KR20200057736A - 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 서브머지 아크 용접용 재료 - Google Patents

서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 서브머지 아크 용접용 재료 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 강도, 및 극저온 인성이 우수한 용접 금속을, 우수한 용접 작업성으로 얻을 수 있고, 또한 용접 금속 중의 확산성 수소량을 억제할 수 있는 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어, 및 서브머지 아크 용접용 재료의 제공을 목적으로 한다. 본 발명은, 강제 외피 내에 플럭스가 충전되고, 와이어 전체 질량당, C, Si, Mn, Ni, Ti, B, CaF2 및 Mg를 각각 소정 범위로 함유하고, 외피 중의 N량 및 O량이, 각각 소정치 이하로 규제되어 있는 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.

Description

서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 서브머지 아크 용접용 재료
본 발명은, 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 서브머지 아크 용접용 재료에 관한 것이다.
근년, 기존의 석유·가스전이 고갈되어 오고 있으므로, 석유나 가스전의 굴착·생산 기지는, 장래적으로, 북극권 등의 극한랭지로 진전한다고 생각되고 있다. 극한랭지에서의 굴착 설비에 있어서는, 취성 파괴에 대한 안전성의 확보가 특히 중요하게 된다고 생각된다.
용접 금속의 저온 인성을 향상시키기 위해서는, 예를 들어, 용접 금속 중의 산소량을 저감시키는 것이 생각된다. 여기에서, 서브머지 아크 용접에는, 통상 솔리드 와이어가 사용되지만, 와이어와, 서브머지 아크 용접용의 플럭스를 조정하여 저산소화를 도모하는 데에는 한계가 있고, 또한 용접 작업성도 열화되어 버린다고 하는 문제가 있다.
한편, 서브머지 아크 용접에는, 플럭스 코어드 와이어도 이용되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 와이어 중의 금속 Mg 또는 합금 Mg와 BaF2의 첨가량을 최적화하는 것에 의해, 우수한 용접 작업성으로 강도 및 저온 인성의 향상을 도모한 플럭스 코어드 와이어가 개시되어 있다.
일본 특허 제5462147호 공보
그런데, 저온 인성으로서는, 극저온역에 있어서의 특성이 요구되는 경우가 있다. 입열량이 비교적 높은 서브머지 아크 용접으로는, 예를 들어 -90℃와 같은 극저온역에 있어서 양호한 충격 성능을 확보하는 것은 어려워, 저온 인성의 향상에는 아직도 과제가 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 기술에 있어서는, -18℃ 정도에서의 인성의 평가가 이루어지고 있을 뿐으로, 전술한 바와 같은 극저온역에 있어서의 저온 인성에 대해서는 불명하여, 극저온역에 있어서도 인성의 향상을 충분히 확보할 것이 요구되고 있다.
본 발명은, 전술한 상황에 비추어 이루어진 것으로, 고강도이며, 또한 극저온역에 있어서의 저온 인성이 우수한 용접 금속을, 우수한 용접 작업성으로 얻을 수 있고, 또한 용접 금속 중의 확산성 수소량을 저위(低位)로 억제할 수 있는 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어, 및 서브머지 아크 용접용 재료를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 따른 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 강제 외피 내에 플럭스가 충전된 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서,
와이어 전체 질량당, C: 0.03∼0.15질량%, Si: 0.05∼0.50질량%, Mn: 0.80∼2.00질량%, Ni: 1.5∼4.0질량%, Ti: 0.05∼0.30질량%, B: 0.003∼0.015질량%, CaF2: 0.8∼2.5질량%, 및 Mg: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)를 함유함과 함께,
상기 강제 외피 중의 N량 및 O량이, 각각, N: 0.0050질량% 이하, 및 O: 0.0075질량% 이하로 규제된 것이다.
상기 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 와이어 전체 질량당, Cr: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다), Mo: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및 Cu: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 추가로 함유하고 있어도 된다.
또한, 본 발명의 일 태양에 따른 서브머지 아크 용접용 재료는, 상기 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어와, 염기도가 1.5∼4.0인 소결형 플럭스로 이루어진다.
본 발명의 일 태양에 따른 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 및 서브머지 아크 용접용 재료에 의하면, 고강도이며, 또한 극저온역에 있어서의 저온 인성이 우수한 용접 금속을, 우수한 용접 작업성으로 얻을 수 있다. 또한, 용접 금속 중의 확산성 수소량을 저위로 억제할 수 있다.
도 1은, 본 실시예의 시험에 사용한 강판의 개선 형상을 나타내는 개략 설명도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해, 상세하게 설명한다. 한편, 본 발명은, 이하에 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 임의로 변형하여 실시할 수 있다.
본 명세서에 있어서 수치 범위를 나타내는 「∼」란, 그 전후에 기재된 수치를 하한치 및 상한치로서 포함하는 의미로 사용된다.
〔서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어〕
본 발명의 실시형태에 따른 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어(이하, 간단히 「플럭스 코어드 와이어」 또는 「와이어」라고도 한다)는, 강제 외피 내에 플럭스가 충전된 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서, 와이어 전체 질량당, C: 0.03∼0.15질량%, Si: 0.05∼0.50질량%, Mn: 0.80∼2.00질량%, Ni: 1.5∼4.0질량%, Ti: 0.05∼0.30질량%, B: 0.003∼0.015질량%, CaF2: 0.8∼2.5질량%, 및 Mg: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)를 함유함과 함께, 강제 외피 중의 N량 및 O량이, 각각, N: 0.0050질량% 이하, 및 O: 0.0075질량% 이하로 규제된 것이다. 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 메탈계의 플럭스 코어드 와이어이다.
본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어는, 강제 외피 내에 플럭스를 충전한 것이다. 상세하게는, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 통 형상을 나타내는 강제의 외피와 그 외피의 내부(내측)에 충전되는 플럭스로 이루어진다.
한편, 플럭스 코어드 와이어는, 외피에 이음매가 없는 심리스 타입, 외피에 이음매가 있는 심 타입의 어느 형태여도 된다. 또한, 플럭스 코어드 와이어는, 와이어 표면(외피의 외측)에 도금 등이 실시되어 있어도 실시되어 있지 않아도 된다.
이하에 있어서, 본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어에 함유되는 각 성분량의 수치 한정 이유에 대해 설명한다. 한편, 이하에 있어서, 플럭스 코어드 와이어 중의 각 성분량은, 특별히 예고가 없는 한, 와이어 전체 질량(강제 외피와 외피 내의 플럭스의 합계)당의 함유량으로서 규정된다.
(C: 0.03∼0.15질량%)
C는, 용접 금속의 담금질성에 큰 영향을 미쳐, 강도와 인성을 확보하기 위해서 중요한 역할을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 와이어 중의 C량은 0.03질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.04질량% 이상으로 한다. 한편, C를 과잉으로 함유시키면, 강도가 과대가 되어, 인성이 열화될 우려가 있으므로, 와이어 중의 C량은 0.15질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.10질량% 이하로 한다.
(Si: 0.05∼0.50질량%)
Si는, 내포크마크성을 높임과 함께, 용접 비드의 친숙성을 향상시키는 효과를 갖는 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 와이어 중의 Si량은 0.05질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.10질량% 이상으로 한다. 한편, Si를 과잉으로 함유시키면, 용접 금속 중의 페라이트의 조대화를 초래하여, 인성이 열화될 우려가 있으므로, 와이어 중의 Si량은 0.50질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.40질량% 이하로 한다.
(Mn: 0.80∼2.00질량%)
Mn은, 용접 금속의 담금질성에 큰 영향을 미쳐, 강도와 인성을 확보하기 위해서 중요한 역할을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 와이어 중의 Mn량은 0.80질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 1.00질량% 이상으로 한다. 한편, Mn을 과잉으로 함유시키면, 강도가 과대가 되어, 인성이 열화될 우려가 있으므로, 와이어 중의 Mn량은 2.00질량% 이하로 하고, 바람직하게는 1.70질량% 이하로 한다.
(Ni: 1.5∼4.0질량%)
Ni는, 용접 금속 중의 매트릭스를 강인화하는 작용을 갖는 원소이다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 와이어 중의 Ni량은 1.5질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 2.0질량% 이상으로 한다. 한편, Ni량이 과잉이 되면, 강도가 과대가 되어, 인성이 열화될 우려가 있으므로, 와이어 중의 Ni량은 4.0질량% 이하로 하고, 바람직하게는 3.5질량% 이하로 한다.
(Ti: 0.05∼0.30질량%)
Ti는, 용접 금속의 담금질성을 향상시킴과 함께, 용접 금속의 조직을 미세화하여, 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 와이어 중의 Ti량은 0.05질량% 이상으로 하고, 0.10질량% 이상으로 한다. 한편, Ti량이 과잉이 되면, 강도가 과대가 되어, 인성이 열화될 우려가 있으므로, 와이어 중의 Ti량은 0.30질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.25질량% 이하로 한다.
(B: 0.003∼0.015질량%)
B는, 용접 금속의 조직을 미세화하여, 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 와이어 중의 B량은 0.003질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.006질량% 이상으로 한다. 한편, B량이 과잉이 되면, 강도가 과대가 되어, 인성이 열화될 우려가 있으므로, 와이어 중의 B량은 0.015질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.012질량% 이하로 한다.
(CaF2: 0.8∼2.5질량%)
CaF2는, 용접 금속의 탈산을 촉진하여, 용접 금속의 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. 이러한 효과를 충분히 얻기 위해서, 와이어 중의 CaF2량은 0.8질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 1.2질량% 이상으로 한다. 한편, CaF2량이 과잉이 되면, 아크가 불안정이 되어, 비드 형상이 불량이 될 우려가 있으므로, 와이어 중의 CaF2량은 2.5질량% 이하로 하고, 바람직하게는 2.1질량% 이하로 한다.
(Mg: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다))
Mg는, 용접 금속의 탈산을 촉진하는 효과를 갖는 원소이지만, Mg량이 과잉이 되면, 용접 금속 중의 확산성 수소량이 증가하여, 저온 균열 감수성이 높아질 우려가 있으므로, 와이어 중의 Mg량은 1.0질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.4질량% 이하로 한다. 한편, Mg의 함유량의 하한치는, 특별히 한정되지 않고, 0질량%여도 되지만, 예를 들어 0.1질량%이다.
또한, 본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어에는, 전술한 각 성분에 더하여, 추가로 하기의 Cr, Mo 및 Cu로부터 선택되는 적어도 1종의 성분을 소정량 함유시켜도 된다.
(Cr: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다))
Cr은 필수의 성분은 아니지만, 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과를 발휘하기 위해서, 함유시켜도 된다. 와이어 중에 Cr을 첨가하는 경우, 그 함유량은 1.5질량%를 상한으로 하는 것이 바람직하다. 와이어 중의 Cr량은, 보다 바람직하게는 0.7질량% 이하로 한다. 한편, Cr을 함유시키는 경우의 함유량의 하한치는, 특별히 한정되지 않고, 0질량%여도 되지만, 예를 들어 0.2질량%이다.
(Mo: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다))
Mo는 필수의 성분은 아니지만, 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과를 발휘하기 위해서, 함유시켜도 된다. 와이어 중에 Mo를 첨가하는 경우, 그 함유량은 1.5질량%를 상한으로 하는 것이 바람직하다. 와이어 중의 Mo량은, 보다 바람직하게는 0.7질량% 이하로 한다. 한편, Mo를 함유시키는 경우의 함유량의 하한치는, 특별히 한정되지 않고, 0질량%여도 되지만, 예를 들어 0.2질량%이다.
(Cu: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다))
Cu는 필수의 성분은 아니지만, 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과를 발휘하기 위해서, 함유시켜도 된다. 와이어 중에 Cu를 첨가하는 경우, 그 함유량은 1.5질량%를 상한으로 하는 것이 바람직하다. 와이어 중의 Cu량은, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이하로 한다. 한편, Cu를 함유시키는 경우의 함유량의 하한치는, 특별히 한정되지 않고, 0질량%여도 되지만, 예를 들어 0.2질량%이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에는, 소망에 따라 Cu 도금을 실시하는 경우가 있다. 여기에서, 와이어에 Cu 도금을 실시하는 경우의 Cu량은, 와이어의 모재에 포함되는 것과 Cu 도금분을 합계한 값으로 한다.
(잔부)
본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어의 잔부는, Fe 및 불가피적 불순물 등이다.
잔부의 Fe는, 외피를 구성하는 Fe, 플럭스에 첨가되어 있는 철분, 합금분의 Fe가 상당한다.
잔부의 불가피적 불순물이란, 상기 성분 이외의 성분(P: 0.02질량% 이하, S: 0.02질량% 이하, Sn: 0.02질량% 이하, Pb: 0.02질량% 이하, Sb: 0.02질량% 이하, Nb: 0.05질량% 이하, V: 0.05질량% 이하 등) 등이나, 전술한 선택적으로 첨가하는 성분(Cr, Mo, Cu 등) 등의 불가피적으로 포함되는 것도 해당하고, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어의 효과를 방해하지 않는 범위에서 함유하는 것이 허용된다. 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 메탈계의 플럭스 코어드 와이어이지만, 그 효과를 방해하지 않는 범위에서 슬래그 형성제나 아크 안정제를 함유해도 된다. 한편, 슬래그 형성제나 아크 안정제는, 함유하지 않는 편이 바람직하다.
또한, 본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어에 있어서는, 강제 외피 중(강제 외피 전체 질량당)의 N량 및 O량이, 각각 소정 범위 내로 규제되어 있다. 이들의 이유에 대해, 이하에 설명한다.
(N: 0.0050질량% 이하)
강제 외피 중의 N량이 0.0050질량%를 초과하면, 용접 금속 중에 기포가 발생하기 쉬워지고, 또한 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서는, 강제 외피 중의 N량을 0.0050질량% 이하로 하고, 바람직하게는, 0.0040질량% 이하로 한다. 한편, N량의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 0.0020질량% 이상인 것이 실제적이다.
(O: 0.0075질량% 이하)
강제 외피 중의 O량이 0.0075질량%를 초과하면, 용접 금속의 블로홀이 발생하기 쉬워지고, 또한 용접 금속 중의 산소량이 증가하여, 용접 금속의 인성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서는, 강제 외피 중의 O량을 0.0075질량% 이하로 하고, 바람직하게는, 0.0060질량% 이하로 한다. 한편, O량의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 0.0030질량% 이상인 것이 실제적이다.
본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어에 있어서는, 극저온역에 있어서의 인성을 향상시키기 위해서, 외피 중의 N량 및 O량을 상기한 규정치 이하로 제한하고 있다.
계속하여, 본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어의 제조 방법의 일 태양에 대해 설명하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어의 제조 방법의 일 태양에 있어서는, 먼저, 강제 외피 내에 플럭스를 충전한다. 그 때, 플럭스의 조성 및 충전율은, 와이어 전체의 조성이 전술한 범위가 되도록 외피의 조성이나 두께 등에 따라서 적절히 조정할 수 있다.
다음에, 외피 내에 플럭스가 충전된 와이어를, 공(孔) 다이스나 롤러 다이스를 이용하여 신선하는 것에 의해 축경하여, 소정의 외경을 갖는 플럭스 코어드 와이어를 얻는다.
본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어의 외경은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 와이어 송급 안정성의 관점에서, 바람직하게는 1.6∼4.8mm이며, 보다 바람직하게는 2.4∼4.0mm이다.
〔서브머지 아크 용접용 재료〕
다음에, 본 발명의 실시형태에 따른 서브머지 아크 용접용 재료에 대해 설명한다.
본 실시형태의 서브머지 아크 용접용 재료는, 전술한 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어와, 염기도가 1.5∼4.0인 소결형 플럭스(조합 소결형 플럭스)의 조합으로 이루어진다.
여기에서, 본 실시형태의 서브머지 아크 용접용 재료에 있어서의 소결형 플럭스의 염기도(BA)는, 이하의 식(1)에 의해 정의된다. 한편, 하기 식(1) 중에 있어서의 각 성분량은, 질량% 표시에서의 성분량이다.
염기도(BA)=〔CaO+MgO+CaF2+BaO+0.5×(MnO+FeO)〕/〔SiO2+0.5×(Al2O3+TiO2+ZrO2)〕 (1)
소결형 플럭스의 염기도가 1.5 이상이면, 용접 금속 중의 산소량이 충분히 저감되어, 우수한 인성을 확보하기 쉬워지기 때문에 바람직하다. 소결형 플럭스의 염기도는, 보다 바람직하게는 2.0 이상이다. 또한, 소결형 플럭스의 염기도가 4.0 이하이면, 아크가 안정되게 되어, 양호한 비드 형상이 얻어져, 양호한 용접 작업성을 확보하기 쉬워지기 때문에 바람직하다. 소결형 플럭스의 염기도는, 보다 바람직하게는 3.6 이하이다.
실시예
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명에 대해 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다.
하기 표 1 및 표 2에, 본 시험에 이용한 플럭스 코어드 와이어의 화학 성분 조성(질량%)을 나타낸다. 한편, 와이어 전체 질량당의 화학 성분 조성에 대해, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다. 또한, Mg, Cr, Mo, Cu의 각 성분량에 대해 「-」이란, 각 성분량이 불순물 레벨 이하의 양인 것을 나타낸다. 또한, N 및 O의 각 성분량에 대해서는, 강제 외피 중(강제 외피 전체 질량당)의 함유량이다.
또한, 하기 표 3에, 본 시험에 이용한 소결형 플럭스(조합 소결형 플럭스)의 화학 성분 조성(질량%)을 나타낸다. 한편, 소결형 플럭스의 염기도(BA)는, 이하의 식(1)에 의해 산출된다. 여기에서, 하기 식(1) 중에 있어서의 각 성분량은, 질량% 표시에서의 성분량이다.
염기도(BA)=〔CaO+MgO+CaF2+BaO+0.5×(MnO+FeO)〕/〔SiO2+0.5×(Al2O3+TiO2+ZrO2)〕 (1)
용접 작업성 및 용접 금속의 기계적 특성의 평가 시험으로서, 하기 표 4에 기재된 화학 성분 조성(잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다)을 갖는 강판(1)(두께: 25mm)을, 도 1에 나타내는 바와 같이, 개선 각도 30°, 루트 갭 13mm의 개선 형상으로 가공하고, 그 하방에 이당재(2)를 설치한 다음, 각 플럭스 코어드 와이어 및 각 소결형 플럭스를 표 6 및 표 7에 기재된 바와 같이 조합하여 이용하고, 표 5에 나타내는 용접 조건에서 용접 시험을 실시했다.
(인장 시험)
얻어진 용접 금속의 강판 표면 하 9.5mm의 위치로부터, JIS Z 3111:2005의 A1호의 인장 시험편을 채취하여, JIS Z 3111:2005에 규정되는 「용착 금속의 인장 및 충격 시험 방법」에 준거한 인장 시험에 의해 용접 금속의 인장 강도(TS)를 측정했다. 결과를, 표 6 및 7에 나타낸다. 여기에서, 인장 강도(TS)가 570MPa 이상이면, 고강도라고 평가할 수 있다.
(충격 시험)
얻어진 용접 금속의 강판 표면 하 9.5mm의 위치로부터, JIS Z 3111:2005의 2mm의 V 노치 충격 시험편을 채취하여, JIS Z 3111:2005에 규정되는 「용착 금속의 인장 및 충격 시험 방법」에 준거한 충격 시험에 의해 용접 금속의 -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)를 측정했다. 결과를, 표 6 및 7에 나타낸다. 여기에서, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 75J 이상이면, 저온 인성이 양호하다고 평가할 수 있다.
(용접 금속 중의 산소량)
용접 금속 중의 산소량을, JIS G 1239:2014에 의해 측정했다. 결과를, 표 6 및 7에 나타낸다.
(용접 금속 중의 확산성 수소량)
용접 금속 중의 확산성 수소량은, JIS Z 3118:2007에 준거한 방법에 의해 평가했다. 결과를, 표 6 및 7에 나타낸다. 여기에서, 확산성 수소량([H]d)이 5.0ml/100g 이하인 것을 합격으로 했다.
(용접 작업성)
각 예에 대해, 비드 친숙성, 비드 형상, 아크 안정성, 블로홀의 유무, 슬래그 박리성 등의 관점에서, 용접 작업성을 평가했다.
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
실시예인 와이어 W-1∼W-20을 이용한 예에서는, 실온에서의 인장 강도(TS)가 570MPa 이상으로 고강도이며, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 75J 이상으로 저온 인성도 우수한 용접 금속을, 양호한 용접 작업성으로 얻을 수 있었다. 또한, 얻어진 용접 금속 중의 확산성 수소량도, 5.0ml/100g 이하로 억제되어 있었다.
한편, 와이어 W-21을 이용한 예에서는, 와이어 중의 C량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
또한, 와이어 W-22를 이용한 예에서는, 와이어 중의 C량이 지나치게 적었기 때문에, 실온에서의 인장 강도(TS)가 낮았다.
와이어 W-23을 이용한 예에서는, 와이어 중의 Si량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
또한, 와이어 W-24를 이용한 예에서는, 와이어 중의 Si량이 지나치게 적었기 때문에, 개선 시의 비드 친숙성이 열화되었다. 한편, 본 예에서는 양호한 용접 작업성이 얻어지지 않았기 때문에, 실온에서의 인장 강도(TS), -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃), 용접 금속 중의 산소량 및 확산성 수소량의 측정은 실시하지 않았다.
와이어 W-25를 이용한 예에서는, 와이어 중의 Mn량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
또한, 와이어 W-26을 이용한 예에서는, 와이어 중의 Mn량이 지나치게 적었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
와이어 W-27을 이용한 예에서는, 와이어 중의 Ni량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
또한, 와이어 W-28을 이용한 예에서는, 와이어 중의 Ni량이 지나치게 적었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
와이어 W-29를 이용한 예에서는, 와이어 중의 Ti량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
또한, 와이어 W-30을 이용한 예에서는, 와이어 중의 Ti량이 지나치게 적었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
와이어 W-31을 이용한 예에서는, 와이어 중의 B량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
또한, 와이어 W-32를 이용한 예에서는, 와이어 중의 B량이 지나치게 적었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
와이어 W-33을 이용한 예에서는, 와이어 중의 CaF2량이 과잉이었기 때문에, 아크가 불안정이 되어, 비드 형상이 불량이었다. 한편, 본 예에서는 양호한 용접 작업성이 얻어지지 않았기 때문에, 실온에서의 인장 강도(TS), -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃), 용접 금속 중의 산소량 및 확산성 수소량의 측정은 실시하지 않았다.
또한, 와이어 W-34를 이용한 예에서는, 와이어 중의 CaF2량이 지나치게 적었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다.
와이어 W-35를 이용한 예에서는, 와이어 중의 Mg량이 과잉이었기 때문에, 용접 금속 중의 확산성 수소량을 저위로 억제할 수 없었다.
와이어 W-36을 이용한 예에서는, 와이어의 강제 외피 중의 N량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮고, 또한 용접 금속에 기포가 발생하여 용접 작업성이 열화되었다.
와이어 W-37을 이용한 예에서는, 와이어의 강제 외피 중의 O량이 과잉이었기 때문에, -90℃에서의 흡수 에너지(vE-90℃)가 낮았다. 한편, 본 예에 대해서는, 용접 금속 중의 확산성 수소량의 측정은 실시하지 않았다.
이상, 본 발명을 상기 구체예에 기초하여 상세히 설명했지만, 본 발명은 상기 구체예로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 범주를 일탈하지 않는 한에 있어서, 모든 변형이나 변경이 가능하다.
본 발명을 특정의 태양을 참조하여 상세히 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않고 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것은, 당업자에게 있어 분명하다. 한편, 본 출원은, 2017년 10월 25일부로 출원된 일본 특허출원(특원 2017-206521)에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다. 또한, 여기에 인용되는 모든 참조는 전체로서 원용된다.
1 강판
2 이당재

Claims (3)

  1. 강제 외피 내에 플럭스가 충전된 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서,
    와이어 전체 질량당,
    C: 0.03∼0.15질량%,
    Si: 0.05∼0.50질량%,
    Mn: 0.80∼2.00질량%,
    Ni: 1.5∼4.0질량%,
    Ti: 0.05∼0.30질량%,
    B: 0.003∼0.015질량%,
    CaF2: 0.8∼2.5질량%, 및
    Mg: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다)
    를 함유함과 함께,
    상기 강제 외피 중의 N량 및 O량이, 각각, N: 0.0050질량% 이하, 및 O: 0.0075질량% 이하로 규제되어 있는 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    와이어 전체 질량당,
    Cr: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다),
    Mo: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및
    Cu: 1.5질량% 이하(0질량%를 포함한다)
    로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 추가로 함유하는, 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 서브머지 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어와,
    염기도가 1.5∼4.0인 소결형 플럭스
    로 이루어지는 서브머지 아크 용접용 재료.
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