KR20210136121A - Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 - Google Patents
Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210136121A KR20210136121A KR1020217033072A KR20217033072A KR20210136121A KR 20210136121 A KR20210136121 A KR 20210136121A KR 1020217033072 A KR1020217033072 A KR 1020217033072A KR 20217033072 A KR20217033072 A KR 20217033072A KR 20210136121 A KR20210136121 A KR 20210136121A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mass
- wire
- less
- content
- based alloy
- Prior art date
Links
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 63
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 63
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 59
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 59
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 34
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 27
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 23
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 23
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 17
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 15
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 10
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 5
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002544 Fe-Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910002593 Fe-Ti Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910017116 Fe—Mo Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 Si alone Inorganic materials 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical compound [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017082 Fe-Si Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017133 Fe—Si Inorganic materials 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101100513612 Microdochium nivale MnCO gene Proteins 0.000 description 1
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003296 Ni-Mo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018505 Ni—Mg Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N aluminum;potassium;oxygen(2-);silicon(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Si+4].[Si+4].[Si+4].[K+] DLHONNLASJQAHX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N calcium titanate Chemical compound [Ca+2].[O-][Ti]([O-])=O AOWKSNWVBZGMTJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N dipotassium dioxido(oxo)titanium Chemical compound [K+].[K+].[O-][Ti]([O-])=O NJLLQSBAHIKGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N sodium metatitanate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Ti](=O)O[Ti](=O)O[Ti]([O-])=O GROMGGTZECPEKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
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
- 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
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
- B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
-
- 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
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
-
- 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
- B23K35/3601—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 with inorganic compounds as principal constituents
- B23K35/3608—Titania or titanates
-
- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/40—Making wire or rods for soldering or welding
- B23K35/406—Filled tubular wire or rods
Abstract
Ni기 합금제 외피와, 상기 Ni기 합금제 외피 내에 충전된 플럭스를 구비하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어이고, 와이어 전체 질량당, Ni: 45∼75질량%, Cr: 20질량% 이하, Mo: 10∼20질량%, Fe: 10.0질량% 이하, TiO2: 3∼11질량%, Ca: 0.01∼2.0질량%, F: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및 Nb: 0.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)을 함유하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어.
Description
본 발명은, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.
저온용 강으로서 대표적인 5∼9% Ni 강 등의 각종 고Ni 합금은, LNG, 액체 질소, 또는 액체 산소 등의 저장 탱크 등에 널리 이용되고 있다.
이와 같은 고Ni 합금의 용접에서는, 용접 이음부에 모재와 동등한 저온 인성을 확보하기 위해, 페라이트 조직의 고Ni 합금에 유사한 성분을 갖는 용접 와이어(이른바, 공금계(共金系) 와이어)가 아니라, Ni기 합금 용접 와이어를 사용하는 것이 일반적이다.
근년, 고Ni 합금의 용접에 있어서도 피복 아크 용접이나 TIG 용접에 비해, 보다 높은 작업 능률을 기대할 수 있는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어를 이용한 가스 실드 아크 용접이 확대되고 있고, 용접 품질이나 용접 작업성 등의 향상을 목적으로 해서, 여러 가지 검토가 이루어지고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 있어서는, 전자세에 있어서의 용접 작업성이 우수함과 함께, 양호한 내피트성 및 비드 외관이 얻어지고, 양호한 내고온균열성을 갖는 용착 금속이 얻어지는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어를 제공하는 것을 목적으로 해서, 와이어 중의 성분의 함유량이 특정한 범위로 제한된 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어가 개시되어 있다.
여기에서, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어를 이용한 용접에 있어서는, 용융 금속 내에서 발생한 가스에 의한 기공결함이 발생하기 쉽다는 문제가 있었다.
이와 같은 문제에 대해서, 특허문헌 2에서는, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 와이어 중의 성분의 함유량을 특정한 범위로 제한하여 내기공결함성의 향상을 도모하고 있다.
그러나, 특허문헌 2에 있어서는, 입향 맞대기 용접에 있어서의 내기공결함성의 향상을 도모하고 있고, 특히 기공결함의 억제가 곤란한 횡향 용접에 있어서는, 개선의 여지가 있었다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 용접 작업성이 우수하고, 횡향 용접을 행한 경우에 있어서도 내기공결함성이 우수한 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어의 횡향 용접에 대하여, 예의 검토한 결과, 횡향 용접 시에 용융 금속으로부터 발생한 기포는, 용융 금속 중을 상방향으로 이동하여 용융 금속과 용융 슬래그의 계면에 도달하고, 그 후 용융 슬래그 중을 이동하여 외부로 방출되는 것을 확인했다. 그리고, 슬래그의 응고가 빠르면, 용융 금속과 슬래그의 계면에 도달한 기포의 외부로의 방출이 방해되는 것에 의해, 기공결함이 생긴다. 내기공결함성을 향상시키기 위해서는, 슬래그의 융점을 낮추어 슬래그가 응고될 때까지의 시간을 길게 하는 것이 유효하고, 그를 위해서는 와이어에 Ca를 함유시키는 것이 효과적인 것을 본 발명자들은 발견하여, 본 발명을 이루기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 일 태양에 따른 플럭스 코어드 와이어는, Ni기 합금제 외피와 상기 Ni기 합금제 외피 내에 충전된 플럭스를 구비하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어이고, 와이어 전체 질량당, Ni: 45∼75질량%, Cr: 20질량% 이하, Mo: 10∼20질량%, Fe: 10.0질량% 이하, TiO2: 3∼11질량%, Ca: 0.01∼2.0질량%, F: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및 Nb: 0.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)을 함유한다.
상기의 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 와이어 전체 질량당, 금속 Ti, 금속 Al, 금속 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종: 합계 0.01∼1.0질량%를 함유하고, C: 0.05질량% 이하(0질량%를 포함한다)로 제한된 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어여도 된다.
상기의 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 와이어 전체 질량당, Si: 0.1∼1.5질량%, Al2O3: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다), ZrO2: 0.5∼3.0질량%, 및 Na, K, Li로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종: 합계로 0.1∼1.0질량%를 함유하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어여도 된다.
상기의 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 와이어 전체 질량당, W: 1.0∼5.0질량%, 및 Mn: 1.5∼5.5질량%를 함유하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어여도 된다.
상기의 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 와이어 전체 질량당, B: 0.10질량% 이하(0질량%를 포함한다)를 함유하고, V: 0.03질량% 이하(0질량%를 포함한다), P: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및 S: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다)로 제한된, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어여도 된다.
본 발명에 의하면, 용접 작업성이 우수하고, 횡향 용접을 행한 경우에 있어서도 내기공결함성이 우수한 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어를 제공할 수 있다.
[도 1] 도 1은 시험판 형상을 나타내는 개략 설명도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대하여 상세하게 설명한다. 한편, 본 발명은, 이하에 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
본 실시형태의 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어(이하 간단히 「플럭스 코어드 와이어」 또는 「와이어」라고도 기재한다)는, Ni기 합금으로 이루어지는 외피 내에 플럭스가 충전되어 있는 플럭스 코어드 와이어이다. 상세하게는, 본 실시형태의 와이어는, 통상(筒狀)의 외피와, 그 외피의 내부에 충전되는 플럭스로 이루어진다.
본 실시형태의 와이어는, 외피에 이음매가 없는 심리스 타입, C 단면, 겹침 단면 등과 같이 외피에 이음매가 있는 심 타입 중 어느 형태여도 된다. 와이어에 있어서의 외피를 형성하는 Ni기 합금의 조성도 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 하스텔로이 C276계 합금에 의해 외피를 형성하는 것이 바람직하다. 와이어의 직경도, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.9∼1.6mm이다. 와이어의 플럭스율(와이어 전체 질량에 대한 플럭스 질량의 비율)도 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 15∼30질량%이다.
다음으로, 본 실시형태의 와이어의 조성에 대하여 설명한다. 한편, 본 실시형태의 와이어에 포함되는 각 성분은, 외피, 플럭스 중 어느 것에 포함되어 있어도 된다. 이하의 설명에 있어서 특별히 언급이 없는 한, 와이어 중의 각 성분의 함유량은, 와이어 전체 질량에 대한 당해 성분의 질량의 비율(질량%)이다.
<TiO2: 3∼11질량%>
TiO2는 균일하고 피포성이 좋은 슬래그를 형성하는 성분이고, 슬래그 형성제의 주성분으로서 본 실시형태의 와이어에 첨가된다. 본 실시형태의 와이어에 있어서의 TiO2의 함유량이 3질량% 미만이면 슬래그의 피포성이 열화한다. 한편, TiO2의 함유량이 11질량% 초과이면 슬래그 생성량이 과잉이 되어, 용접부에 슬래그 권입이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 본 실시형태의 와이어의 TiO2의 함유량은 3∼11질량%로 한다.
또한, 본 실시형태의 와이어에 있어서 TiO2의 함유량은 바람직하게는 4질량% 이상, 보다 바람직하게는 5질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 10질량% 이하, 보다 바람직하게는 9질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 TiO2원으로서 예를 들면 루틸, 백(白) 타이타늄, 타이타늄산 칼륨, 타이타늄산 소다, 타이타늄산 칼슘 등이 있다.
여기에서, 본 실시형태에 있어서, 와이어 중의 Ti 산화물의 TiO2 환산치를 전술한 TiO2 함유량으로 하고 있다.
<Ca: 0.01∼2.0질량%>
Ca는 슬래그의 융점을 낮추는 성분이다.
횡향 용접 시에 용융 금속으로부터 발생한 기포는, 용융 금속 중을 상방향으로 이동하여 용융 금속과 모재의 계면에 도달하고, 이어서 용융 금속 중을 당해 계면을 따라 이동하여 용융 금속과 용융 슬래그의 계면에 도달하고, 그 후 용융 슬래그 중을 이동하여 외부로 방출된다. 또는, 용융 금속과 모재의 계면에 도달하지 않고서, 직접 용융 금속과 용융 슬래그의 계면에 도달하고, 그 후 용융 슬래그 중을 이동하여 외부로 방출된다. 따라서, 슬래그의 응고가 빠르면, 용융 금속과 슬래그의 계면에 도달한 기포의 외부로의 방출이 방해되고, 그 결과, 기공결함이 생긴다. 따라서, 내기공결함성을 향상시키기 위해서는, 슬래그의 융점을 낮추어 슬래그가 응고될 때까지의 시간을 길게 하는 것이 유효하고, 그를 위해서는 와이어에 Ca를 함유시키는 것이 효과적인 것을 본 발명자들은 발견했다.
본 실시형태의 와이어에 있어서의 Ca의 함유량이 0.01질량% 미만이면 상기의 내기공결함성 향상의 효과를 얻을 수 없다. 한편, Ca의 함유량이 2.0질량% 초과이면, 비드 형상의 열화, 및 스패터 발생량의 증가가 생길 우려가 있다. 따라서, 와이어의 Ca의 함유량은 0.01∼2.0질량%로 한다.
또한, 본 실시형태의 와이어에 있어서 Ca의 함유량은 바람직하게는 0.1질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이상이다. 또한, 와이어의 Ca 함유량은, 바람직하게는 1.5질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.0질량% 이하이다.
Ca원으로서 예를 들면 CaO, CaCO3, CaF2 등이 있고, 본 실시형태에서는 CaO를 이용한다. 여기에서, 본 실시형태에 있어서, Ca 함유량은, 와이어 중에 포함되는 모든 Ca의 함유량을 의미하고 있고, Ca 단체(單體), Ca 합금, Ca 화합물에 포함되는 Ca를 합계한 것이다.
<F: 1.0질량% 이하>
F는, 아크 중의 수소 분압을 저하시켜, 용접 금속으로의 수소의 침입을 억제하는 성분이고, 본 실시형태의 와이어에 첨가해도 되지만, 과잉으로 첨가하면, 기공결함이 증가할 우려가 있다. 따라서, 본 실시형태의 와이어에 F를 함유시키는 경우, 그 함유량은 1.0질량% 이하, 바람직하게는 0.5질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이하로 한다.
기공결함 억제의 관점에서는, 본 실시형태의 와이어는 F를 함유하지 않아도 되고, 따라서 본 실시형태의 와이어의 F의 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 실시형태의 와이어의 F의 함유량은 0질량%여도 되고, 예를 들면 0.05질량% 이상이어도 되고, 0.1질량% 이상이어도 된다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 F원으로서는, NaF, K2SiF6, CaF2 등이 있다. 여기에서, 와이어 중에 포함되는 여러 가지 불화물에 포함되는 F의 함유량을 합계한 양, 즉, 와이어 중의 불화물량의 F 환산치를 F의 함유량으로 한다.
<금속 Ti+금속 Mg+금속 Al: 0.01∼1.0질량%>
금속 상태의 Ti, Mg 및 Al(이하 각각 「금속 Ti」, 「금속 Mg」, 및 「금속 Al」이라고도 기재한다)은 탈산 성분이고, 용접 금속 중의 용존 산소량을 저하시켜, 용융 금속 내에 있어서의 C와 O의 반응에 의한 CO 가스의 발생을 억제하여, 기공결함 발생량을 감소시키는 작용을 갖는다. 따라서, 본 실시형태의 와이어는 금속 Ti, 금속 Mg, 및 금속 Al로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유해도 된다. 한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서 이들 성분의 함유량이 과잉이면, 내고온균열성이 열화하거나, 스패터 발생량이 증가하거나 할 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, 금속 Ti, 금속 Mg 및 금속 Al의 함유량의 합계(이하 「금속 Ti+금속 Mg+금속 Al」이라고도 기재한다)는 바람직하게는 0.01질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.03질량% 이상, 더 바람직하게는 0.05질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.7질량% 이하, 더 바람직하게는 0.3질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 금속 Ti원, 금속 Mg원, 금속 Al원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금이나, 플럭스에 포함될 수 있는 단체의 Ti, Mg, Al, Fe-Ti 합금, Fe-Al 합금, Ni-Mg 합금 등이 있다.
본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 금속 상태로 포함되는 Ti, 즉 황산에 용해되는 Ti의 함유량을 합계한 값을 금속 Ti의 함유량으로 한다. 즉, 황산에 용해되지 않는 산화물에서 유래하는 Ti의 함유량은, 금속 Ti의 함유량에는 산입하지 않는다. 금속 Mg 및 금속 Al의 함유량에 대해서도 마찬가지이다.
<C: 0.05질량% 이하>
C는, 본 실시형태의 와이어에 불가피 불순물로서 함유된다. 용융 금속 내에 있어서의 C와 O의 반응에 의한 CO 가스의 발생을 억제하여, 기공결함 발생량을 감소시키기 위해서는, 본 실시형태의 와이어의 C의 함유량은, 0.05질량% 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
<Si: 0.1∼1.5질량%>
Si는 슬래그의 점성을 높이는 성분이고, 양호한 비드 형상을 얻기 위해서 유효한 성분이기 때문에, 본 실시형태의 와이어에 함유시켜도 되지만, 과잉으로 함유 시키면 슬래그 박리성이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Si의 함유량은, 바람직하게는 0.1질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.2질량% 이상, 더 바람직하게는 0.3질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 1.5질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.2질량% 이하, 더 바람직하게는 1.0질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Si원으로서는, 규사, 칼리 장석, 규회석, 규산 나트륨 및 규산 칼륨 등의 Si 산화물이나, Si 단체, 플럭스에 포함될 수 있는 Fe-Si 등의 Si 합금이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 Si의 함유량을 합계한 양을 Si 함유량으로 한다.
<ZrO2: 0.5∼3.0질량%>
ZrO2는 아크의 분사성을 향상시켜, 저용접전류역에 있어서도 아크의 안정성을 향상시키는 성분이고, 본 실시형태의 와이어에 함유시켜도 되지만, 과잉으로 함유시키면 슬래그 박리성이 저하될 우려, 및 슬래그의 융점이 상승하여 내기공결함성이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, ZrO2의 함유량은, 바람직하게는 0.5질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.7질량% 이상, 더 바람직하게는 1.0질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 3.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 2.7질량% 이하, 더 바람직하게는 2.5질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 ZrO2원으로서는, 예를 들면 지르콘 샌드 및 지르코니아 등을 들 수 있다. 여기에서, 본 실시형태에 있어서, 와이어 중의 Zr 산화물의 ZrO2 환산치를 전술한 ZrO2의 함유량으로 하고 있다.
<Na+K+Li: 0.1∼1.0질량%>
Na, K, 및 Li는, 아크의 안정성을 향상시키는 성분이고, 본 실시형태의 와이어는 Na, K, 및 Li로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 함유해도 되지만, 이들 성분의 함유량이 과잉이면 스패터 발생량이 증가할 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Na, K, 및 Li의 함유량의 합계(이하 「Na+K+Li」라고도 기재한다)는 바람직하게는 0.1질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.2질량% 이상, 더 바람직하게는 0.3질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.8질량% 이하, 더 바람직하게는 0.6질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Na원, K원, 및 Li원으로서는, 예를 들면, LiF, NaF, KF, Na3AlF6, K2SiF6, K2TiF6, 소다 장석 및 칼륨 장석 등을 들 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 포함되는 여러 가지 Na 화합물에 포함되는 Na의 함유량을 합계한 양, 즉, 와이어 중의 Na 화합물량의 Na 환산치를 Na의 함유량으로 한다. K의 함유량 및 Li의 함유량에 대해서도 마찬가지이다.
<Al2O3: 1.0질량% 이하>
Al2O3은 슬래그의 점성을 높이는 성분이고, 양호한 비드 형상을 얻기 위해서 유효한 성분이므로 본 실시형태 와이어에 함유시켜도 되지만, 과잉으로 함유시키면 슬래그 박리성이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Al2O3의 함유량은, 바람직하게는 1.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.8질량% 이하, 더 바람직하게는 0.6질량% 이하이다.
본 실시형태의 와이어는 Al2O3을 함유하지 않아도 되고, 따라서 본 실시형태의 와이어의 Al2O3의 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 실시형태의 와이어의 Al2O3의 함유량은 0질량%여도 되고, 예를 들면 0.1질량% 이상이어도 되고, 0.2질량% 이상이어도 된다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Al2O3원으로서는, 예를 들면 알루미나, 마이카 등을 들 수 있다. 여기에서, 본 실시형태에 있어서, 와이어 중의 Al 산화물의 Al2O3 환산치를 Al2O3의 함유량으로 하고 있다.
<Ni: 45∼75질량%>
Ni는 여러 가지 금속과 합금화하여, 용접 금속에 우수한 기계 성능 및 내식성을 부여한다. 본 실시형태의 와이어의 Ni 함유량이 45질량% 미만이면, 용접 금속이 희석되었을 때에 안정된 오스테나이트 조직이 형성되지 않는다. 한편, Ni 함유량이 75질량% 초과이면, 다른 합금 원소의 첨가량이 불충분해져, 기계 성능을 확보할 수 없게 된다. 따라서, 본 실시형태의 와이어의 Ni의 함유량은 45∼75질량%로 한다.
또한, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Ni의 함유량은 바람직하게는 47질량% 이상, 보다 바람직하게는 50질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 70질량% 이하, 보다 바람직하게는 65질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Ni원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금, 플럭스 중에 포함되는 금속 Ni 및 Ni-Mo 합금 등이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 Ni의 함유량을 합계한 양을 Ni 함유량으로 한다.
<Mo: 10∼20질량%>
Mo는 용접 금속의 내식성 및 강도를 향상시키는 효과가 있지만, 함유량이 20질량% 초과이면 내고온균열성이 저하된다. 따라서, 본 실시형태의 와이어의 Mo 함유량은 10∼20질량%로 한다.
또한, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Mo의 함유량은 바람직하게는 11질량% 이상, 보다 바람직하게는 12질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 19질량% 이하, 보다 바람직하게는 18질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Mo원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금, 플럭스에 포함되는 금속 Mo 및 Fe-Mo 합금 등이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 Mo의 함유량을 합계한 양을 Mo 함유량으로 한다.
<W: 1.0∼5.0질량%>
W는 용접 금속의 강도를 향상시키는 성분이지만, 함유량이 과잉이면 내고온균열성이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, W의 함유량은 바람직하게는 1.0질량% 이상, 보다 바람직하게는 1.2질량% 이상, 더 바람직하게는 1.5질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 5.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 4.5질량% 이하, 더 바람직하게는 4.0질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 W원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금, 플럭스에 포함되는 단체의 W 금속, Fe-W 합금, WC 등이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 W의 함유량을 합계한 양을 W 함유량으로 한다.
<Mn: 1.5∼5.5질량%>
Mn은 Ni와 저융점 화합물을 형성하여 내고온균열성을 열화시키는 S와 결합하여 S를 무해화하는 효과가 있지만, 함유량이 과잉이면 슬래그 박리성이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Mn의 함유량은 바람직하게는 1.5질량% 이상, 보다 바람직하게는 2.0질량% 이상, 더 바람직하게는 2.5질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 5.5질량% 이하, 보다 바람직하게는 5.0질량% 이하, 더 바람직하게는 4.5질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Mn원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금, 플럭스에 포함되는 단체의 Mn 금속, Fe-Mn 합금, MnO2 및 MnCO3 등이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 Mn의 함유량을 합계한 양을 Mn 함유량으로 한다.
<Cr: 20질량% 이하>
Cr은 용접 금속의 내식성 및 강도를 향상시키는 효과가 있지만, 와이어 중의 Cr량이 20질량% 초과이면, 내고온균열성이 저하된다. 따라서, 본 실시형태의 와이어의 Cr의 함유량은 20질량% 이하로 한다.
또한, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Cr의 함유량은 바람직하게는 1질량% 이상, 보다 바람직하게는 2질량% 이상, 더 바람직하게는 3질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 20질량% 이하, 보다 바람직하게는 19질량% 이하, 더 바람직하게는 18질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Cr원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금, 플럭스에 포함되는 단체의 Cr 금속, Fe-Cr 합금 및 Cr2O3 등이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 Cr의 함유량을 합계한 양을 Cr 함유량으로 한다.
<Fe: 10.0질량% 이하>
Fe는 용접 금속의 연성(延性)을 향상시키는 성분이지만, 와이어 중의 Fe량이 10.0질량% 초과이면, 내고온균열성이 열화한다. 따라서, 본 실시형태의 와이어의 Fe의 함유량은 10.0질량% 이하로 한다.
또한, 본 실시형태의 와이어에 있어서, Fe의 함유량은 바람직하게는 0.5질량% 이상, 보다 바람직하게는 1.0질량% 이상, 더 바람직하게는 2.0질량% 이상이며, 또한, 바람직하게는 9.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 8.0질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Fe원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금, 플럭스에 포함되는 단체의 Fe 금속, Fe-Mn 합금, Fe-Cr 합금, Fe-Mo 합금 및 Fe-Ti 합금 등이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 Fe의 함유량을 합계한 양을 Fe 함유량으로 한다.
여기에서, Ni, Cr, Mo, Fe의 합계의 함유량은, 65% 이상인 것이 바람직하고, 72% 이상인 것이 보다 바람직하고, 78% 이상인 것이 특히 바람직하다.
<B: 0.10질량% 이하>
B는, 용접 금속 중에 있어서 결정립계에 편석하여, 수소가 결정립계에 편석하는 것에 의한 신도의 저하를 막는 작용을 갖는 성분이고, 본 실시형태의 와이어에 함유시켜도 되지만, 과잉으로 함유시키면 내고온균열성이 저하될 우려가 있다.
따라서, 본 실시형태의 와이어에 있어서, B의 함유량은 바람직하게는 0.10질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.05질량% 이하, 더 바람직하게는 0.02질량% 이하이다.
기공결함 억제의 관점에서는, 본 실시형태의 와이어는 B를 함유하지 않아도 되고, 따라서 본 실시형태의 와이어의 B의 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 본 실시형태의 와이어의 B의 함유량은 0질량%여도 되고, 예를 들면 0.005질량% 이상이어도 되고, 0.01질량% 이상이어도 된다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 B원으로서는, B2O3 등의 산화물이나, Fe-B 합금 등의 금속 등이 있다. 본 명세서에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 B의 함유량을 합계한 양을 B 함유량으로 한다.
<Nb: 0.5질량% 미만>
Nb는 Ni기 합금에 있어서 강도를 향상시키기 위해서 첨가되는 원소이지만, 과잉으로 첨가하면 내고온균열성이 저하된다. 따라서, 본 실시형태의 Nb 함유량은 0.5% 미만으로 억제한다. 본 실시형태의 Nb 함유량은 보다 바람직하게는 0.10질량% 이하, 더 바람직하게는 0.05질량% 이하이다.
한편, 본 실시형태의 와이어에 있어서의 Nb원으로서는, 외피를 형성하는 Ni기 합금, 플럭스에 포함되는 단체의 Nb 금속, Fe-Nb 합금, Nb2O5 등이 있다. 본 실시형태에 있어서는, 와이어 중에 이와 같이 여러 가지 형태로 포함되는 Nb의 함유량을 합계한 양을 Nb 함유량으로 한다.
<V: 0.03질량% 이하>
V는, 본 실시형태의 와이어에 불가피 불순물로서 함유되는 성분이다. 와이어 중의 V량이 0.03질량%를 초과하면, Ni와 화합하여 저융점 화합물을 생성하기 때문에, 내고온균열성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 본 실시형태의 와이어의 V 함유량은, 0.03질량% 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
<P: 0.010질량% 이하>
<S: 0.010질량% 이하>
P 및 S는, 본 실시형태의 와이어에 불가피 불순물로서 함유되는 성분이다. 와이어 중의 P량 또는 S량이 0.010질량%를 초과하면, 결정립계 중에 이들 원소와 Ni의 저융점 화합물이 생성되기 때문에, 내고온균열성이 저하된다. 따라서, 본 실시형태의 와이어의 P 함유량 및 S 함유량은, 각각 0.010질량% 이하로 억제하는 것이 바람직하다.
<잔부>
본 실시형태의 와이어는, 본 발명의 효과를 나타내는 범위에 있어서 상기의 성분 이외의 성분을 함유해도 된다. 예를 들면, 산화 Fe, MgO 등을 본 실시형태의 와이어의 효과를 해치지 않는 범위에서, 합계로 3% 이하 포함할 수 있다.
또한, 본 실시형태의 와이어의 잔부에는 불가피 불순물이 포함된다. 불가피 불순물로서는, N, Ta 등이 함유될 수 있다.
본 실시형태의 와이어의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 이하에 나타내는 방법을 들 수 있다.
우선, 외피를 구성하는 Ni기 합금의 띠를 준비하고, 이 띠를 길이 방향으로 보내면서 성형 롤에 의해 성형하여, U자상의 오픈관으로 한다. 다음으로, 원하는 성분 조성이 되도록, 각종 원료를 배합한 플럭스를 오픈관에 충전하고, 그 후, 단면이 원형이 되도록 가공한다. 그 후, 냉간 가공에 의해 신선하여, 원하는 직경의 플럭스 코어드 와이어로 한다.
한편, 냉간 가공 도중에 소둔을 실시해도 된다. 또한, 제조의 과정에서 성형한 외피의 조인트를 용접하여 이음매가 없는 와이어로 해도 되고, 상기 조인트를 용접하지 않고 이음매인 그대로 남겨도 된다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
Ni기 합금의 외피 중에, 원료를 적절히 배합한 플럭스를 충전하고, 직경이 1.2mm가 되도록 신선 가공하여, 와이어 전체의 조성이 표 1에 나타내는 대로인 예 1∼7의 와이어를 제조했다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 상방으로 35°, 하방으로 25° 개구한 깊이가 7mm, 저부의 R이 3mm인 홈이 형성된 JIS G3106 SM490A 강판을 준비했다. 당해 강판의 홈에 대해, 각 예의 와이어를 이용하여 이하의 조건에서 4패스의 용접을 행하고, 내기공결함성, 아크 안정성, 스패터 억제성, 비드 형상, 슬래그 박리성을 평가했다.
(용접 조건)
용접 자세: 횡향
전류: 200A
전압: 31V
실드 가스 종류: 100% CO2
실드 가스 유량: 25L/min
<내기공결함성>
방사선 투과 시험(JIS Z3104-1995)을 행하여, 용접 길이 250mm의 범위에서 φ0.5mm 이상의 기공결함수를 계측하고, 기공결함수에 따라서 이하와 같이 내기공결함성을 평가했다.
◎(특히 양호): 0∼5개
○(양호): 6∼10개
△(약간 불량): 11∼15개
×(불량): 16개 이상
<슬래그 박리성>
해머, 또는 에어 칩퍼를 이용하여 슬래그의 제거를 행하고, 이하의 기준으로 슬래그 박리성을 평가했다.
◎(특히 양호): 해머로 용이하게 슬래그를 제거할 수 있었다
○(양호): 해머로 슬래그를 제거할 수 있었다
△(약간 불량): 해머로는 곤란했지만, 에어 칩퍼로 슬래그를 제거할 수 있었다
×(불량): 에어 칩퍼를 이용하더라도 슬래그 제거가 곤란했다
<아크 안정성, 스패터 억제성, 비드 형상>
용접 시의 아크 안정성 및 스패터 억제성과, 용접부의 비드 외관은, 각각, 관능 평가에 의해 극히 양호했던 경우를 ◎, 양호했던 경우를 ○, 약간 불량이었던 경우를 △, 불량이었던 경우를 ×로 평가했다.
예 1∼4의 와이어는, 본 실시예의 발명예이며, 평가 결과가 양호했다.
예 5의 와이어는, Ca의 함유량이 본 발명에 있어서 규정하는 범위의 하한을 하회하기 때문에, 내기공결함성이 약간 불량이었다.
예 6의 와이어는, Ca의 함유량이 본 발명에 있어서 규정하는 범위의 하한을 하회하기 때문에, 내기공결함성이 불량이었다.
예 7의 와이어는, TiO2의 함유량이 본 발명에 있어서 규정하는 범위의 하한을 하회하고, F의 함유량이 본 발명에 있어서 규정하는 범위의 상한을 상회하고, Mo의 함유량이 본 발명에 있어서 규정하는 범위의 하한을 하회하고, Nb의 함유량이 본 발명에 있어서 규정하는 범위의 상한을 상회하기 때문에, 내기공결함성이 불량이며, 아크 안정성 및 비드 형상이 약간 불량이었다.
본 출원은, 2019년 4월 22일 출원된 일본 특허출원(특원 2019-081053)에 기초하는 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 원용된다.
Claims (9)
- Ni기 합금제 외피와, 상기 Ni기 합금제 외피 내에 충전된 플럭스를 구비하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어이고,
와이어 전체 질량당,
Ni: 45∼75질량%,
Cr: 20질량% 이하,
Mo: 10∼20질량%,
Fe: 10.0질량% 이하,
TiO2: 3∼11질량%,
Ca: 0.01∼2.0질량%,
F: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및
Nb: 0.5질량% 미만(0질량%를 포함한다)
을 함유하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 1 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
금속 Ti, 금속 Al, 금속 Mg로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종: 합계 0.01∼1.0질량%
를 함유하고,
C: 0.05질량% 이하(0질량%를 포함한다)
로 제한된, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
Si: 0.1∼1.5질량%,
Al2O3: 1.0질량% 이하(0질량%를 포함한다),
ZrO2: 0.5∼3.0질량%, 및
Na, K, Li로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종: 합계로 0.1∼1.0질량%
를 함유하는, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
W: 1.0∼5.0질량%, 및
Mn: 1.5∼5.5질량%
를 함유하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 3 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
W: 1.0∼5.0질량%, 및
Mn: 1.5∼5.5질량%
를 함유하는 Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
B: 0.10질량% 이하(0질량%를 포함한다)
를 함유하고,
V: 0.03질량% 이하(0질량%를 포함한다),
P: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및
S: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다)
로 제한된, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 3 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
B: 0.10질량% 이하(0질량%를 포함한다)
를 함유하고,
V: 0.03질량% 이하(0질량%를 포함한다),
P: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및
S: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다)
로 제한된, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 4 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
B: 0.10질량% 이하(0질량%를 포함한다)
를 함유하고,
V: 0.03질량% 이하(0질량%를 포함한다),
P: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및
S: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다)
로 제한된, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어. - 제 5 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
B: 0.10질량% 이하(0질량%를 포함한다)
를 함유하고,
V: 0.03질량% 이하(0질량%를 포함한다),
P: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다), 및
S: 0.010질량% 이하(0질량%를 포함한다)
로 제한된, Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2019-081053 | 2019-04-22 | ||
| JP2019081053A JP7244340B2 (ja) | 2019-04-22 | 2019-04-22 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
| PCT/JP2020/015588 WO2020217963A1 (ja) | 2019-04-22 | 2020-04-06 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210136121A true KR20210136121A (ko) | 2021-11-16 |
Family
ID=72937490
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020217033072A KR20210136121A (ko) | 2019-04-22 | 2020-04-06 | Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220016734A1 (ko) |
| EP (1) | EP3928918A4 (ko) |
| JP (1) | JP7244340B2 (ko) |
| KR (1) | KR20210136121A (ko) |
| CN (1) | CN113613829A (ko) |
| WO (1) | WO2020217963A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7401345B2 (ja) * | 2020-02-28 | 2023-12-19 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140064A (ja) | 2010-01-09 | 2011-07-21 | Kobe Steel Ltd | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
| JP5968855B2 (ja) | 2013-10-31 | 2016-08-10 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106077993B (zh) | 2012-11-22 | 2018-09-21 | Posco公司 | 极低温钢的焊接接头及用于制造该焊接接头的焊接材料 |
| JP6257193B2 (ja) * | 2013-07-12 | 2018-01-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 肉盛溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP6250475B2 (ja) | 2014-05-14 | 2017-12-20 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
| JP5763859B1 (ja) * | 2014-11-07 | 2015-08-12 | 日本ウエルディング・ロッド株式会社 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
| JP6385846B2 (ja) * | 2015-02-10 | 2018-09-05 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | ９％Ｎｉ鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
| JP6476058B2 (ja) * | 2015-04-28 | 2019-02-27 | 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及び溶接方法 |
| JP6441179B2 (ja) * | 2015-07-31 | 2018-12-19 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
| JP2017148863A (ja) | 2016-02-25 | 2017-08-31 | 株式会社神戸製鋼所 | エレクトロスラグ溶接用Ｎｉ基溶接材料 |
| JP6794295B2 (ja) * | 2017-03-01 | 2020-12-02 | 日鉄溶接工業株式会社 | ９％Ｎｉ鋼溶接用フラックス入りワイヤ |
| CN110446583B (zh) | 2018-03-27 | 2021-01-12 | 日本制铁株式会社 | 电焊条用的Ni基合金焊芯、电焊条以及电焊条的制造方法 |
| CN109226995A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-01-18 | 首钢集团有限公司 | 一种自保护堆焊用药芯焊丝 |
| JP7018032B2 (ja) | 2019-03-01 | 2022-02-09 | 株式会社大一商会 | 遊技機 |
-
2019
- 2019-04-22 JP JP2019081053A patent/JP7244340B2/ja active Active
-
2020
- 2020-04-06 CN CN202080024311.5A patent/CN113613829A/zh active Pending
- 2020-04-06 US US17/441,889 patent/US20220016734A1/en active Pending
- 2020-04-06 EP EP20795006.4A patent/EP3928918A4/en active Pending
- 2020-04-06 KR KR1020217033072A patent/KR20210136121A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-04-06 WO PCT/JP2020/015588 patent/WO2020217963A1/ja unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011140064A (ja) | 2010-01-09 | 2011-07-21 | Kobe Steel Ltd | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
| JP5968855B2 (ja) | 2013-10-31 | 2016-08-10 | 株式会社神戸製鋼所 | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113613829A (zh) | 2021-11-05 |
| EP3928918A4 (en) | 2022-04-27 |
| WO2020217963A1 (ja) | 2020-10-29 |
| EP3928918A1 (en) | 2021-12-29 |
| JP7244340B2 (ja) | 2023-03-22 |
| US20220016734A1 (en) | 2022-01-20 |
| JP2020175433A (ja) | 2020-10-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101692591B1 (ko) | Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 | |
| KR101193273B1 (ko) | 모든 자세 용접이 가능한 가스 실드 아크 용접용 플럭스 내장 와이어 | |
| JP4986562B2 (ja) | チタニヤ系ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| KR101708997B1 (ko) | Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 | |
| JP4566899B2 (ja) | 高強度ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ | |
| KR101854033B1 (ko) | Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 | |
| JP2017131900A (ja) | ステンレス鋼フラックス入りワイヤ | |
| JP3815984B2 (ja) | 低合金耐熱鋼用ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP5314339B2 (ja) | フラックス入りワイヤ | |
| JP6794295B2 (ja) | ９％Ｎｉ鋼溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP6017406B2 (ja) | セルフシールドアーク溶接用ステンレス鋼フラックス入りワイヤ | |
| KR102156027B1 (ko) | 플럭스 코어드 와이어 | |
| CN106794559B (zh) | 气体保护电弧焊用药芯焊丝 | |
| KR20210136121A (ko) | Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 | |
| WO2020012925A1 (ja) | ２相ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ、溶接方法および溶接金属 | |
| JP2711077B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP2020015092A (ja) | ２相ステンレス鋼溶接用フラックス入りワイヤ、溶接方法および溶接金属 | |
| JP2020131234A (ja) | セルフシールドアーク溶接用ステンレス鋼フラックス入りワイヤ | |
| JP7401345B2 (ja) | Ｎｉ基合金フラックス入りワイヤ | |
| JP5457301B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP6765259B2 (ja) | 溶接用フラックス入りシームレスワイヤ | |
| JP2022061814A (ja) | 溶接継手の製造方法及び開先充填用のフラックス入りカットワイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal |