KR20220114476A - 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어 - Google Patents
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Abstract
원유 탱크 등의 용접 시에 있어서의 수평 필릿 가스 실드 아크 용접용으로서 적합하고, 아크 안정성, 비드 형상 등의 용접 작업성이 양호하며, 내식성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있는, 내식강의 수평 필릿 용접에 이용되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공한다. 강제 외피에 플럭스가 충전된, 내식강의 수평 필릿 용접에 이용되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서, 와이어 전체 질량당, TiO2, SiO2, ZrO2, Al2O3, MgO, C, Si, Mn, Mo, Cu, Al, Mg, Na+K, 및 F를 각각 소정 범위로 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어진다.
Description
본 발명은, 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다.
일반적으로, 원유 탱크에는 용접 구조용 강이 이용되고 있고, 모재의 강도 및 인성, 및 용접부의 강도 및 인성이 요구되고 있다. 또, 이하에 기술하는 이유로부터, 최근에는 모재 및 용접부에 있어서의 내식성이 요구되고 있다.
예를 들면, 탱커의 원유 탱크의 내면, 특히 상갑판 이면(裏面) 및 측벽 상부에 이용되고 있는 강재에는, 전면(全面) 부식이 생기는 것이 알려져 있다. 이 전면 부식이 일어나는 원인으로서는,
(1) 주야의 온도차에 의한 강판 표면에의 결로와 건조(건습)의 반복,
(2) 보일러 또는 엔진의 배출 가스 등을 세정, 냉각하여 만들어지고, 원유 탱크 내에 방폭용으로 봉입되는 이너트 가스(예를 들면, O2가 약 5체적%, CO2가 약 13체적%, SO2가 약 0.01체적%, 잔부가 N2이다.) 중의 O2, CO2, 및 SO2의 결로수에의 용입,
(3) 원유로부터 휘발하는 H2S 등의 부식성 가스의 결로수에의 용입,
(4) 원유 탱크의 세정에 사용된 해수의 잔류
등을 들 수 있다.
이들은, 2.5년마다 행해지는 실선(實船)의 도킹 검사의 조사에서, 강산성의 결로수 중에, 황산 이온(SO4 2-)이나 염화물 이온(Cl-)이 검출되고 있는 것으로부터도 미루어 알 수 있다.
또한, 부식에 의해 생성된 철녹을 촉매로 해서 H2S가 산화되면, 고체 S가 철녹 중에 층상으로 생성되지만, 이들의 부식 생성물은 용이하게 박리되어 탈락하고, 원유 탱크의 저부에 퇴적된다. 그 때문에, 도킹 검사에서는, 다대한 비용을 들여, 탱크 상부의 보수나 탱크 저부의 퇴적물의 회수가 행해지고 있는 것이 현재 상태이다.
한편, 탱커의 원유 탱크 등의 저판에 이용되는 강재에는, 원유 그 자체의 부식 억제 작용이나 원유 탱크 내면에 형성되는 원유 유래의 보호성 코팅(오일 코팅)의 부식 억제 작용에 의해, 부식은 생기지 않는 것이라고 생각되고 있었다. 그러나, 최근의 연구에 의해, 탱크 저판의 강재에 있어서도, 밥그릇형의 국부 부식(공식)이 발생하는 것이 밝혀졌다. 이 국부 부식이 일어나는 원인으로서는,
(1) 염화 나트륨을 대표로 하는 염류가 고농도로 용해된 응집수의 존재,
(2) 과잉한 세정에 의한 오일 코팅의 이탈,
(3) 원유 중에 포함되는 황화물의 고농도화,
(4) 결로수에 용입된 방폭용 이너트 가스 중의 O2, CO2, SO2 등의 고농도화
등을 들 수 있다.
실제, 실선의 도킹 검사 시에, 원유 탱크 내에 체류한 물을 분석한 결과에서는, 고농도의 염화물 이온과 황산 이온이 검출되고 있다.
상기와 같은 전면 부식이나 국부 부식을 방지하는 가장 유효한 방법으로서는, 강재 표면에 중(重)도장을 실시하여, 강재를 부식 환경으로부터 차단하는 방법이 있다. 그러나, 원유 탱크의 도장 작업은, 그 도포하는 면적이 방대한 것, 또한 도막의 열화에 의해, 약 10년에 1번은 재칠이 필요해지기 때문에, 검사나 도장에 방대한 비용이 발생한다. 또, 중도장한 도막이 손상을 받은 부분은, 원유 탱크의 부식 환경하에서는, 오히려 부식이 조장되는 것이 지적되고 있다.
일반적으로, 용접 금속의 내식성이 모재(강재)의 내식성보다 뒤떨어지는 경우에는, 부식 환경 중에서 용접 금속의 용해가 촉진되어 버린다. 그래서, 강재 자체 및 용접 이음의 내식성을 개선하여, 원유 탱크의 부식 환경하에 있어서의 내식성을 개선하는 여러 가지 기술이 제안되어 있다.
예를 들면, 특허문헌 1∼3에는, 서브머지드 아크 용접(SAW) 및 피복 아크 용접(SMAW)에 있어서, 용접 금속과 강재의 화학 조성의 균형을 조정하는 것에 의해, 용접부에서의 선택 부식을 억제하고 있다. 또한, 특허문헌 4에는, 가스 실드 아크 용접(탄산 가스 아크 용접, CO2 용접)에도 적용할 수 있고, 내식 원소의 목표 조성을 모재 희석률로부터 구한 조성의 용접 와이어를 이용하는 것에 의해, 용접부에서의 선택 부식을 억제한 용접 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 5에는, 내식성의 향상을 도모한 원유 유조강의 용접 와이어가 개시되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 1∼4에 기재된 발명은, 용접 이음에 함유되는 성분을 한정한 것이고, 용접 재료 및 용접 모재의 성분 함유량을 고려할 필요가 있기 때문에, 그 조정이 곤란했다.
또한, 특허문헌 5에 기재된 용접 재료(플럭스 코어드 와이어)는, 와이어 중에 함유되는 성분의 함유량을 규정하는 것에 의해, 내식성의 향상을 도모한 것이지만, 용접 작업성에 대해서는 충분히 검토되어 있지 않다. 특히, 원유 탱크 등의 제조 시에는, 수평 필릿 가스 실드 아크 용접이 다용되고 있어, 수평 필릿 용접과 같이 고속으로 긴 거리를 용접하는 경우의 용접성, 예를 들면, 융합 불량(슬래그 권입), 비드 형상, 스패터 발생량, 슬래그 박리성, 및 고온 균열성이 양호할 것이 요구된다. 용접 금속부의 내식성뿐만 아니라, 상기 용접성을 만족시키기 위해서는, 와이어의 합금 성분, 및 플럭스 조성의 최적화가 중요하다.
본 발명은, 전술한 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 원유 탱크 등의 용접 시에 있어서의 수평 필릿 가스 실드 아크 용접용으로서 적합하고, 아크 안정성, 비드 형상 등의 용접 작업성이 양호하며, 내식성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있는, 내식강의 수평 필릿 용접에 이용되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공하는 것을 목적으로 한다.
여기에서, 내식강이란, 국제해사기관(IMO)에서 규정되는 원유 탱크 저판용, 및 원유 탱크 상판용 각각의 내식성 평가 부식 시험에 있어서, 소정의 내식 성능을 만족하는 강을 가리킨다. 구체적으로는, 저판용 내식강이면, 그 평가 부식 시험에 있어서의 부식 속도가 1mm/년 이하가 되고, 상판용 내식강이면, 그 평가 부식 시험에 있어서의 25년 후의 추정 부식량이 2mm 이하가 되는 강을 가리킨다.
본 발명의 일 태양에 따른 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 강제 외피에 플럭스가 충전된, 내식강의 수평 필릿 용접에 이용되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서,
와이어 전체 질량당,
TiO2: 1.5질량% 이상 4.5질량% 이하,
SiO2: 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하,
ZrO2: 0.1질량% 이상 1.0질량% 이하,
Al2O3: 0.02질량% 이상 0.30질량% 이하,
MgO: 0.05질량% 이상 0.30질량% 이하,
C: 0.01질량% 이상 0.10질량% 이하,
Si: 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하,
Mn: 0.5질량% 이상 3.5질량% 이하,
Mo: 0.05질량% 이상 0.4질량% 이하,
Cu: 0.10질량% 이상 0.5질량% 이하,
Al: 0.05질량% 이상 0.5질량% 이하,
Mg: 0.1질량% 이상 0.7질량% 이하,
Na+K: 0.02질량% 이상 0.30질량% 이하, 및
F: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 와이어 전체 질량당, Ti: 0.05질량% 이상 0.50질량% 이하, 및 B: 0.001질량% 이상 0.020질량% 이하로부터 선택된 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 와이어 전체 질량당, Sb: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하, 및 Sn: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하로부터 선택된 적어도 1종을 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 원유 탱크 등의 용접 시에 있어서의 수평 필릿 가스 실드 아크 용접용으로서 적합하고, 아크 안정성, 비드 형상 등의 용접 작업성이 양호하며, 내식성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있는, 내식강의 수평 필릿 용접에 이용되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어를 제공할 수 있다.
도 1은, 전면 부식 시험에 이용한 부식 시험 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는, 국부 부식 시험에 이용한 부식 시험 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는, 국부 부식 시험에 이용한 부식 시험 장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태(본 실시형태)에 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 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 플럭스 코어드 와이어 중의 산화물 성분이나 금속 성분 등의 각종 성분의 함유량에 대하여 예의 검토를 행했다. 그 결과, 수평 필릿 용접에 있어서 필요시되는 아크 안정성, 비드 형상 등의 용접 작업성이 양호하고, 내식성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어가 얻어지는 것을 발견했다.
즉, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 와이어 전체 질량에 대해서 각 화학 성분이 소정의 함유량이 되는 것이다. 이하, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어에 대하여 설명한다.
〔1. 플럭스 코어드 와이어〕
본 실시형태의 플럭스 코어드 와이어는, 강제 외피(후프) 내에 플럭스가 충전된 것이다. 상세하게는, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 통상(筒狀)의 강제 외피와, 그 외피의 내부(내측)에 충전되는 플럭스로 이루어진다. 한편, 플럭스 코어드 와이어는, 외피에 이음매가 없는 심리스 타입, C 단면, 겹침 단면 등과 같이 외피에 이음매가 있는 심 타입 중 어느 형태여도 된다. 또한, 플럭스 코어드 와이어는, 와이어 표면(외피의 외측)에 Cu 등의 도금 등이 실시되어 있어도, 실시되어 있지 않아도 된다.
한편, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어의 강제 외피의 두께, 및 와이어경(직경)은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 와이어 송급 안정성의 관점에서, 바람직한 와이어경은 0.8∼4.0mm이고, 보다 바람직한 와이어경은 1.2∼2.4mm이다.
다음으로, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어의 조성에 대하여, 그 성분 첨가 이유 및 조성 한정 이유에 대하여 상세하게 설명한다. 한편, 소요의 특성을 갖는 용접 금속을 얻기 위한 각 원소는, 강제 외피, 충전 플럭스의 어느 것으로부터 첨가되어 있어도 된다. 따라서, 이하의 설명에 있어서 특별히 언급이 없는 한, 플럭스 코어드 와이어 중의 각 성분량은 강제 외피 중 및 플럭스 중에 함유되는 성분의 합계량을, 와이어 전체 질량(강제 외피와, 외피 내의 플럭스의 합계량)당의 함유량으로 한 값으로 규정된다.
<TiO2: 1.5질량% 이상 4.5질량% 이하>
TiO2는, 일반적으로 슬래그 형성제로서 첨가되는 성분이며, 아크의 안정성을 향상시키고, 비드 표면을 균일하게 피복하여 비드 형상을 향상시키는 작용을 갖는다.
TiO2 함유량이 1.5질량% 미만이면, 슬래그량이 부족해지고, 슬래그의 피포성의 악화 때문에, 비드 형상이 악화된다. 따라서, 와이어 중의 TiO2 함유량은 1.5질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 2.0질량% 이상, 보다 바람직하게는 2.5질량% 이상으로 한다.
한편, TiO2 함유량이 4.5질량%를 초과하면, 아크 안정성은 향상되지만, 슬래그량이 증가하기 때문에 슬래그 형성 두께가 과잉이 되고, 비드 형상이 열화한다. 따라서, 와이어 중의 TiO2 함유량은 4.5질량% 이하로 하고, 바람직하게는 4.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 3.5질량% 이하로 한다.
한편, TiO2 함유량이란, 와이어 중에 함유되는 모든 Ti 화합물의 함유량을 TiO2로 환산한 값을 의미한다. 예를 들면, TiO2 환산치란, 와이어 중에 포함되는 Ti 화합물이 모두 TiO2인 것으로 해서 구해진다.
<SiO2: 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하>
SiO2는, 일반적으로 슬래그 형성제로서 첨가되는 성분이며, 아크의 안정성을 향상시키는 작용을 갖는다.
SiO2 함유량이 0.3질량% 미만이면, 아크가 불안정해지고 스패터의 발생량이 증가한다. 따라서, 와이어 중의 SiO2 함유량은 0.3질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.4질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이상으로 한다.
한편, SiO2 함유량이 1.5질량%를 초과하면, 슬래그가 단단해져 슬래그 박리성이 저하된다. 따라서, 와이어 중의 SiO2 함유량은 1.5질량% 이하로 하고, 바람직하게는 1.3질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.0질량% 이하로 한다.
한편, SiO2 함유량이란, 와이어 중에 함유되는 모든 Si 화합물의 함유량을 SiO2로 환산한 값을 의미한다.
<ZrO2: 0.1질량% 이상 1.0질량% 이하>
ZrO2는, 비드의 평활성을 향상시키는 효과를 갖는 성분이다.
ZrO2 함유량이 0.1질량% 미만이면, 하향 및 수평 필릿 용접에 있어서의 비드의 평활성이 저하되기 쉬워진다. 따라서, 와이어 중의 ZrO2 함유량은 0.1질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.2질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이상으로 한다.
한편, ZrO2 함유량이 1.0질량%를 초과하면, 수평 필릿 용접에 있어서, 등각성(等脚性)이 저하되기 쉬워지고, 또한, 입향 자세에서의 비드 형상이 볼록 형상에 가까워진다. 따라서, 와이어 중의 ZrO2 함유량은 1.0질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.7질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이하로 한다.
한편, ZrO2 함유량이란, 와이어 중에 함유되는 모든 Zr 화합물의 함유량을 ZrO2로 환산한 값을 의미한다.
<Al2O3: 0.02질량% 이상 0.30질량% 이하>
Al2O3은, 슬래그 응고점을 상승시키는 작용을 갖는 성분이다.
Al2O3 함유량이 0.02질량% 미만이면, 슬래그 응고점을 상승시키는 효과를 얻을 수 없어, 용융 금속이 늘어져 버린다. 따라서, 와이어 중의 Al2O3 함유량은 0.02질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.05질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.10질량% 이상으로 한다.
한편, Al2O3 함유량이 0.30질량%를 초과하면, 비드 형상이 열화한다. 따라서, 와이어 중의 Al2O3 함유량은 0.30질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.20질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.15질량% 이하로 한다.
한편, Al2O3 함유량이란, 와이어 중에 함유되는 모든 Al 화합물의 함유량을 Al2O3으로 환산한 값을 의미한다.
<MgO: 0.05질량% 이상 0.30질량% 이하>
MgO는, 슬래그의 응고 온도 및 점성을 조정하여, 비드 형상을 향상시키는 효과를 갖는 성분이다.
MgO 함유량이 0.05질량% 미만이면, 슬래그의 응고 온도 및 점성을 조정하여, 비드 형상을 향상시키는 효과를 얻을 수 없다. 따라서, 와이어 중의 MgO 함유량은 0.05질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.07질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.10질량% 이상으로 한다.
한편, MgO 함유량이 0.30질량%를 초과하면, 아크가 지나치게 강해지고, 스패터 발생량이 증가한다. 따라서, 와이어 중의 MgO 함유량은 0.30질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.25질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.20질량% 이하로 한다.
한편, MgO 함유량이란, 와이어 중에 함유되는 모든 Mg 화합물의 함유량을 MgO로 환산한 값을 의미한다.
<C: 0.01질량% 이상 0.10질량% 이하>
C는, 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과를 갖는 성분이다.
C 함유량이 0.01질량% 미만이면, 상기 효과를 충분히 얻을 수 없어, 용접 금속의 강도가 부족함과 함께, 인성이 저하된다. 따라서, 와이어 중의 C 함유량은 0.01질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.02질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.03질량% 이상으로 한다.
한편, C 함유량이 0.10질량%를 초과하면, 아크가 지나치게 집중되어 언더컷이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 와이어 중의 C 함유량은, 0.10질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.07질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.05질량% 이하로 한다.
한편, C원으로서는, 강제 외피에 첨가되는 것 외에, 플럭스에 첨가되는, 탄소량이 많은 철분이나 합금분, 그래파이트, 흑연, 카본 나노튜브와 같은 탄소 단체(單體), 전분, 콘스타치와 같은 유기물 등을 들 수 있다.
<Si: 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하>
Si는, 탈산을 촉진시킴과 함께, 비드의 친숙성을 향상시키는 작용을 갖는 성분이다.
Si 함유량이 0.3질량% 미만이면, 탈산 부족 때문에 기공이 발생하여, 비드의 친숙성이 악화된다. 따라서, 와이어 중의 Si 함유량은 0.3질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.5질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.7질량% 이상으로 한다.
한편, Si 함유량이 1.5질량%를 초과하면, 입계 페라이트 석출이 촉진되어, 용접 금속의 인성이 저하된다. 따라서, 와이어 중의 Si 함유량은 1.5질량% 이하로 하고, 바람직하게는 1.3질량% 이하, 보다 바람직하게는 1.0질량% 이하로 한다.
한편, Si 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속 단체 및 합금에 포함되는 Si의 함유량의 합계를 의미한다. 즉, Si 산화물 등의 화합물 중에 포함되는 Si는, 이 Si 함유량에는 포함되지 않는다.
<Mn: 0.5질량% 이상 3.5질량% 이하>
Mn은, 탈산제로서 용접 금속 중의 산소를 슬래그로서 제거하여, 기계적 성질을 향상시키는 효과를 갖는 성분이다.
Mn 함유량이 0.5질량% 미만이면, 상기 효과를 충분히 얻을 수 없다. 따라서, 와이어 중의 Mn 함유량은 0.5질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 1.0질량% 이상, 보다 바람직하게는 1.5질량% 이상으로 한다.
한편, Mn 함유량이 3.5질량%를 초과하면, 용접 금속의 강도가 과대해지고, 인성이 저하된다. 따라서, 와이어 중의 Mn 함유량은 3.5질량% 이하로 하고, 바람직하게는 3.0질량% 이하, 보다 바람직하게는 2.5질량% 이하로 한다.
한편, Mn 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속의 단체 및 합금에 포함되는 Mn의 함유량의 합계를 의미한다.
<Mo: 0.05질량% 이상 0.4질량% 이하>
Mo는, 탱커 유조부 저판에 있어서의 용접 금속부의 공식을 억제할 뿐만 아니라, 탱커 상갑판 이면에 있어서의 용접 금속부의 내전면부식을 억제하는 효과를 갖는 성분이다. Mo가 이와 같은 내식성 향상 효과를 갖는 이유로서는, 강판의 부식에 수반하여 MoO4 2 -가 생성되고, 이 MoO4 2 -의 존재에 의해, 염화물 이온의 강판 표면으로의 침입이 억제되기 때문이라고 생각된다.
Mo 함유량이 0.05질량% 미만이면, 상기의 효과를 얻을 수 없다. 따라서, 와이어 중의 Mo 함유량은 0.05질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.10질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.15질량% 이상으로 한다.
한편, Mo 함유량이 0.4질량%를 초과하면, 상기 효과가 포화될 뿐만 아니라, 고온 균열의 발생이나 용접 금속부의 인성 저하 등의 문제를 야기한다. 따라서, 와이어 중의 Mo 함유량은 0.4질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.3질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.2질량% 이하로 한다.
한편, Mo 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속의 단체 및 합금에 포함되는 Mo의 함유량의 합계를 의미한다.
<Cu: 0.10질량% 이상 0.5질량% 이하>
Cu는, 부식에 의해 생성된 녹 중에 존재하여 내식성을 높이는 효과가 있다.
Cu 함유량이 0.10질량% 미만이면, 용접 금속의 내식성을 높이는 효과를 얻을 수 없다. 따라서, 와이어 중의 Cu 함유량은 0.10질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.15질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.20질량% 이상으로 한다.
한편, Cu 함유량이 0.5질량%를 초과하면, 내식성을 향상시키는 효과가 포화될 뿐만 아니라, 고온 균열의 발생이나 용접 금속부의 인성 저하 등의 문제를 야기한다. 따라서, 와이어 중의 Cu 함유량은 0.5질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.4질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이하로 한다.
<Al: 0.05질량% 이상 0.5질량% 이하>
Al은, 강력한 탈산 원소이며, 산소와 친화력이 있는 용접 금속 성분의 수율을 향상시킴으로써, 용접 금속의 기계적 성질을 향상시키는 효과를 갖는 성분이다. 또한, 아크의 용적 이행을 안정시키는 효과도 있다.
Al 함유량이 0.05질량% 미만이면, 산소와 친화력이 있는 용접 금속 성분의 수율이 낮고, 탈질 효과도 불충분해져, 필요시되는 인성이 얻어지지 않는다. 또한, 아크의 용적 이행이 불안정해진다. 따라서, 와이어 중의 Al 함유량은 0.05질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.10질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.15질량% 이상으로 한다.
한편, Al 함유량이 0.5질량%를 초과하면, 용접 금속 성분의 수율이 과대해져 인성이 저하되거나, 슬래그 응고점이 높아지고, 내기공성이 저하되거나 한다. 따라서, 와이어 중의 Al 함유량은 0.5질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.4질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이하로 한다.
한편, Al 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속의 금속 단체 및 합금에 포함되는 Al의 함유량의 합계를 의미한다. 즉, Al 산화물 등의 화합물 중에 포함되는 Al은, 이 Al 함유량에는 포함되지 않는다.
<Mg: 0.1질량% 이상 0.7질량% 이하>
Mg는, 탈산 원소이며, 용접 금속의 인성 향상에 효과가 있다.
Mg 함유량이 0.1질량% 미만이면, 충분한 탈산 효과가 얻어지지 않아, 용접 금속의 인성 향상은 기대할 수 없다. 따라서, 와이어 중의 Mg 함유량은 0.1질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.2질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이상으로 한다.
한편, Mg 함유량이 0.7질량%를 초과하면, 스패터량이 증가하여, 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 와이어 중의 Mg 함유량은 0.7질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.6질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.5질량% 이하로 한다.
한편, Mg 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속의 단체 및 합금에 포함되는 Mg의 함유량의 합계를 의미한다. 즉, Mg 산화물 등의 화합물 중에 포함되는 Mg는, 이 Mg 함유량에는 포함되지 않는다.
<Na+K: 0.02질량% 이상 0.30질량% 이하>
Na 화합물 및 K 화합물은, 아크 안정제로서, 어느 한쪽 또는 양쪽을 플럭스 중에 첨가한다. 여기에서, Na+K는, Na 화합물 및 K 화합물에 각각 포함되는 Na 및 K의 합계의 함유량을 의미한다.
와이어 중에 함유되는 Na 및 K가 총량으로 0.02질량% 미만이면, 아크의 안정화 효과가 작고, 스패터 발생량이 많아진다. 따라서, 와이어 중의 Na+K는 0.02질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.05질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.10질량% 이상으로 한다.
한편, Na 및 K가 총량으로 0.30질량%를 초과하면, 비드 형상이 열화한다. 따라서, 와이어 중의 Na+K는 0.30질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.20질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.15질량% 이하로 한다.
<F: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하>
불화물은, 용융 풀에 침입한 수소 가스의 방출을 촉진하는 효과를 갖는다.
여기에서, F는, 와이어 중에 함유되는 불화물을 F로 환산한 값이다. F 함유량이 0.01질량% 미만이면, 상기 효과가 저하되고, 용접 금속 중의 확산성 수소량이 증가하기 때문에, 용접 금속의 저온 균열이 발생하기 쉬워진다. 따라서, 와이어 중의 F 함유량은 0.01질량% 이상으로 하고, 바람직하게는 0.03질량% 이상, 보다 바람직하게는 0.05질량% 이상으로 한다.
한편, F 함유량이 0.20질량%를 초과하면, 스패터의 발생량이 증가하여, 용접 작업성이 저하된다. 따라서, 와이어 중의 F 함유량은 0.20질량% 이하로 하고, 바람직하게는 0.15질량% 이하, 보다 바람직하게는 0.10질량% 이하로 한다.
<Ti: 0.05질량% 이상 0.50질량% 이하>
본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 임의 성분으로서, Ti를 함유해도 된다. 와이어에 Ti를 함유시키는 것에 의해, 얻어지는 용접 금속의 인성을 향상시킬 수 있다.
Ti 함유량이 0.05질량% 이상이면, 용접 금속의 인성 향상의 효과가 있다. 따라서, 와이어 중에 Ti를 함유시키는 경우, 와이어 중의 Ti 함유량은 0.05질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.10질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.15질량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.
한편, Ti 함유량이 0.50질량% 이하이면, 고용 Ti가 과다해져, 용접 금속의 강도가 과잉으로 커지고, 인성도 열화하는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 와이어 중에 Ti를 함유시키는 경우, 와이어 중의 Ti 함유량은 0.50질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.30질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.20질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하다.
한편, Ti 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속 단체 및 합금에 포함되는 Ti의 함유량의 합계를 의미한다. 즉, Ti 산화물 등의 화합물 중에 포함되는 Ti는, 이 Ti 함유량에는 포함되지 않는다.
<B: 0.001질량% 이상 0.020질량% 이하>
본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 임의 성분으로서, B를 함유해도 된다. 와이어에 B를 함유시키는 것에 의해, 얻어지는 용접 금속의 인성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, B는 화합물의 형태로 함유된다.
B 함유량이 0.001질량% 이상이면, 상기 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 와이어 중의 B 함유량은 0.001질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.003질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.005질량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.
한편, B 함유량이 0.020질량% 이하이면, 용접 금속의 내고온균열성의 저하를 억제할 수 있다. 따라서, 와이어 중에 B를 함유시키는 경우, 와이어 중의 B 함유량은 0.020질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.015질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.010질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하다.
<Sb: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하, 및 Sn: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하로부터 선택된 적어도 1종>
본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 추가로, 임의 성분으로서, Sb 및 Sn으로부터 선택된 적어도 1종을 함유해도 된다. Sb 및 Sn은, 탱커 유조부 저판에 있어서의 용접 금속부의 공식을 억제할 뿐만 아니라, 탱커 상갑판 이면에 있어서의 용접 금속부의 내전면부식을 억제하는 효과를 갖는 성분이다. 상기 효과를 얻기 위해서는, Sb 및 Sn으로부터 선택된 적어도 1종이 소정의 함유량으로 와이어 중에 함유되어 있는 것이 바람직하다.
Sb 및 Sn의 어느 한쪽 또는 양쪽이, Sb 함유량이 0.01질량% 이상 또는 Sn 함유량이 0.01질량% 이상의 범위에서 와이어 중에 함유되어 있으면, 상기의 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 와이어 중에 Sb가 함유되는 경우, 와이어 중의 Sb 함유량은 0.01질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.02질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.03질량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 또한, 와이어 중에 Sn이 함유되는 경우, 와이어 중의 Sn 함유량은 0.01질량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 0.02질량% 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.03질량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.
한편, Sb 함유량이 0.20질량% 이하, 및 Sn 함유량이 0.20질량% 이하이면, 상기 효과가 포화되는 일 없이, 고온 균열의 발생이나 용접 금속부의 인성 저하 등의 문제가 야기되는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 와이어 중에 Sb가 함유되는 경우, 와이어 중의 Sb 함유량은 0.20질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.15질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.10질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 또한, 와이어 중에 Sn이 함유되는 경우, 와이어 중의 Sn 함유량은 0.20질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.15질량% 이하로 하는 것이 보다 바람직하며, 0.10질량% 이하로 하는 것이 더 바람직하다.
한편, Sb 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속의 Sb 단체 및 Sb 합금에 포함되는 Sb의 함유량의 합계를 의미한다. Sn 함유량이란, 와이어 중에 포함되는 금속의 Sn 단체 및 Sn 합금에 포함되는 Sn의 함유량의 합계를 의미한다.
<Fe: 85질량% 이상>
Fe는, 플럭스 코어드 와이어의 주요 성분이다. 용착량이나, 다른 성분 조성의 관계로부터, 와이어 중의 Fe 함유량은, 와이어 전체 질량당 85질량% 이상인 것이 바람직하고, 87질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 90질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또한, 와이어 중의 Fe 함유량은, 와이어 전체 질량당 97질량% 이하인 것이 바람직하고, 95질량% 이하인 것이 보다 바람직하다.
<잔부>
본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어의 잔부에는, 불가피적 불순물이 포함된다.
한편, 본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어는, 전술한 함유량을 규정한 성분 및 Fe를 합계로, 와이어 전체 질량에 대해 95질량% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
<기타: 플럭스 충전율>
본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어의 플럭스 충전율(=플럭스 질량/와이어 전체 질량×100)은, 특별히 한정되지 않는다.
단, 플럭스 충전율이 10질량% 미만이면, 아크의 안정성이 나빠짐과 함께 스패터 발생량이 증가하여, 용접 작업성이 저하되는 경우가 있기 때문에, 플럭스 충전율은 바람직하게는 10질량% 이상으로 하고, 보다 바람직하게는 12질량% 이상으로 한다.
한편, 플럭스 충전율이 30질량%를 초과하면, 와이어의 단선이 발생하거나, 플럭스의 충전 중에 분말이 넘쳐 떨어지거나 하는 등, 생산성이 저하되기 때문에, 플럭스 충전율은 바람직하게는 30질량% 이하로 하고, 보다 바람직하게는 25질량% 이하로 한다.
[2. 플럭스 코어드 와이어의 제조 방법]
본 실시형태에 따른 플럭스 코어드 와이어의 제조 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 이하에 나타내는 방법을 들 수 있다.
우선, 강제 외피를 구성하는 강대를 준비하고, 이 강대를 길이 방향으로 보내면서 성형 롤에 의해 성형하여, U자상의 오픈관으로 한다. 다음으로, 소정의 성분 조성이 되도록, 각종 원료를 배합한 플럭스를 강제 외피에 충전하고, 그 후, 단면이 원형이 되도록 가공한다. 그 후, 냉간 가공에 의해 신선하여, 예를 들면 1.2∼2.4mm의 와이어경의 플럭스 코어드 와이어로 한다.
한편, 냉간 가공 도중에 소둔을 실시해도 된다. 또한, 제조의 과정에서 성형한 강제 외피의 조인트를 용접한 이음매가 없는 와이어와, 상기 조인트를 용접하지 않고 극간인 그대로 남기는 와이어의 어느 구조도 채용할 수 있다.
한편, 본 실시형태에 따른 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어는, 원유 탱크의 제조 시에 재료가 되는 후강판, 박강판 및 형강의 어느 내식 강재에 대해서도 적용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명에 대하여 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니다.
[플럭스 코어드 와이어의 제조]
원료를 적절히 배합한 플럭스를, 강제 외피 중에 충전하고, 와이어 전체 질량에 대한 플럭스의 비율이 12∼25질량%가 되도록 해서, 와이어경 1.4mm의 플럭스 코어드 와이어를 제작했다. 하기 표 1∼3에, 발명예 및 비교예의 플럭스 코어드 와이어 중의 화학 성분의 함유량(질량%)을 나타낸다.
한편, 표 1∼3에 나타내는 각 화학 성분의 함유량은, 와이어 전체 질량당의 함유량(질량%)이다. 또한, 잔부는 불가피적 불순물이다. 추가로, 표 1∼3에 있어서, 각 성분 조성에 있어서의 "-"라는 표기는, 조성 분석에 있어서의 검출 한계치 이하인 것을 의미한다.
[플럭스 코어드 와이어의 평가]
제작한 와이어를 이용하여, 이하에 나타내는 용접 조건에서 가스 실드 아크 용접을 실시하여, 용접 작업성을 평가함과 함께, 얻어진 용접 금속의 내식성 및 기계적 성질을 평가했다.
(내식성 평가용의 용접 조건)
공시 강판: 상갑판용 내식강 및 저판용 내식강, 25mm×(200+200)mm×700mm
개선 형상: 40°V 개선, 루트 갭 6mm
뒷댐재: 세라믹 배킹
용접 방법: 반자동 용접
용접 자세: 하향
전류-전압: 180A-25V(첫 층), 280A-34V(2층째 이후)
(기계 성능 평가용의 용접 조건)
공시 강판: JIS G 3106 SM490A, 20mm×(120+120)mm×300mm
개선 형상: 20°V 개선, 루트 갭 16mm
뒷댐재: JIS G 3106 SS400
용접 방법: 반자동 용접
용접 자세: 하향
전류-전압: 280A-34V
<용접 작업성>
≪내기공성≫
시험판으로서 2매의 판상 모재를 사용하여, 한쪽의 판재(횡판) 상에, 이 판재와 수직한 방향이 되도록 다른 쪽의 판재를 세우고, 발명예 및 비교예의 각 플럭스 코어드 와이어를 사용하여, 필릿부를 상기 용접 조건에서 수평 필릿 용접하는 것에 의해, 내기공성을 평가했다.
한편, 내기공성은, 2조의 시험판에 대하여, 동일한 조건에서 각각 시험판 600mm의 길이를 용접한 후, 횡판측의 용접부에 발생한 피트 또는 가스 홈 등의 용접 결함의 발생수를 측정하여, 결함이 없었던 경우를 양호(○), 결함이 있었던 경우를 불량(×)이라고 평가했다.
≪아크 안정성≫
상기 용접 조건에 의해 가스 실드 아크 용접을 실시하고, 용접 시의 아크 안정성을 평가했다. 아크 안정성의 평가는, 아크 안정성이 양호했던 것을 「○」(양호), 아크가 불안정해졌던 것을 「×」(불량)라고 판단했다.
≪비드 형상≫
상기 용접 조건에 의해 가스 실드 아크 용접을 실시한 후, 얻어진 용접부를 관찰하는 것에 의해, 비드 형상을 평가했다. 비드 형상은 육안에 의해 평가하여, 비드 형상이 평활하고 양호했던 것을 「○」(양호), 볼록 형상이나 늘어진 형상 등이 되어 불량이 되었던 것을 「×」(불량)로 했다.
≪슬래그 박리성≫
상기 용접 조건에 의해 가스 실드 아크 용접을 실시한 후, 얻어진 용접부를 관찰하는 것에 의해, 슬래그 박리성을 평가했다. 슬래그 박리성은, 용접 비드 상 전체에 슬래그가 덮여 있고, 극히 제거하기 쉬운 상태였던 것을 「○」(양호), 용접 비드 상 전체에 슬래그가 덮여 있지 않거나, 또는 슬래그를 제거하기 어려웠던 것을 「×」(불량)로 평가했다.
그 후, 용접 작업성이 양호했던 것에 대해서는, 이하에 기재하는 내식성 시험 및 기계적 성질 시험을 실시했다.
<내식성>
이하의 요령으로, 상갑판 뒤를 모의한 전면 부식 시험과, 탱커 저판 환경을 모의한 국부 부식(공식) 시험을 행했다.
(1) 「탱커 상갑판 환경을 모의한 전면 부식 시험」
탱커 상갑판 이면에 있어서의 전면 부식에 대한 내식성을 평가하기 위해, 상기 표 1∼3에 나타내는 와이어 No. 1∼55를 사용한 후강판 용접 이음으로부터 시험편을 제작하고, 전면 부식 시험을 실시했다.
전면 부식 시험용 시험편은, 후강판 용접 이음의 판두께 1/4의 위치에 있어서, 용접 금속만으로부터 폭 20mm×길이 20mm×두께 5mm의 직사각형의 소편을 잘라내고, 그 표면을 600번수의 에머리지로 연마하고, 이면 및 단면은 부식되지 않도록, 테이프로 실링하는 것에 의해 제작했다.
도 1은, 전면 부식 시험에 이용한 부식 시험 장치를 나타낸다.
부식 시험 장치는, 부식 시험조(2)와 온도 제어 플레이트(3)로 구성되어 있고, 부식 시험조(2)에는 온도가 36℃로 유지된 물(6)이 주입되어 있다. 또한, 물(6) 중에는, 12체적%의 CO2, 5체적%의 O2, 0.01체적%의 SO2 및 0.3체적%의 H2S를 함유하고, 잔부가 N2로 이루어지는 혼합 가스(도입 가스(4))를 도입함과 함께, 부식 시험조(2)의 상부로부터 배출 가스(5)를 배출시키고, 부식 시험조(2) 내를 과포화된 수증기로 충만하는 것에 의해, 원유 탱크 상갑판 뒤의 부식 환경을 재현했다.
전면 부식 시험은, 부식 시험조(2) 상 이면에 세팅한 부식 시험편(1)에, 히터와 냉각 장치를 내장한 온도 제어 플레이트(3)를 개재시켜 25℃×3시간+50℃×21시간을 1사이클로 하는 온도 변화를 180일간 반복해서 부여하고, 시험편(1)의 표면에 결로수를 발생시켜, 전면 부식을 일으키게 하는 환경으로 했다.
상기 전면 부식 시험 후, 각 시험편 표면의 녹을 제거하고, 시험 전후의 질량을 측정하여, 부식에 의한 질량의 감소량을 구하고, 이 값으로부터 1년당의 판두께 감소량(편면의 부식 속도)으로 환산하는 것에 의해 내전면부식성을 평가했다.
한편, 지금까지의 지견으로부터, 본원 발명의 와이어를 이용한 용접의 대상이 되는 원유 탱크용 내식 강재 모재의 전면 부식 속도는 0.08mm/년 이하인 것을 알고 있기 때문에, 상기 시험에 의한 판두께 감량의 환산치가 0.08mm/년 이하였던 것을 내전면부식성이 양호(○)라고 하고, 0.08mm/년을 초과했던 것을 내전면부식성이 불량(×)이라고 평가했다. 상기 내전면부식성의 평가 결과가 양호하면, 용접부만에서의 현저한 부식을 억제할 수 있다.
(2) 「탱커 유조부 저판 환경을 모의한 국부 부식(공식) 시험」
탱커 유조부 저판에 있어서의 공식에 대한 내식성을 평가하기 위해, 상기 표 1∼3에 나타내는 와이어 No. 1∼55를 사용한 후강판 용접 이음으로부터 시험편을 제작하고, 국부 부식(공식) 시험을 실시했다.
국부 부식 시험용 시험편은, 후강판 용접 이음의 판두께 1/4의 위치에 있어서, 용접 금속만으로부터 폭 20mm×길이 20mm×두께 5mm의 직사각형의 소편을 잘라내고, 그 전면을 600번수의 에머리지로 연마하는 것에 의해 제작했다.
도 2는, 국부 부식 시험에 이용한 부식 시험 장치를 나타낸다.
부식 시험 장치는, 부식 시험조(8), 항온조(9)의 이중형의 조로 되어 있고, 부식 시험조(8)에는 시험 용액(10)이 들어 있다. 시험 용액(10)은, 10질량%의 NaCl 수용액을, 진한 염산을 이용하여 Cl 이온 농도가 10질량%, pH가 0.85가 되도록 조제했다. 한편, 시험 용액(10)의 온도는, 항온조(9)에 넣은 물(12)의 온도를 조정함으로써 유지되는 것으로 했다. 그리고, 국부 부식 시험용 시험편(7)의 상부에 직경이 3mm가 되는 구멍을 뚫고, 이 구멍에 데구스(天蠶絲)(11)를 통과시켜 시험 용액(10)에 침지되도록 매달고, 1시험편에 대해 2리터의 시험 용액 중에 168시간 침지하는 것에 의해 국부 부식 시험을 실시했다. 시험 용액(10)은, 미리 30℃로 가온·유지하고, 24시간마다 새로운 시험 용액으로 교환했다.
상기 국부 부식 시험 후, 시험편 표면에 생성된 녹을 제거하여, 시험 전후의 질량을 측정하고, 부식에 의한 질량의 감소량을 시험편의 전체 표면적으로 나누어, 1년당의 판두께 감소량(양면의 부식 속도)으로 환산하는 것에 의해 내국부부식성을 평가했다.
한편, 지금까지의 지견으로부터, 본원 발명의 와이어를 이용한 용접의 대상이 되는 원유 탱크용 내식 강재 모재의 국부 부식 속도는 0.10mm/년 이하인 것을 알고 있기 때문에, 상기 시험에 의한 판두께 감량의 환산치가 0.10mm/년 이하였던 것을 내국부부식성이 양호(○)라고 하고, 0.10mm/년을 초과했던 것을 내국부부식성이 불량(×)이라고 평가했다. 상기 내국부부식성의 평가 결과가 양호하면, 용접부만에서의 현저한 부식을 억제할 수 있다.
<기계적 성질>
JIS Z 3111에 준거하여 용접 금속으로부터 시험편을 제작하고, 인장 시험에 의해 인장 강도(TS)를 측정함과 함께, 충격 시험에 의해 0℃ 흡수 에너지(vE0℃)를 측정하여, 기계적 성질을 평가했다. 인장 시험편은 타입 IA0호, 충격 시험편은 V 노치 시험편으로 했다. 한편, 인장 강도 TS는 510MPa 이상이었던 것을 양호(○)로 하고, 510MPa 미만이었던 것을 불량(×)이라고 평가했다. 또한, 0℃ 흡수 에너지 vE0℃는 47J 이상이었던 것을 양호(○)로 하고, 47J 미만이었던 것을 불량(×)이라고 평가했다. 한편, 용접 작업성이 불량이었던 것에 대해서는, 내식성 및 기계적 성질의 평가를 실시하지 않았기 때문에, "-"로 했다.
상기 각 시험의 평가 결과에 대하여, 하기 표 4∼6에 나타낸다.
상기 표 1∼표 6에 나타내는 바와 같이, 발명예 No. 1∼40은, 와이어 중에 함유되는 모든 성분 조성이 본 발명 범위인 와이어에 의해 용접된 것이기 때문에, 양호한 용접 작업성으로 용접을 행할 수 있고, 내식성도 우수한 결과가 되었다.
한편, 비교예 No. 1은, 와이어 중의 Mo 함유량 및 Cu 함유량이 본 발명 범위의 하한 미만이기 때문에, 내식성이 저하되었다. 비교예 No. 2∼6, 8, 12 및 14는, 와이어 중의 TiO2 함유량, SiO2 함유량, ZrO2 함유량, Al2O3 함유량, MgO 함유량, Si 함유량, Al 함유량 및 Na+K 중 어느 1종이 본 발명 범위의 하한 미만이기 때문에, 용접 작업성의 평가 중, 적어도 1개가 불량이 되었다.
비교예 No. 7, 9, 13 및 15는, 와이어 중의 C 함유량, Mn 함유량, Mg 함유량 및 F 함유량 중 어느 1종이 본 발명 범위의 하한 미만이기 때문에, 기계적 성질이 저하되었다.
또한, 비교예 No. 10 및 11은, 와이어 중의 Mo 함유량 또는 Cu 함유량이 본 발명 범위의 하한 미만이기 때문에, 내식성이 저하되었다.
1, 7 시험편
2, 8 부식 시험조
3 온도 제어 플레이트
4 도입 가스
5 배출 가스
6, 12 물
9 항온조
10 시험 용액
11 데구스
2, 8 부식 시험조
3 온도 제어 플레이트
4 도입 가스
5 배출 가스
6, 12 물
9 항온조
10 시험 용액
11 데구스
Claims (3)
- 강제 외피에 플럭스가 충전된, 내식강의 수평 필릿 용접에 이용되는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어로서,
와이어 전체 질량당,
TiO2: 1.5질량% 이상 4.5질량% 이하,
SiO2: 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하,
ZrO2: 0.1질량% 이상 1.0질량% 이하,
Al2O3: 0.02질량% 이상 0.30질량% 이하,
MgO: 0.05질량% 이상 0.30질량% 이하,
C: 0.01질량% 이상 0.10질량% 이하,
Si: 0.3질량% 이상 1.5질량% 이하,
Mn: 0.5질량% 이상 3.5질량% 이하,
Mo: 0.05질량% 이상 0.4질량% 이하,
Cu: 0.10질량% 이상 0.5질량% 이하,
Al: 0.05질량% 이상 0.5질량% 이하,
Mg: 0.1질량% 이상 0.7질량% 이하,
Na+K: 0.02질량% 이상 0.30질량% 이하, 및
F: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하
를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어. - 제 1 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
Ti: 0.05질량% 이상 0.50질량% 이하, 및
B: 0.001질량% 이상 0.020질량% 이하
로부터 선택된 적어도 1종을 함유하는, 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
추가로, 와이어 전체 질량당,
Sb: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하, 및
Sn: 0.01질량% 이상 0.20질량% 이하
로부터 선택된 적어도 1종을 함유하는, 가스 실드 아크 용접용 플럭스 코어드 와이어.
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