KR20220038786A - 서브머지 아크 용접용 플럭스, 서브머지 아크 용접 방법, 및 서브머지 아크 용접용 플럭스의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
시공 조건을 불문하고, 철립이나 포크마크의 발생을 억제하면서, 슬래그 박리성이 우수한 서브머지 아크 용접용 플럭스를 제공한다. 서브머지 아크 용접에 이용하는 플럭스로서, 불화물과, 산화물을 포함하고, 해당 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고, 해당 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 해당 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함하고, 플럭스 전체 질량에 대한 함유량은, Mn의 MnO 환산치가 2∼8질량%, 또한 상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시키고, 상기 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계/산화물의 합계)이 0.56 이상인, 서브머지 아크 용접용 플럭스.
Description
본 발명은, 서브머지 아크 용접에 이용되는 플럭스에 관한 것이고, 보다 상세하게는, 용접 작업성, 그 중에서도 슬래그 박리성이 우수한 서브머지 아크 용접용 플럭스에 관한 것이다. 또한, 상기 플럭스를 이용한 서브머지 아크 용접 방법 및 상기 플럭스의 제조 방법에도 관한 것이다.
서브머지 아크 용접이란, 입상(粒狀)의 플럭스를 미리 용접부를 따라 살포하고, 그 플럭스 내에 용접 와이어를 연속적으로 공급하여, 플럭스에 덮인 상태에서, 피용접재와 용접 와이어의 선단 사이에서 아크를 발생시켜 용접을 행하는 방법이다.
서브머지 아크 용접에 있어서의 용접 작업성의 개선을 목적으로 하여, 다양한 검토가 행해지고 있다.
예를 들어, 특허문헌 1 및 2에는, 플럭스를 구성하는 성분의 함유량을 특정 함과 함께, MgO 함유량과, Al2O3, CaF2 환산치 및 TiO2의 총함유량의 비를 특정의 범위로 하는 것에 의해, 용접 전류가 교류식 및 직류식의 어느 것이어도, 용접 작업성이 양호해짐이 개시되어 있다. 더욱이, 특허문헌 1 및 2에는, 용접 금속 중의 확산성 수소량을 저감할 수 있음도 개시되고, 특허문헌 2에서는 플럭스의 흡습량을 저감할 수 있음이 개시되어 있다.
그렇지만, 협(狹)개선 용접 등, 특히 시공 곤란한 용접에 있어서는, 비드가 볼록 형상이 되기 쉬워, 특히 지단부의 슬래그 박리성을 확보하는 것이 곤란했다.
이것에 대해, 본 발명자는 Mn이라는 원소에 주목하여, Mn을 첨가할수록 슬래그 박리성이 향상됨을 발견했다. 한편으로, Mn의 첨가에 의해 철립(鐵粒) 돌기물(이하, 간단히 「철립」이라고 칭한다.)이나 포크마크의 발생이 유발되어, 용접 작업성의 하나인 비드 외관 또는 표면 결함과 같은 점에서 과제가 남는다.
본 발명은 상기한 상황에 비추어 이루어진 것이며, 시공 조건을 불문하고, 철립이나 포크마크 등의 표면 결함의 발생을 억제하면서, 슬래그 박리성이 우수한 서브머지 아크 용접용 플럭스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 태양에 따른 플럭스는, 서브머지 아크 용접에 이용되고, 불화물과, 산화물을 포함하고, 상기 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고, 상기 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 상기 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함하고, 플럭스 전체 질량에 대한 함유량은, Mn의 MnO 환산치가 2∼8질량%, 또한 상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시키고, 상기 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)이 0.56 이상인, 서브머지 아크 용접용 플럭스이다.
상기 서브머지 아크 용접용 플럭스에 있어서, 상기 고융점 산화물은, MgO 및 TiO2의 적어도 한쪽을 포함하고, 플럭스 전체 질량에 대한 함유량은, Mg의 MgO 환산치가 25질량% 이하, 또한 Ti의 TiO2 환산치가 9질량% 이하이며, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 MgO 환산치 및 상기 TiO2 환산치의 합계의 함유량의 비율{(MgO 환산치+TiO2 환산치)/고융점 산화물의 합계의 함유량}이 0.430 이상이어도 된다.
상기 서브머지 아크 용접용 플럭스에 있어서 더욱이, 플럭스 전체 질량에 대한, 상기 고융점 산화물의 함유량은, 상기 CaO 환산치가 10질량% 이하, Al의 Al2O3 환산치가 25질량% 이하, 또한 상기 MgO 환산치, 상기 TiO2 환산치, 상기 CaO 환산치 및 상기 Al2O3 환산치가, 30≤(MgO 환산치+0.67TiO2 환산치+0.92CaO 환산치+0.74Al2O3 환산치)≤50의 관계를 만족시켜도 된다.
상기 서브머지 아크 용접용 플럭스에 있어서, 플럭스 전체 질량에 대한, 상기 저융점 산화물의 함유량은, Si의 SiO2 환산치가 20질량% 이하, Fe의 FeO 환산치가 5질량% 이하, B의 B2O3 환산치가 1질량% 이하, 또한 알칼리 금속 원소의 알칼리 금속 산화물 환산치가 5.0질량% 이하여도 된다.
상기 서브머지 아크 용접용 플럭스에 있어서 더욱이, 상기 알칼리 금속 산화물 환산치가, Na2O, K2O 및 Li2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물로 환산한 값이어도 된다.
상기 서브머지 아크 용접용 플럭스에 있어서, 플럭스 전체 질량에 대한 함유량은, 상기 CaF2 환산치가 20질량% 이상, 또한 상기 CO2가 6.0질량% 이하여도 된다.
본 발명의 일 태양에 따른 용접 방법은, 플럭스를 이용하여 아크 용접을 행하는 서브머지 아크 용접 방법으로서, 상기 플럭스는, 불화물과, 산화물을 포함하고, 상기 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고, 상기 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 상기 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함하고, 플럭스 전체 질량에 대한 함유량은, Mn의 MnO 환산치가 2∼8질량%, 또한 상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시키고, 상기 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)이 0.56 이상인 것을 이용한다.
상기 서브머지 아크 용접 방법에 있어서, 피용접재는, 개선이 U 개선 또는 V개선의 가공이 이루어지고, 개선 각도가 10∼60°여도 된다.
본 발명의 일 태양에 따른 플럭스의 제조 방법은, 서브머지 아크 용접에 이용하는 플럭스의 제조 방법으로서, 원료 유래의 조립물(造粒物)을 400∼950℃에서 소성하는 공정을 포함하고, 상기 소성하는 공정 후의 플럭스는, 불화물과, 산화물을 포함하고, 상기 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고, 상기 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 상기 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함하고, 플럭스 전체 질량에 대한 함유량은, Mn의 MnO 환산치가 2∼8질량%, 또한 상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시키고, 상기 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)이 0.56 이상인, 서브머지 아크 용접용 플럭스의 제조 방법이다.
본 발명에 의하면, 철립이나 포크마크의 발생을 억제하면서, 슬래그 박리성이 우수한 서브머지 아크 용접용 플럭스를 제공할 수 있다. 이러한 플럭스를 이용하여 서브머지 아크 용접을 행하는 것에 의해, 시공 조건을 불문하고, 우수한 슬래그 박리성과, 표면 결함이 적은 양호한 비드 외관을 양립시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(본 실시형태)에 대해, 상세히 설명한다. 한편, 본 발명은, 이하에 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 임의로 변경하여 실시할 수 있다.
<플럭스>
본 실시형태에 따른 서브머지 아크 용접용 플럭스(이하, 간단히 「플럭스」라고 칭하는 경우가 있다.)는, 불화물과, 산화물을 포함하고, 상기 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고, 상기 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 상기 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함한다.
플럭스 전체 질량에 대한 함유량은, Mn의 MnO 환산치가 2∼8질량%, 또한 상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시킨다. 또한, 산화물의 합계의 함유량에 대한, 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)은 0.56 이상이다.
고융점 산화물로서는, MgO, TiO2, CaO, Al2O3, ZrO2, BaO 등을 들 수 있다.
상기에 더하여, 플럭스는 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물도 포함할 수 있고, 예를 들어, MnO, MnO2, Mn2O3, SiO2, B2O3, FeO, Fe2O3, Fe3O4, 알칼리 금속 산화물 등을 들 수 있다.
이하, 본 실시형태에 따른 플럭스에 있어서의 각 성분의 함유량에 대해 설명한다. 한편, 본 실시형태에 있어서의 함유량이란, 특별히 설명이 없는 한, 플럭스 전체 질량에 대한 질량%를 의미한다. 또한, 플럭스를 구성하는 각 성분의 일부는, 분석으로 얻어진 각 원소량을, JIS Z 3352:2017 등에 기초하여, 산화물 또는 불화물로 환산한 환산치를 함유량으로 한다. 그 때문에, 플럭스 전체 질량에 대한 각 성분의 함유량의 합계는, 100질량%를 초과하는 경우가 있다.
[Mn의 MnO 환산치: 2∼8질량%]
MnO 환산치는, 플럭스의 전Mn량을, MnO로 환산한 값이다. 측정되는 전Mn량에는, MnO2, Mn2O3 등의 MnO 이외의 성분이 포함되는 경우가 있지만, 이들 성분은 거의 마찬가지의 효과를 갖기 때문에, 전Mn의 MnO 환산치가 전술한 범위 내이면 된다.
MnO는, 슬래그의 점성 및 응고 온도에 영향을 주어, 슬래그 박리성의 향상에 유효한 필수의 성분이다. MnO, MnO2 및 Mn2O3 등의 산화물의 형태 중에서도, 특히 MnO 또는 MnO2의 형태로 첨가하면, 그 유용성이 발휘된다.
이와 같이, MnO의 함유량이 많을수록 슬래그 박리성이 향상된다. 한편, MnO의 함유량을 많게 하면, 철립이나 포크마크가 발생하기 쉬워짐을 알 수 있었다.
철립의 발생 메커니즘은 이하와 같이 생각된다. 우선, 플럭스 중의 철분이 용융 슬래그 중에서 응집하여 큰 금속립이 되어 침강한다. 그 때에 비드 표면이 용융 상태이면 금속립은 그대로 용접 금속이 되지만, 비드 표면이 응고 상태이면 금속립은 비드 표면에 부착하여 철립이 된다.
즉, 용융 상태에 있는 슬래그 중을 금속립이 침강할 때에, 비드 표면이 용융 상태이면 철립의 발생을 억제할 수 있다. 비드 표면을 용융 상태로 하기 위해서는, 슬래그의 응고 온도를 높게 하는 방법을 들 수 있다.
이에 대해, MnO의 융점은 1785℃ 정도이며 고융점 산화물은 아니다. 그 때문에, MnO의 함유량을 지나치게 많게 하면, 철립이 발생하기 쉬워지는 것이라고 생각된다.
한편, 슬래그의 응고 온도를 지나치게 높게 하면, 발생한 기포가 빠져나가기 어려워짐으로써 포크마크가 발생하기 쉬워지는 것이라고 추측된다. 이 외에, 슬래그 중의 수분량이 많은 경우에도, 포크마크는 발생하기 쉽다.
그 외, 흡습성도 포크마크의 발생의 한 요인이 될 수 있는 것이라고 추측되고, MnO는 흡습성이 높으므로, MnO의 함유량을 지나치게 많게 하면, 포크마크가 발생하기 쉬워지는 것이라고 생각된다.
상기 이유에 의해, 본 실시형태에 있어서의 Mn의 MnO 환산치로의 함유량은 2질량% 이상이며, 2.5질량% 이상이 바람직하고, 3질량% 이상이 보다 바람직하다. 또한, MnO 환산치는 8질량% 이하이며, 7.5질량% 이하가 바람직하고, 7질량% 이하가 보다 바람직하다.
[F의 CaF2 환산치]
CaF2 환산치는, 플럭스의 전F량을, CaF2로 환산한 값이다. 측정되는 전F량에는, AlF3이나 MgF2 등의 CaF2 이외의 불화물이 포함되는 경우가 있지만, 형태를 불문하고, 불화물로서 CaF2로 거의 마찬가지의 효과를 갖기 때문에, 전F량의 CaF2 환산치가 전술한 범위 내이면 된다.
불화물은, 포크마크 발생의 억제나 슬래그의 전기 전도성이나 유동성을 높이는 성분이다. 한편, 유동성과 관련되는 작용에 대해서는, 후술하는 CaO와 같이, 그 존재량에 비례하는 것이며, 슬래그의 고온 점성에 영향을 주는 성분의 하나이다.
본 실시형태에 있어서의 F의 CaF2 환산치로의 함유량은, 용융 슬래그로부터의 가스의 배출 촉진에 의해, 포크마크의 발생을 억제하는 점에서, 20질량% 이상이 바람직하고, 25질량% 이상이 보다 바람직하고, 27질량% 이상이 더 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면 슬래그의 유동성이 지나치게 높아져, 비드 형상이 열화된다. 그 때문에, CaF2 환산치는 35질량% 이하가 바람직하고, 33질량% 이하가 보다 바람직하다.
[Mg의 MgO 환산치]
MgO 환산치는, 플럭스의 전Mg량을, MgO로 환산한 값이다.
MgO는 융점이 2800℃인 고융점 산화물이며, 슬래그 박리성의 향상에 크게 기여한다. 이러한 효과를 얻기 위해서, Mg의 MgO 환산치로의 함유량은 15질량% 이상이 바람직하고, 16질량% 이상이 보다 바람직하고, 17질량% 이상이 더 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면 비드 형상이 열화되어, 슬래그 권입, 융합 불량 등이 일어나기 쉽고, 또한 언더컷 등의 결과도 발생하기 쉬워진다. 또한, 슬래그의 응고 온도가 지나치게 높아져 포크마크가 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 그 때문에, MgO 환산치는 25질량% 이하가 바람직하고, 24질량% 이하가 보다 바람직하고, 23질량% 이하가 더 바람직하다.
[Ti의 TiO2 환산치]
TiO2 환산치는, 플럭스의 전Ti량을, TiO2로 환산한 값이다.
TiO2는 융점이 1870℃인 고융점 산화물이며, 슬래그 박리성의 향상에 유효한 성분임과 함께, 적정량의 첨가에 의해 비드 외관을 양호하게 정돈하는 효과도 갖는다. 또한, TiO2의 일부는, 용접 시의 환원 반응에 의해 Ti가 되어 용접 금속 중에도 첨가되어, 인성의 향상에도 기여한다. 이러한 효과를 얻기 위해서, Ti의 TiO2 환산치로의 함유량은, 0질량% 초과인 것이 바람직하고, 0.1질량% 이상이 보다 바람직하고, 0.2질량% 이상이 더 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면, 비드 형상이 열화되거나, 슬래그의 응고 온도가 지나치게 높아져 포크마크가 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 그 때문에, TiO2 환산치는, 9질량% 이하가 바람직하고, 4질량% 이하가 보다 바람직하고, 3.5질량% 이하가 더 바람직하다.
[Ca의 CaO 환산치]
CaO 환산치는, 플럭스의 전Ca량으로부터, 전F량으로부터 환산되는 CaF2 환산치에 포함되는 Ca량을 공제한 Ca량을 CaO로 환산한 값이다.
CaO는 융점이 2572℃인 고융점 산화물이며, 슬래그의 염기도를 높여 용접 금속의 청정도를 높여, 슬래그의 유동성에도 영향을 주는 성분이다. 이 작용은, 그 존재량에 비례하는 것이며, Ca의 CaO 환산치로의 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.5질량% 이상이 바람직하다. 한편, CaO가 지나치게 많으면 용융 슬래그의 유동성이 과대해져 비드 외관 및 비드 형상이 악화될 우려가 있다. 또한, CaO는 MnO와 마찬가지로 흡습성이 높으므로, CaO 함유량이 지나치게 많으면, 포크마크가 발생하기 쉬워질 우려도 있다. 그 때문에, CaO 환산치는, 10질량% 이하가 바람직하고, 9.5질량% 이하가 보다 바람직하고, 9질량% 이하가 더 바람직하다.
[Al의 Al2O3 환산치]
Al2O3 환산치는, 플럭스의 전Al량을, Al2O3으로 환산한 값이다.
Al2O3은 융점이 2072℃인 고융점 산화물이며, 슬래그의 점성 및 융점을 조정하는 성분이고, 슬래그의 응고 온도를 높게 하여, 용접 시의 비드 형상을 양호하게 하는 효과가 있다. 이러한 효과를 얻기 위해서, Al의 Al2O3 환산치로의 함유량은 10질량% 이상이 바람직하고, 12질량% 이상이 보다 바람직하고, 15질량% 이상이 더 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면 슬래그의 융점이 지나치게 상승하여 용접 시에 비드 형상의 열화를 초래할 우려가 있다. 그 때문에, Al2O3 환산치는 25질량% 이하가 바람직하고, 20질량% 이하가 보다 바람직하다.
[Zr의 ZrO2 환산치]
ZrO2 환산치는, 플럭스의 전Zr량을 ZrO2로 환산한 값이다.
ZrO2는 융점이 2715℃인 고융점 산화물이며, 슬래그의 점성 및 융점을 조정하는 성분이고, 슬래그의 응고 온도를 높게 하여, 용접 시의 비드 형상을 양호하게 하는 효과가 있다. 이 작용은, 그 존재량에 비례하는 것이며, 임의의 성분이고, Zr의 ZrO2 환산치로의 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 유용한 작용을 부여하고 싶은 경우는, 예를 들어 0.5질량% 이상이 바람직하다. 한편, ZrO2가 지나치게 많으면 용융 슬래그의 융점이 과대해져 비드 외관 및 비드 형상이 악화될 우려가 있다. 그 때문에, ZrO2 환산치는, 5질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이하가 보다 바람직하다.
[Ba의 BaO 환산치]
BaO 환산치는, 플럭스의 전Ba량을 BaO로 환산한 값이다.
BaO는 융점이 1923℃인 고융점 산화물이며, 슬래그의 염기도를 높여 용접 금속의 청정도를 높여, 슬래그의 유동성에도 영향을 주는 성분이다. 이 작용은, 그 존재량에 비례하는 것이며, 임의의 성분이고, Ba의 BaO 환산치로의 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 유용한 작용을 부여하고 싶은 경우는, 예를 들어 0.5질량% 이상이 바람직하다. 한편, BaO가 지나치게 많으면 용융 슬래그의 유동성이 과대해져 비드 외관 및 비드 형상이 악화될 우려가 있다. 그 때문에, BaO 환산치는, 5질량% 이하가 바람직하고, 3질량% 이하가 보다 바람직하다.
[고융점 산화물]
본 실시형태에 따른 플럭스는 융점이 1800℃ 이상의 고융점 산화물을 포함하는 것이다. 고융점 산화물 중에서도 특히 MgO 및 TiO2의 비율이 클수록 슬래그 박리성이 양호해진다. 그 때문에, {(MgO 환산치+TiO2 환산치)/고융점 산화물의 합계의 함유량}으로 표시되는, 고융점 산화물의 합계의 함유량에 대한, MgO 환산치 및 TiO2 환산치의 합계의 함유량의 비율은, 0.430 이상이 바람직하고, 0.450 이상이 보다 바람직하다. 한편, 이러한 비율이 지나치게 높으면 과잉한 응고점에 기여하므로, 이러한 비율은 0.600 이하가 바람직하고, 0.545 이하가 보다 바람직하다.
고융점 산화물의 합계의 함유량을 의미하는 MgO 환산치, TiO2 환산치, CaO 환산치 및 Al2O3 환산치의 합계의 함유량은, 지나치게 적으면 철립이 발생하기 쉬워진다. 또한, 플럭스에 ZrO2 또는 BaO가 포함되는 경우에는, Zr의 ZrO2 환산치 및 Ba의 BaO 환산치로의 함유량도, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량에 포함된다.
한편, 합계의 함유량이 지나치게 많으면 슬래그의 응고 온도가 지나치게 높아져, 포크마크가 발생하기 쉬워진다. 그 때문에, 이들의 함유량은, (MgO 환산치+0.67TiO2 환산치+0.92CaO 환산치+0.74Al2O3 환산치)라는 식으로 표시되는 값이 30 이상이 바람직하고, 32 이상이 보다 바람직하다. 또한, 이러한 값은 50 이하가 바람직하고, 45 이하가 보다 바람직하다.
상기 식에 있어서 각 고융점 산화물의 함유량에 곱해지고 있는 각 계수는, MgO의 융점 2800℃를 기준으로 한 융점의 비를 이용하여 가중된 계수이다. 예를 들어, TiO2 환산치에 곱해진 계수 0.67이란, TiO2의 융점 1870℃를 MgO의 융점 2800℃로 나눔으로써 산출된 값이다.
(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)으로 표시되는, 전산화물의 합계의 함유량에 대한, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율은, 0.56 이상이다. 이러한 비율을 0.56 이상으로 하는 것에 의해, 슬래그 응고 온도를 높게 하여, 철립의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상한은 특별히 한정되지 않지만, 이러한 비율을 0.80 이하로 함으로써, 슬래그 응고 온도가 필요 이상으로 높아지는 것을 막아, 포크마크의 발생을 호적하게 억제할 수 있다.
(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)으로 표시되는 값은 0.57 이상이 바람직하다. 또한, 이러한 값은 0.75 이하가 바람직하다.
한편, 산화물의 합계의 함유량이란, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물을 형성하는 원소의 산화물 환산치와, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물을 형성하는 원소의 산화물 환산치의 총합을 의미한다. 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로서는, MnO, MnO2, Mn2O3, SiO2, FeO, Fe2O3, Fe3O4, B2O3, 알칼리 금속 산화물 등을 들 수 있다.
[Si의 SiO2 환산치]
SiO2 환산치는, 플럭스의 전Si량을, SiO2로 환산한 값이다.
SiO2는, 용융 슬래그에 적당한 점성을 주는 것에 의해, 주로 비드 외관 및 비드 형상을 양호하게 정돈하는 성분이다. 이러한 효과를 얻기 위해서, Si의 SiO2 환산치의 함유량은 8질량% 이상이 바람직하고, 11질량% 이상이 보다 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면 슬래그의 점성이 과잉이 되어, 슬래그 박리성의 악화를 초래하고, 또한, 슬래그의 소부(燒付)가 격렬해질 우려가 있다. 그 때문에, SiO2 환산치는 20질량% 이하가 바람직하고, 19질량% 이하가 보다 바람직하고, 17질량% 이하가 보다 더 바람직하다.
또한, SiO2는 합금 유래의 SiO2와, 광물 및 물유리 유래의 SiO2가 있지만, Fe-Si 등의 합금 유래로부터 환산된 SiO2 환산치는 양호한 기계적 성능 확보의 점에서 4질량% 이하가 바람직하고, 광물 유래 및 물유리의 SiO2 환산치의 합계는 슬래그 박리성의 점에서 16질량% 이하가 바람직하다.
[Fe의 FeO 환산치]
FeO 환산치는, 플럭스의 전Fe량을, FeO로 환산한 값이다. 측정되는 전Fe량에는, FeO, Fe2O3 및 Fe3O4 등의, 금속분으로서 첨가되는 Fe 이외의 성분이 포함되는 경우가 있지만, 전Fe량의 FeO 환산치가 전술한 범위 내이면 된다. 금속분으로서 첨가되는 Fe의 일례로서 Fe-Si를 들 수 있고, 주로 용접 금속의 탈산 현상을 촉진하는 효과를 갖는다.
FeO는, 내포크마크성을 높이는 효과가 있다. 이 작용은 그 존재량에 비례하는 것이며, Fe의 FeO 환산치는, 하한은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.5질량% 이상이 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면 슬래그의 응고 온도에 영향을 주어, 비드 외관, 비드 형상 및 슬래그 박리성이 열화될 우려가 있다. 그 때문에, FeO 환산치는 5질량% 이하가 바람직하고, 4질량% 이하가 보다 바람직하다.
[B의 B2O3 환산치]
B2O3 환산치는, 플럭스의 전B량을, B2O3 환산으로 환산한 값이다.
B2O3은, 용접 금속의 인성을 향상시키는 효과를 갖는다. B를 포함하는 경우에는, B의 B2O3 환산치의 함유량은 0.1질량% 이상이 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면 용융 금속을 경화시켜 인성이 오히려 저하되므로, B2O3 환산치는 1질량% 이하가 바람직하고, 0.5질량% 이하가 보다 바람직하다.
[알칼리 금속 원소의 알칼리 금속 산화물 환산치]
알칼리 금속 원소는, 주로 용접 시의 아크 안정성과 플럭스의 흡습 특성에 영향을 주는 성분이며, 이 작용은 그 존재량에 비례한다. 임의의 원소이고, 알칼리 금속 원소의 알칼리 금속 산화물 환산치의 합계량은, 그 하한은 특별히 한정되지 않지만, 유용한 작용을 부여하고 싶은 경우는 1질량% 이상이 바람직하다. 한편, 알칼리 금속 산화물 환산치의 합계량이 과잉이 되면 플럭스의 흡습 특성이 열화됨과 함께, 아크가 지나치게 강해져 불안정해져, 비드 외관 및 비드 형상이 열화될 우려가 있다. 그 때문에, 알칼리 금속 산화물 환산치 합계량은 5.0질량% 이하가 바람직하고, 4.5질량% 이하가 보다 바람직하다.
알칼리 금속 원소로서는 Na, K 및 Li로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하고, Na를 포함하는 경우에는 Na2O 환산치, K를 포함하는 경우에는 K2O 환산치, Li를 포함하는 경우에는 Li2O 환산치로, 각각 함유량이 규정된다. 즉, 알칼리 금속 산화물 환산치가, Na2O, K2O 및 Li2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물로 환산한 값인 것이 바람직하다.
Na2O 환산치, K2O 환산치 및 Li2O 환산치는 모두, JIS M 8852:1998에 준거하여 얻은 플럭스의 결합제(바인더) 유래를 포함하는 전Na, K 또는 Li량을, 각각 Na2O, K2O 또는 Li2O로 환산한 값이다. 측정되는 전Na, K 또는 Li량에는, NaAlSi3O8, KAlSi3O8 또는 LiAlSi3O8 등이 포함되는 경우가 있지만, 마찬가지의 효과를 갖기 때문에, Na2O 환산치, K2O 환산치 및 Li2O 환산치의 합계량이 전술한 범위 내이면 된다.
상기 중, 추가로, Na 및 K의 적어도 한쪽의 원소를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 이 경우의 Na2O 환산치 및 K2O 환산치의 합계량은, 1질량% 이상이 바람직하고, 또한, 5.0질량% 이하가 바람직하고, 4.5질량% 이하가 보다 바람직하다.
[CO2]
CO2는 주로 CaCO3이나 BaCO3 등의 탄산염에서 유래하는 성분이며, 용접 시에 탄산염이 분해되어 발생하는 CO2 가스를 나타낸다. CO2 가스는, 용접부를 외기로부터 실드함과 함께, H2 가스나 N2 가스 등의 불순물 가스의 분압을 저하시키기 때문에, 용접 금속 중으로의 침입 방지에 유효한 성분이며, 이 작용은 그 존재량에 비례한다. 임의의 성분이고, CO2의 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 유용한 작용을 부여하고 싶은 경우는 0.5질량% 이상이 바람직하다. 한편, 지나치게 많으면 포크마크의 발생의 원인이 되어, 내포크마크성이 열화될 우려가 있다. 그 때문에, CO2 함유량은 6.0질량% 이하가 바람직하고, 5.0질량% 이하가 보다 바람직하고, 4.5질량% 이하가 보다 더 바람직하다.
[그 외의 성분]
본 실시형태에 따른 플럭스에 있어서의 상기 이외의 성분은, P 및 S 등의 불가피적 불순물이며, 용접 품질에 영향을 주기 때문에, P 및 S는 각각 0.05질량% 이하로 규제하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 효과를 해치지 않는 범위에 있어서, 그 외의 원소를 포함해도 된다. 그 외의 원소로서는, Ni, Cr, Mo, Nb, V나 C 등을 들 수 있다. 이들 그 외의 원소는, 합계로 5.0질량% 이하인 것이 바람직하다.
즉, 불가피적 불순물 및 그 외의 원소를 제외한, 상기 성분의 합계는 통상, 90질량% 이상이며, 95질량% 이상이 바람직하다.
[CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)]
본 실시형태에 따른 플럭스에 있어서, MnO 환산치로 표시되는 Mn는 슬래그 박리성을 향상하는 성분인 한편으로, 그 흡습성에 의해 포크마크의 발생을 유발한다. 마찬가지로, CaO 및 CO2도 포크마크의 발생을 유발하는 경향이 있는 성분이다. 한편, CaF2 환산치로 규정되는 불화물은, 포크마크의 발생을 억제하는 성분이다.
그래서, {CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}로 표시되는 함유량의 비를 1.6 이상으로 하는 것에 의해, 포크마크의 발생이 호적하게 억제된다.
이러한 비는 1.8 이상이 바람직하다. 한편, 값이 지나치게 높으면, 슬래그의 유동성이 지나치게 높아져 비드 형상이 열화될 우려가 있으므로, 그 값은 9.0 이하가 바람직하고, 7.0 이하가 더 바람직하다.
본 실시형태에 따른 플럭스는, 원료 유래의 조립물이 400∼950℃에서 소성 된 고온 소성형 플럭스인 것이 바람직하다.
<플럭스의 제조 방법>
본 실시형태에 따른 플럭스를 제조하는 경우는, 예를 들어, 상기 <플럭스>에 기재한 조성이 되도록 원료분을 배합하여 결합제와 함께 혼련하는 공정, 그 다음에 조립하는 공정, 얻어진 원료 유래의 조립물을 소성하는 공정을 이 순서로 포함한다.
혼련하는 공정에 있어서의 결합제(바인더)로서는, 예를 들어, 폴리바이닐 알코올이나 물유리를 사용할 수 있다.
조립하는 공정에 있어서의 조립법은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 전동식 조립기나 압출식 조립기 등을 이용하는 방법이 바람직하다.
조립된 플럭스는, 더스트 제거 및 조대립의 해쇄 등의 정립 처리를 행하여, 입자경을 2.5mm 이하로 하는 것이 바람직하다.
조립 후의 소성은, 로터리 킬른, 정치식 배치로 및 벨트식 소성로 등에서 행할 수 있다. 그 때의 소성 온도는, 플럭스의 흡습 특성의 관점에서, 400∼950℃로 하는 것이 바람직하고, 450℃ 이상이 보다 바람직하다.
상기에서 얻어진 본 실시형태에 따른 플럭스는, 각 성분의 함유량을 특정의 범위로 하고 있기 때문에, 철립이나 포크마크의 발생을 억제하면서, 슬래그 박리성도 우수하다.
한편, 본 실시형태의 플럭스의 성분 조성은, 고온 소성형 플럭스로서 호적하지만, 용융형 플럭스로서 적용하는 것을 전혀 배제하는 것은 아니다.
<플럭스를 이용한 용접 방법>
본 실시형태에 따른 용접 방법은, 상기 <플럭스>에 기재한 조성 범위를 만족시키는 플럭스를 이용하여 아크 용접을 행하는 서브머지 아크 용접 방법이다.
이러한 용접 방법은, 시공 곤란한 용접 중 하나인 개선 용접, 특히 협개선 용접에 매우 유용하다. 즉, 모재나 워크라고 칭해지는 피용접재의 개선의 형상은 특별히 한정되지 않지만, U 개선 또는 V 개선의 가공이 이루어진 것인 것이 보다 바람직하다.
피용접재가 U 개선 또는 V 개선의 가공이 이루어진 U형 개선 또는 V형 개선인 경우, 그 개선 각도는 10° 이상이 바람직하고, 15° 이상이 보다 바람직하다. 또한, 개선 각도는 90° 이하가 바람직하고, 60° 이하가 보다 바람직하고, 20° 이하가 보다 더 바람직하다.
개선 깊이는, 피용접재의 산화 방지의 관점에서 20mm 이하가 바람직하고, 15mm 이하가 보다 바람직하다.
U형 개선에 있어서는, U 개선의 루트 반경은, 용접 결함 방지의 관점에서 R2 이상이 바람직하고, R5 이상이 보다 바람직하다. 또한, 루트 반경은, 용접 효율의 점에서, R10 이하가 바람직하고, R8 이하가 보다 바람직하다. 루트 반경이란, JIS Z 3001-1:2018에서 정의되고 있는 용접 용어이다.
실시예
이하, 시험예를 들어, 본 발명의 내용에 대해 구체적으로 설명한다.
표 1 및 표 2에 기재된 조성이 되도록 원료를 배합하고, 결합제인 물유리와 함께 혼련한 후, 조립하고, 150∼250℃(실체 온도)에서 예비 건조 후, 추가로 로터리 킬른을 이용하여 450∼550℃(실체 온도)℃에서 소성, 입도 조정하는 것에 의해, 시험예 1∼18에 따른 플럭스를 제작했다. 한편, 시험예 1∼19에 따른 플럭스가 실시예, 시험예 20∼29에 따른 플럭스가 비교예이다.
또한, 표 1에 있어서, CO2에 있어서의 「-」라는 표기는, 0.5질량% 이하를 의미하고, B의 B2O3 환산치에 있어서의 「-」라는 표기는, 0.1질량% 이하를 의미한다.
표 중, 각 성분의 수치는 함유량을 의미하고, 플럭스 전체 질량에 대한 질량% 표시이다. 「R」이란 알칼리 금속 원소를 의미하지만, Li, Na, K 이외의 알칼리 금속 원소는 어느 시험예에도 포함되지 않았다. 「RO 환산치」란 알칼리 금속 원소의 알칼리 금속 산화물 환산치의 합계의 함유량을 의미하지만, Li, Na, K 이외의 알칼리 금속 원소는 어느 시험예에도 포함되지 않기 때문에, Na2O, K2O 및 Li2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물로 환산한 값의 합계를 의미한다. 「고융점 산화물」이란 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물을 형성하는 원소의 산화물 환산치로의 합계의 함유량을 의미하고, 본 실시예에서는 ZrO2 및 BaO는 포함되지 않기 때문에, MgO 환산치, TiO2 환산치, CaO 환산치 및 Al2O3 환산치의 합계량이다. 「저융점 산화물」이란 융점이 1800℃ 미만인 산화물을 형성하는 원소의 산화물 환산치로의 합계의 함유량을 의미한다. 그렇지만, Fe2O3이나 Fe3O4가 포함되는 경우에도, 전Fe량을 FeO 환산하고, MnO2나 Mn2O3이 포함되는 경우에도, 전Mn량을 MnO 환산한다. 그 때문에, 「저융점 산화물」이란, MnO 환산치, SiO2 환산치, FeO 환산치, B2O3 환산치 및 알칼리 금속 산화물 환산치의 합계량을 의미한다. 「산화물」의 합계란, 상기 고융점 산화물과 저융점 산화물의 합계를 의미하지만, 예를 들어 시험예 11과 같이 합계가 고융점 산화물과 저융점 산화물에 기재된 함유량의 합으로부터 벗어나 있는 것은, 유효 숫자에 의하는 것이다. 마찬가지로, 예를 들어 시험예 1과 같이, 「Si의 SiO2 환산치」의 합계가 합금 유래와 광물 유래에 기재된 함유량의 합으로부터 벗어나 있는 것은, 유효 숫자에 의하는 것이다. 전 성분의 함유량의 총합이 100질량%를 초과하는 경우가 있지만, 이것은, 분석에 의해 얻어진 각 원소량의 전량을, 산화물 또는 불화물로 환산한 환산치를 함유량으로 하고 있기 때문이다.
얻어진 플럭스를 이용하여, 강판을 피용접재로 한 서브머지 아크 용접을 행했다. 피용접재, 용접에 이용한 와이어 및 용접 조건은 하기에 나타내는 바와 같다.
[피용접재]
강판: C 0.16질량%, Si 0.30질량%, Mn 1.30질량%, P 0.007질량%, S 0.001질량%, 잔부 Fe 및 불가피적 불순물
판 두께: 25mm
개선 깊이: 15mm
루트 갭: 0mm
개선 형상: U형 개선
개선 각도: 16°
루트 반경: R8
[와이어]
와이어의 종류: JIS Z 3351:2012 YS-S6에 준거
와이어 직경: 4.0mm
[용접 조건]
용접 전류: 650A
용접 전압: 30V
용착 속도: 65cm/분
적층 방법: 1층 1패스
각 플럭스를 이용한 서브머지 아크 용접에 대해, 슬래그 박리성, 및 철립 및 포크마크의 발생률에 대해 평가를 행했다.
각 평가 방법 및 평가 기준은 이하와 같다. 종합 평가로서는, 슬래그 박리성, 철립 및 포크마크의 각 평가 결과 중, 어느 것인가 1항목이라도 불합격이 되었을 경우, 플럭스로서 적용 범위 외이며 불합격이라고 판단된다.
<슬래그 박리성>
슬래그 박리성은, 슬래그 제거의 용이함에 대해서, 하기와 같이 평가하지만, A 및 B가 합격이며, C가 불합격이다. 결과를 표 2의 「슬래그 박리」에 나타낸다.
A: 용접 직후에 용접 슬래그가 자연 박리된다.
B: 해머 등의 지그로 슬래그를 두드리면 용접 슬래그가 박리된다.
C: 해머 등의 지그로 슬래그를 두드려도 용접 슬래그가 박리되지 않고, 비드 상에 용접 슬래그의 소부가 남는다.
<철립의 발생률>
비드 표면에 있어서의 철립의 발생을 육안에 의해 확인했다. 발생률에 대해, 하기와 같이 평가하지만, A 및 B가 합격이며, C 및 D가 불합격이다. 결과를 표 2의 「철립」에 나타낸다.
A: 비드 표면에 철립의 발생이 없다.
B: 비드 표면에 있어서의 용접 길이 750mm당의 철립 발생수가 1개 또는 2개이다.
C: 비드 표면에 있어서의 용접 길이 750mm당의 철립 발생수가 3개 이상 9개 이하이다.
D: 비드 표면에 있어서의 용접 길이 750mm당의 철립 발생수가 10개 이상이다.
<포크마크의 발생률>
비드 표면에 있어서의 포크마크의 발생을 육안에 의해 확인했다. 발생률에 대해, 하기와 같이 평가하지만, A∼C가 합격이며, D가 불합격이다. 결과를 표 2의 「포크마크」에 나타낸다.
A: 비드 표면에 포크마크의 발생이 없다.
B: 비드 표면에 있어서의 용접 길이 750mm당의 포크마크 발생수가 1개 또는 2개이다.
C: 비드 표면에 있어서의 용접 길이 750mm당의 포크마크 발생수가 3개 이상 5개 이하이다.
D: 비드 표면에 있어서의 용접 길이 750mm당의 포크마크 발생수가 6개 이상이다.
표 2에 나타나는 바와 같이, 실시예인 시험예 1∼19에 따른 플럭스는, 슬래그 박리성이 우수하고, 또한 철립이나 포크마크의 발생률이 낮았다.
특히, 시험예 1∼6, 10∼12, 14∼16에 대해서는, 슬래그 박리성, 철립 및 포크마크의 평가 중 2항목 이상이 A의 평가 결과가 되어, 서브머지 아크 용접에 이용하는 플럭스로서 매우 양호했다.
이상의 결과로부터, 본 발명에 따른 플럭스를 서브머지 아크 용접에 이용하는 것에 의해, 협개선 용접 등의 시공 곤란한 용접에 있어서도, 우수한 슬래그 박리성과, 표면 결함이 적은 양호한 비드 외관을 양립시킬 수 있음이 확인되었다.
이상, 도면을 참조하면서 각종의 실시형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자이면, 특허 청구범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 분명하고, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 또한, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 실시형태에 있어서의 각 구성 요소를 임의로 조합해도 된다.
한편, 본 출원은, 2019년 9월 12일 출원된 일본 특허출원(특원 2019-166576) 및 2020년 7월 8일 출원된 일본 특허출원(특원 2020-117993)에 기초하는 것이고, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.
Claims (9)
- 서브머지 아크 용접에 이용하는 플럭스로서,
불화물과, 산화물을 포함하고,
상기 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고,
상기 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 상기 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함하고,
플럭스 전체 질량에 대한 함유량은,
Mn의 MnO 환산치가 2∼8질량%, 또한
상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시키고,
상기 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)이 0.56 이상인, 서브머지 아크 용접용 플럭스. - 제 1 항에 있어서,
상기 고융점 산화물은, MgO 및 TiO2의 적어도 한쪽을 포함하고,
플럭스 전체 질량에 대한 함유량은,
Mg의 MgO 환산치가 25질량% 이하, 또한
Ti의 TiO2 환산치가 9질량% 이하이며,
상기 고융점 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 MgO 환산치 및 상기 TiO2 환산치의 합계의 함유량의 비율{(MgO 환산치+TiO2 환산치)/고융점 산화물의 합계의 함유량}이 0.430 이상인, 서브머지 아크 용접용 플럭스. - 제 2 항에 있어서,
플럭스 전체 질량에 대한, 상기 고융점 산화물의 함유량은,
상기 CaO 환산치가 10질량% 이하,
Al의 Al2O3 환산치가 25질량% 이하, 또한
상기 MgO 환산치, 상기 TiO2 환산치, 상기 CaO 환산치 및 상기 Al2O3 환산치가, 30≤(MgO 환산치+0.67TiO2 환산치+0.92 CaO 환산치+0.74Al2O3 환산치)≤50의 관계를 만족시키는, 서브머지 아크 용접용 플럭스. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
플럭스 전체 질량에 대한, 상기 저융점 산화물의 함유량은,
Si의 SiO2 환산치가 20질량% 이하,
Fe의 FeO 환산치가 5질량% 이하,
B의 B2O3 환산치가 1질량% 이하, 또한
알칼리 금속 원소의 알칼리 금속 산화물 환산치가 5.0질량% 이하인, 서브머지 아크 용접용 플럭스. - 제 4 항에 있어서,
상기 알칼리 금속 산화물 환산치가, Na2O, K2O 및 Li2O로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 산화물로 환산한 값인, 서브머지 아크 용접용 플럭스. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
플럭스 전체 질량에 대한 함유량은,
상기 CaF2 환산치가 20질량% 이상, 또한
상기 CO2가 6.0질량% 이하인, 서브머지 아크 용접용 플럭스. - 플럭스를 이용하여 아크 용접을 행하는 서브머지 아크 용접 방법으로서,
상기 플럭스는,
불화물과, 산화물을 포함하고,
상기 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고,
상기 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 상기 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함하고,
플럭스 전체 질량에 대한 함유량은,
Mn의 MnO 환산치가 2∼8질량%, 또한
상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시키고,
상기 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)이 0.56 이상인 것을 이용하는, 서브머지 아크 용접 방법. - 제 7 항에 있어서,
피용접재는, 개선이 U 개선 또는 V 개선의 가공이 이루어지고, 개선 각도가 10∼60°인, 서브머지 아크 용접 방법. - 서브머지 아크 용접에 이용하는 플럭스의 제조 방법으로서,
원료 유래의 조립물을 400∼950℃에서 소성하는 공정을 포함하고,
상기 소성하는 공정 후의 플럭스는,
불화물과, 산화물을 포함하고,
상기 산화물은, 융점이 1800℃ 이상인 고융점 산화물과, 융점이 1800℃ 미만인 저융점 산화물로 구성되고,
상기 고융점 산화물로서 Ca를 포함하는 산화물과, 상기 저융점 산화물로서 Mn을 포함하는 산화물을 포함하고,
플럭스 전체 질량에 대한 함유량은,
Mn의 MnO 환산치가 4∼8질량%, 또한
상기 MnO 환산치, F의 CaF2 환산치, Ca의 CaO 환산치 및 CO2가, 1.6≤{CaF2 환산치/(MnO 환산치+CaO 환산치+CO2)}의 관계를 만족시키고,
상기 산화물의 합계의 함유량에 대한, 상기 고융점 산화물의 합계의 함유량의 비율(고융점 산화물의 합계의 함유량/산화물의 합계의 함유량)이 0.56 이상인, 서브머지 아크 용접용 플럭스의 제조 방법.
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