 용적의 움직임을 억제할 수 있으며, 결과적으로, 회전 이행을 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 팁 마모에 관해서도, 펄스 주파수가 낮고, 또한 펄스 베이스 기간에서 팁의 냉각 효과가 예상되므로, 팁 마모가 작아지기 때문에 바람직하다.
(송급 속도/펄스 주파수)
펄스 아크 용접은 용적의 이탈 타이밍이 어긋나면, 스패터의 증가가 발생한다. 따라서, 펄스 주파수에 부가하여, 소모식 전극(플럭스 코어드 용접 와이어)의 송급 속도를 규정하는 것에 의해, 용적 이행하고, 더욱 저스패터, 아크의 안정성을 얻는 것이 바람직하다. 그러나, 적정한 송급 속도는 펄스 주파수에 의해 변화하기 때문에, 송급 속도와 펄스 주파수의 비[송급 속도(㎜/sec)/펄스 주파수(펄스 횟수/sec=㎐)]로 하여 1 파장 당의 송급 속도(㎜/1펄스)를 규정한다.
[송급 속도(㎜/sec)/펄스 주파수(펄스 횟수/sec=㎐)]로 나타내는 1 파장 당의 송급 속도는 1.50(㎜/1펄스) 이상 9.00(㎜/1펄스) 이하인 것이 바람직하다.
1.50(㎜/1펄스)을 하회하면, 피크 전류 시에 용착량이 충분하지 않아, 아크가 타고 올라가기 쉬워지기 때문에, 아크 길이 변동이나 아크 편향과 같은, 아크 불안정이 되는 경우가 있다. 9.00(㎜/1펄스)을 초과하면, 베이스 전류 시에 와이어가 용융지에 파고들어, 와이어가 단락되는 것에 의해, 스패터가 증가하는 경우가 있다.
펄스 피크 전류, 펄스 베이스 전류, 펄스 피크 기간, 펄스 베이스 기간, 펄스 주파수는 모두 용접 전원의 설정에 의해 조정할 수 있다.
본 발명에 따른 고전류 펄스 아크 용접 방법에 있어서의 「고전류」란, 평균 전류(Ia)의 값이 400A 이상인 것을 가리킨다.
(외부 특성)
고전류 펄스 아크 용접의 경우, 전류차가 큰 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류가 고속으로 바뀌기 때문에, 아크 길이 변동이 커진다. 이러한 아크 길이 변동을 억제하기 위해, 전류의 변화를 둔감하게 하는 것에 의해, 아크 길이의 변동을 억제할 수 있다. 한편, 전류의 변화를 너무 둔감하게 하면, 아크 길이의 자기 제어 작용이 없어진다. 그 때문에, 고전류 펄스 아크 용접에는 적정한 외부 특성의 기울기의 범위가 있다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 아크 길이가 lO 에서 lS로 짧아진 경우, 전류는 IO에서 IS로 증대된다. 그 때문에, 용접 와이어의 용융 속도가 증가하고 아크 길이를 길게 하도록 작용하고, 아크 길이는 원래의 길이 lO로 되돌아온다. 반대로 아크 길이가 lO에서 lL로 길어진 경우, 전류는 IO에서 IL로 감소한다. 그 때문에, 용접 와이어의 용융 속도가 저하되어 아크 길이를 짧게 하도록 작용하고, 아크 길이는 역시 원래의 길이 lO로 되돌아온다. 이와 같이, 아크 길이가 자동으로 원래의 길이로 되돌아오도록 제어되는 현상을, 아크 길이의 자기 제어 작용이라 말한다. 해당 자기 제어 작용의 효과는 전류-전압 곡선의 기울기가 완만할수록 나타난다. 이러한 전류-전압 곡선에 있어서의 기울기가 용접 전원의 외부 특성의 기울기이다.
본 발명에 있어서, 해당 외부 특성의 기울기는 -14.0(V/100A) 이상, -4.0(V/100A) 이하인 것이 바람직하다.
-4.0(V/100A) 이하로 하는 것에 의해, 고전류 펄스 아크 용접 시의 큰 전류 변화를 억제하여, 아크 길이 변동을 억제할 수 있다. 그 때문에, 보다 저스패터의 용접을 실현할 수 있어, 팁 마모가 한층 억제된다. 한편, -14.0(V/100A)을 하회하면, 아크의 자기 제어 작용이 없어지기 때문에, 아크 길이 변동의 억제 효과가 나타나지 않는 경우가 있다.
＜피용접재(워크, 모재)＞
피용접재는 종래 공지된 것을 이용할 수 있다. 예를 들면, JIS G 3106:2015에 속하는 용접 구조용 압연 강재나 JIS G 3101:2015에 속하는 일반 구조용 압연 강판 등을 들 수 있다.
＜용접물＞
본 발명에 따른 용접 방법은 고전류로 실행되지만, 해당 용접 방법에 의해 용접된 용접물은, 수송기나 건설 기계 등의 분야에 있어서의 중후판의 용접이며, 필릿이나 개선 내를 1층 또는 다층 덧붙임 용접하는 경우에 특히 바람직하게 이용된다.
(스패터량)
스패터량은, 예를 들어 용접부의 양 측면에 상자를 설치하고 용접을 실행하고, 발생한 스패터 전부를 상자 중(상자 내)으로부터 채취하여 질량을 측정하는 것에 의해 정량화할 수 있다. 얻어진 용접물의 스패터량의 값은 작을수록 바람직하지만, 이용하는 와이어 조성에 의해 바람직한 값은 변경된다.
(비드 외관)
비드 외관으로서 비드 표면에 있어서의 사행이 없는 것이 바람직하다. 또한 비드 표면이란, 1회의 패스에 의해 만들어진 용접 금속(용접부의 일부로, 용접 중에 용융 응고된 금속)을 의미하며, JIS Z 3001-1：2013에 있어서의 정의를 따른다.
(용접 결함)
용접물에는, 피트나 블로우홀과 같은 질소에 기인한 기공 결함이나 슬래그 혼입, 용접 균열과 같은 용접 결함이 없는 것이 바람직하다. 해당 용접 결함은 비드 표면의 육안이나 비드의 단면의 매크로 관찰로 평가할 수 있다.
(아크 안정성)
용접 시의 아크 안정성은, 아크 길이의 변동을, 차광면을 이용한 육안과 전류 파형으로부터 판단할 수 있다. 전류 파형에 있어서는, 설정 피크 전류값 이상의 높은 전류나 설정 베이스 전류값 이하의 낮은 전류가 흐르는 비율(변동율)이 낮을수록 바람직하다.
(팁 마모)
용접 후에 있어서의 콘택트 팁의 마모(팁 마모)의 값은 작을수록 바람직하다. 예를 들면, 용접을 실행한 후의 팁 마모 면적을 측정하는 것에 의해, 단위 시간 당의 팁 마모량을 평가할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 변경을 가하여 실시하는 것이 가능하며, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 여기에서 설명하는 용접 조건은 일 예이며, 본 실시형태에서는, 이하의 용접 조건에 한정되는 것은 아니다.
＜평가 방법＞
(강탈질 원소 분말의 입도)
플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는, Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 강탈질 원소의 단금속 분말 및 합금 분말의 합계 함유량에 있어서의, 입도 100㎛ 이하의 분말의 비율은, JIS Z 8801-1:2006에 기초하여, 체 간격 100㎛의 체를 이용하여 측정했다.
(스패터량)
용접부의 양측면에 구리판으로 제작한 상자를 설치한 상태에서 1분간 용접을 실행하고, 그 동안에 발생한 스패터 전체를 상자 중(상자 내)로부터 채취하고, 모인 스패터의 전체 질량을 측정했다. 이 때의 질량을 스패터량(g/분)이라 정의했다.
(비드 외관)
얻어진 용접물에 대하여 비드 표면에 있어서의 사행의 유무를 육안으로 확인하고, 비드 외관의 양부 판단을 실행했다.
(용접 결함)
용접 결함으로서, 기공 결함, 슬래그 혼입 및 용접 균열의 유무를 비드 표면의 육안 관찰 및 비드의 단면의 매크로 관찰에 의해 평가했다. 비드의 단면의 매크로 관찰에서는, 비드의 단면 중 임의의 5개소에 대하여 매크로 관찰을 실행하여 용접 결함의 유무를 판단했다.
(팁 마모)
사이즈가 25㎜(t)×650㎜(w)×650㎜(l)인 대판 상을 비드 온 플레이트(bead on plate)로 1시간 용접을 실행하고, 용접 후의 팁을 광학 현미경으로 정면에서 보았을 때의 팁 마모 면적을 전자 데이터의 픽셀 수로 환산한 면적에 의해 측정했다.
(아크 안정성)
용접 시의 아크 안정성은, 아크 길이의 변동을, 차광면을 이용한 육안과 전류 파형으로 판단했다. 전류 파형에 있어서는, 60초간 용접을 실행한 경우의, 설정 피크 전류값에 대하여 ＋50A를 초과한 전류가 된 경우, 및 설정 베이스 전류값에 대하여 -50A를 하회한 전류가 된 경우를 각각 카운트하고, 그 때의 카운트 수의 합계의 값을 변동값이라 정의했다.
＜시험예 1 내지 55＞
JIS G 3101:2015 SS400의 강판을 모재로 하고, 플럭스 코어드 용접 와이어를 이용한 고전류 펄스 아크 용접을 실행했다. 용접 재료의 선경은 1.4㎜로 하고, 실드 가스는 Ar:CO2가 체적비로 80:20인 혼합 가스를 이용했다.
비드 외관의 평가를 실행하는 경우에는 2매의 판(사이즈 12㎜(t)×50㎜(w)×500㎜(l))을 T자로 하여, 하향의 필릿 용접을 실행하고, 용접 자세는 토치 각도를 면에 대하여 수직으로 했다. 그 외의 평가를 실행하는 경우에는, 비드 온 플레이트의 하향 용접을 실행했다.
각 시험예에서 이용한 플럭스 코어드 용접 와이어의 조성을 표 1에 나타냈다.
또한, 펄스 아크 용접 조건은 이하에 나타내는 바와 같으며, 각 시험예의 구체적인 용접 조건은 표 2에 나타냈다.
· 펄스 피크 전류 : 550~1000A
· 펄스 베이스 전류 : 100~600A
· 펄스 피크 기간 : 1.5~7.5msec
· 펄스 주파수 : 30~300㎐
· 평균 전류 : 450~620A
· 송급 속도 : 16.0~28.0m/min
· 아크 전압 : 적정 전압(30~50V)
· 외부 특성 : -16.0~-1.0(V/100A)
표 1에 있어서, 화학 조성이 「-」란, 불가피 불순물이며, 적극적으로 첨가되어 있지 않은 것을 나타낸다. 또한, 와이어 No.가 W1 내지 W23인 플럭스 코어드 용접 와이어는 본 발명에 있어서의 플럭스 코어드 용접 와이어의 조건을 만족하는 것이며, W24 내지 W34의 플럭스 코어드 용접 와이어는 해당 조건을 만족하지 않는와이어이다. 또한, W34의 플럭스 코어드 용접 와이어는 종래재의 용접 와이어이며, Al, Ti, Zr 및 Mg가 무첨가인 용접 와이어이다.
표 2에 있어서,「f.rate」란, 소모식 전극(플럭스 코어드 용접 와이어)을 송급하는 송급 속도를 나타낸다. 또한, 「No.」란 시험예 번호를 나타내며, No.(시험예)1 내지 No.39는 본 발명에 따른 용접 방법의 조건을 만족하는 실시예이며, No.40 내지 No.44는 본 발명에 있어서의 펄스 아크 용접 조건을 만족하지 않는 비교예이며, No.45 내지 No.55는 본 발명에 있어서의 플럭스 코어드 용접 와이어의 조성을 만족하지 않는 비교예이다.
[표 1]
Figure pat00001
[표 2]
Figure pat00002
No.1 내지 No.55에서 얻어진 용접물의 스패터, 비드 외관, 용접 결함, 팁 마모 및 아크 안정성에 대한 결과를 표 3에 나타낸다.
표 3에 있어서, 「스패터」의 평가가 ◎란, 0.80(g/min) 이하인 것을 나타내며, ○란, 0.80(g/min) 초과 1.60(g/min) 이하인 것을 나타내며, ×란, 1.60(g/min) 초과인 것을 나타낸다.
「비드 외관 평가」에 있어서 ○란, 정상적인 비드인 것을 나타내며, ×란, 비드 외관 불량이 존재하는 것을 나타낸다.
「용접 결함 평가」에 있어서 ○란, 기공 결함, 슬래그 혼입, 용접 균열의 어느 것도 존재하지 않는 상태를 나타내며, ×란, 그들 중 어느 하나 이상이 존재하는 상태를 나타낸다. 또한, ×인 경우에는, 괄호 쓰기로 보인 결함을 병기했다.
「팁 마모」의 평가가 ○란, 마모 면적이 0.65㎟ 미만이며, 펄스를 가해도, 종래의 정전류 용접과 동등 이상의 내마모 효과가 있는 것을 나타내며, ×란, 마모 면적이 0.65㎟ 이상인 것을 나타낸다.
「아크 안정성」의 평가가 ◎란, 변동값이 250 미만인 것을 나타내며, ○란, 변동값이 250 이상 500 미만인 것을 나타내며, ×란, 변동값이 500 이상이며, 또한 차광면을 이용한 육안 관찰로 아크 불안정을 확인할 수 있을 정도로 아크 길이의 변동이 큰 것을 나타낸다.
[표 3]
Figure pat00003
No.1 내지 No.39의 실시예는 최적인 조성의 용접 와이어 및 펄스 피크 전류, 펄스 베이스 전류 조건이기 때문에, 기공 결함도 발생하지 않고, 아크도 안정되었다. 특히, No.1 내지 No.27은 보다 바람직한 조성의 용접 와이어, 펄스 주파수 및 외부 특성 등이며, 아크 안정성 및 저스패터성이 보다 향상되었다.
한편, 비교예가 되는 No.40은, 펄스 피크 전류가 과대한 경우이며, 와이어 선단이 고온이 되고, 플럭스 기둥이 잔존하지 않는다. 그 때문에, 아크 편향이 발생하여, 아크 불안정이 되므로, 스패터가 증대하고, 비드 사행도 발생했다. No.41은 펄스 피크 전류가 과소인 경우이며, 펄스 피크 기간에 적절한 아크 경직이 얻어지지 않아, Al나 Ti 산화물에 의해 형성되는 음극점의 영향을 받는다. 그 때문에, 아크 편향이 발생하여, 아크 불안정이 되므로, 스패터가 증대하고, 비드 사행도 발생했다.
No.42는 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이가 과대한 경우이며, 아크 불안정이 되고, 기공 결함의 발생을 확인했다. No.43은 펄스 피크 전류와 펄스 베이스 전류의 차이가 과소인 경우이며, 펄스의 이점이 작아지고, 스패터의 증대를 확인했다.
No.44는 펄스 베이스 전류가 과대한 경우이며, 용적이 이탈하는 펄스 베이스 기간에서의 아크압이 커지기 때문에, 스패터가 증대되었다.
No.45는 용접 와이어 중의 C량이 과대이며, 스패터가 증대되었다. No.46은 Si량이 과잉이며, 슬래그 혼입이 발생했다. No.47 및 No.48은 Si 또는 Mn의 양이 과소이며, 탈산 효과가 얻어지지 않기 때문에 기공 결함이 발생했다. No.49는 Mn량이 과잉이며, 슬래그 혼입이 발생했다. No.50 및 No.51은 각각 P량, S량이 과잉이며, 균열이 발생했다.
No.52는 강탈질 효과를 갖는 원소의 함유량의 합계가 과잉이며, 스패터가 증대하고, 비드 사행도 발생했다. No.53은 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 강탈질 효과를 갖는 원소가 무첨가이며, 탈질소 효과가 얻어지지 않아, 기공 결함이 발생했다. No.54는 강탈질 원소의 함유량의 합계가 과소이며, 탈질소 효과가 얻어지지 않아, 기공 결함이 발생했다.
No.55는, 본 발명에 대한 종래 기준으로서 Al, Ti, Zr 및 Mg가 무첨가인 종래의 용접 와이어이며, 펄스를 사용하지 않는 종래의 용접 조건(정전압의 직류)으로 용접을 실행한 것이다. Al, Ti, Zr 및 Mg가 무첨가이기 때문에 탈질소 효과가 얻어지지 않아, 평균 전류 550A의 고전류하의 용접에 의해 기공 결함이 발생했다. 또한, 본 발명에 따른 용접 방법의 하나인 펄스를 사용하지 않고, 통상의 직류 용접이기 때문에, 아크 불안정이 되어, 스패터의 증가 및 비드 사행이 발생했다.
이상으로부터, 본 발명에 따른 용접 방법을 만족하는 No.1 내지 No.39의 경우, 고전류 용접에 있어서, 기공 결함을 방지하며, 또한 양호한 아크 안정성, 저스패터성, 비드 형상, 내팁 마모성을 갖는 것을 실증했다.
본 발명을 상세하게 또한 특정의 실시형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하는 일 없이 여러가지 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 명확하다.
본 출원은 2015년 9월 29일 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제 2015-191759 호)에 근거하는 것이며, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
산업상의 이용 가능성
본 발명은 수송기나 건설 기계 등의 용접에 유용하다.
1 : 용접 장치
10 : 로봇
11 : 용접 토치
20 : 로봇 제어부
30 : 용접 전원부
W : 피용접재(워크, 모재)

Claims (8)

  1. 용접 전원, 용접 토치 및 송급기를 포함하는 용접 시스템을 이용하여, 상기 용접 토치를 거쳐서 상기 송급기에 의해 소모식 전극을 송급하고, 실드 가스를 흘리면서 용접을 실행하는 펄스 아크 용접 방법에 있어서,
    상기 소모식 전극은 외피 내에 플럭스가 충전된 플럭스 코어드 용접 와이어이며,
    상기 플럭스 코어드 용접 와이어는, C를 0.30 질량% 이하, Si를 0.30~1.60 질량%, Mn을 1.00~2.80 질량%, P를 0.050 질량% 이하, S를 0.050 질량% 이하, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 합계로 0.05~1.50 질량% 포함하며,
    또한, 용접 시의 펄스 피크 전류를 550~950A, 펄스 베이스 전류를 550A 이하, 및 상기 펄스 피크 전류와 상기 펄스 베이스 전류의 차이를 200~600A로 하고,
    상기 플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는 Al, Ti, Zr 및 Mg의 총 질량%와 Si 및 Mn의 총 질량%의 비가 0.11≤(Al＋Ti＋Zr＋Mg)/(Si＋Mn)≤0.60의 관계를 만족하고,
    상기 플럭스 코어드 용접 와이어가 Al 분말, Ti 분말, Zr 분말, Mg 분말, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금 분말로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 포함하며, 상기 분말 중 30 질량% 이상이 입도 100㎛ 이하의 분말인 것을 특징으로 하는
    고전류 펄스 아크 용접 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 플럭스 코어드 용접 와이어가 Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 산화물을 포함하며, Al 산화물을 Al2O3 환산, Ti 산화물을 TiO2 환산, Zr 산화물을 ZrO2 환산, 또한 Mg 산화물을 MgO 환산한 경우의 상기 산화물의 합계가, 상기 플럭스 코어드 용접 와이어의 전체 질량에 대하여, 0.05 질량%≤(Al2O3＋TiO2＋ZrO2＋MgO)≤1.50 질량%의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는
    고전류 펄스 아크 용접 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접 시의 펄스 주파수를 50~200㎐로 하는 것을 특징으로 하는
    고전류 펄스 아크 용접 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접 시의 펄스 주파수와 상기 소모식 전극을 송급하는 송급 속도의 비가 1.50(㎜/1펄스)≤[송급 속도(㎜/sec)/펄스 주파수(펄스 횟수/sec)]≤9.00(㎜/1펄스)의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는
    고전류 펄스 아크 용접 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 용접 전원의 외부 특성의 기울기가 -14.0~-4.0(V/100A)인 것을 특징으로 하는
    고전류 펄스 아크 용접 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 실드 가스가, Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 가스, 또는 CO2를 0~40 체적% 및 O2를 0~10 체적% 포함하고, 잔부가 Ar 및 불순물로 이루어지는 Ar 함유 혼합 가스인 것을 특징으로 하는
    고전류 펄스 아크 용접 방법.
  7. 외피를 갖고, 상기 외피 내에 플럭스를 포함하는 고전류 펄스 아크 용접용의 플럭스 코어드 용접 와이어에 있어서,
    용접 시의 평균 전류는 400A 이상이며,
    C를 0.30 질량% 이하, Si를 0.30~1.60 질량%, Mn을 1.00~2.80 질량%, P를 0.050 질량% 이하, S를 0.050 질량% 이하, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 합계로 0.05~1.50 질량% 포함하고,
    상기 플럭스 코어드 용접 와이어에 포함되는 Al, Ti, Zr 및 Mg의 총 질량%와 Si 및 Mn의 총 질량%의 비가 0.11≤(Al＋Ti＋Zr＋Mg)/(Si＋Mn)≤0.60의 관계를 만족하고,
    Al 분말, Ti 분말, Zr 분말, Mg 분말, 및 Al, Ti, Zr 및 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 원소를 포함하는 합금 분말로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 분말을 포함하며, 상기 분말 중 30 질량% 이상이 입도 100㎛ 이하의 분말인 것을 특징으로 하는
    플럭스 코어드 용접 와이어.
  8. 제 7 항에 있어서
    Al 산화물, Ti 산화물, Zr 산화물 및 Mg 산화물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 산화물을 포함하며, Al 산화물을 Al2O3 환산, Ti 산화물을 TiO2 환산, Zr 산화물을 ZrO2 환산, 또한 Mg 산화물을 MgO 환산한 경우의 상기 산화물의 합계가, 플럭스 코어드 용접 와이어의 전체 질량에 대하여, 0.05 질량%≤(Al2O3＋TiO2＋ZrO2＋MgO)≤1.50 질량%의 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는
    플럭스 코어드 용접 와이어.
KR1020207000627A 2015-09-29 2016-09-23 고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어 KR20200006190A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2015-191759 2015-09-29
JP2015191759A JP6666098B2 (ja) 2015-09-29 2015-09-29 高電流パルスアーク溶接方法及びフラックス入り溶接ワイヤ
PCT/JP2016/078071 WO2017057194A1 (ja) 2015-09-29 2016-09-23 高電流パルスアーク溶接方法及びフラックス入り溶接ワイヤ

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187008589A Division KR20180043358A (ko) 2015-09-29 2016-09-23 고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200006190A true KR20200006190A (ko) 2020-01-17

Family

ID=58423524

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207000627A KR20200006190A (ko) 2015-09-29 2016-09-23 고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어
KR1020187008589A KR20180043358A (ko) 2015-09-29 2016-09-23 고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187008589A KR20180043358A (ko) 2015-09-29 2016-09-23 고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6666098B2 (ko)
KR (2) KR20200006190A (ko)
CN (1) CN109348706B (ko)
WO (1) WO2017057194A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7231499B2 (ja) * 2019-06-20 2023-03-01 株式会社神戸製鋼所 フラックス入りワイヤ及び溶接方法
JP7244373B2 (ja) * 2019-07-09 2023-03-22 株式会社神戸製鋼所 Ａｒ－ＣＯ２混合ガス用フラックス入りワイヤ
CN115383260B (zh) * 2022-10-11 2024-05-07 湘潭大学 一种基于电弧传感的gtaw过程熔滴过渡频率控制方法
CN116329809B (zh) * 2023-05-29 2023-09-08 西安热工研究院有限公司 镍基非晶药芯焊丝及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5945084A (ja) 1982-08-03 1984-03-13 ジヨン　ガーネット　チヤーチ 溶接方式
JPH03169485A (ja) 1989-11-30 1991-07-23 Nippon Steel Corp 高電流密度ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2008055509A (ja) 2006-08-01 2008-03-13 Kobe Steel Ltd 多電極ガスシールドアーク溶接方法
JP2010264487A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Yaskawa Electric Corp アーク溶接方法
JP2011218437A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Kobe Steel Ltd 高電流密度ガスシールドアーク溶接方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5450443A (en) * 1977-09-29 1979-04-20 Okayama Prefecture Mig welding of aluminum alloy
FR2756036B1 (fr) * 1996-11-20 1999-01-08 Dehon Sa Anciens Etablissement Procede pour re-eprouver un emballage rempli d'un fluide actif et d'un propulseur et appareillage pour la mise en oeuvre du procede
JP2000225465A (ja) * 1999-02-02 2000-08-15 Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd ガスシールドパルスアーク溶接方法
JP2002254172A (ja) * 2001-03-05 2002-09-10 Daihen Corp 溶接電源装置の外部特性制御方法
JP2003320479A (ja) * 2002-04-26 2003-11-11 Nippon Steel Corp アーク安定性に優れたチタン又はチタン合金ｍｉｇ溶接用ワイヤと、該ワイヤを用いるチタン又はチタン合金のｍｉｇ溶接方法
JP2010142823A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Daihen Corp アーク長揺動パルスアーク溶接制御方法
JP5450293B2 (ja) * 2010-07-01 2014-03-26 株式会社神戸製鋼所 すみ肉溶接継手およびガスシールドアーク溶接方法
JP5764083B2 (ja) * 2012-03-13 2015-08-12 株式会社神戸製鋼所 フラックス入りワイヤおよびこれを用いたガスシールドアーク溶接方法
JP6029513B2 (ja) * 2013-03-28 2016-11-24 株式会社神戸製鋼所 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP5880662B2 (ja) * 2013-11-08 2016-03-09 新日鐵住金株式会社 ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ及び極低温用鋼の溶接方法ならびに溶接継手の製造方法
JP6273177B2 (ja) * 2014-08-12 2018-01-31 株式会社神戸製鋼所 パルスアーク溶接方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5945084A (ja) 1982-08-03 1984-03-13 ジヨン　ガーネット　チヤーチ 溶接方式
JPH03169485A (ja) 1989-11-30 1991-07-23 Nippon Steel Corp 高電流密度ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ
JP2008055509A (ja) 2006-08-01 2008-03-13 Kobe Steel Ltd 多電極ガスシールドアーク溶接方法
JP2010264487A (ja) 2009-05-15 2010-11-25 Yaskawa Electric Corp アーク溶接方法
JP2011218437A (ja) 2010-04-14 2011-11-04 Kobe Steel Ltd 高電流密度ガスシールドアーク溶接方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109348706B (zh) 2021-08-10
JP2017064742A (ja) 2017-04-06
KR20180043358A (ko) 2018-04-27
WO2017057194A1 (ja) 2017-04-06
CN109348706A (zh) 2019-02-15
JP6666098B2 (ja) 2020-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11577345B2 (en) Systems and methods for low-manganese welding alloys
JP5022428B2 (ja) 硬化肉盛用ｍｉｇアーク溶接ワイヤおよび硬化肉盛用ｍｉｇアーク溶接方法
JP5450221B2 (ja) 高電流密度ガスシールドアーク溶接方法
US6835913B2 (en) Hardsurfacing welding wire and process
EP3323546B1 (en) A consumable metal-cored welding wire, a method of metal arc welding and a system therefore
JP2009255125A (ja) 純Ａｒシールドガス溶接用ＭＩＧフラックス入りワイヤ及びＭＩＧアーク溶接方法
US11426824B2 (en) Aluminum-containing welding electrode
US11529697B2 (en) Additive manufacturing using aluminum-containing wire
KR20200006190A (ko) 고전류 펄스 아크 용접 방법 및 플럭스 코어드 용접 와이어
EP3444063A2 (en) Electrodes for forming austenitic and duplex steel weld metal
JP4538520B2 (ja) 鋼板のガスシールドアークブレージング方法
JP6875232B2 (ja) 多電極ガスシールドアーク片面溶接方法
JP6273177B2 (ja) パルスアーク溶接方法
KR20190006446A (ko) 다전극 가스 실드 아크 편면 용접 방법
KR101091469B1 (ko) 순수 Ａｒ 실드 가스 용접용 ＭＩＧ 플럭스 코어드 와이어 및 ＭＩＧ 아크용접 방법
EP3180157B1 (en) Systems and methods for low-manganese welding alloys
JP6738628B2 (ja) 軽金属溶接物の溶接方法、製造方法及び溶接装置
KR102424484B1 (ko) 탠덤 가스 실드 아크 용접 방법 및 용접 장치
JP2007237227A (ja) Ｍａｇ溶接方法及びこれに用いるシールドガス

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
X091 Application refused [patent]
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2023101000748; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20230405

Effective date: 20240109