ALAMBRE DE ACERO INOXIDABLE CON NÚCLEO DE FUNDENTE PARA
SOLDAR LÁMINAS DE ACERO REVESTIDAS CON ZINC. Esta Solicitud reclama la prioridad de la Solicitud japonesa No. 2006-185171 y No. 2007-172124 presentada en Japón el 5 de julio de 2006 y 29 de junio de 2007, respectivamente, que se incorporan en la presente por referencia en su totalidad. Antecedentes de la Invención Campo de la Invención La presente invención se relaciona con un alambre que tiene un núcleo de fundente usado para lámina de acero revestida con aleación a base de zinc. El alambre que tiene un núcleo de fundente proporciona una porción de soldadura que no tiene grieta de soldadura y es excelente en resistente a la corrosión sin tratamiento posterior tal como tacto, y en ductilidad y capacidad de trabajo de soldadura. Descripción del Ramo Relacionado Las láminas de acero revestidas con zinc se usan ampliamente en campos tales como industrias de construcción y automotriz en vista de mejora de resistencia a la corrosión de miembros estructurales. Convencionalmente para mejorar la resistencia a la corrosión, se usa un método en donde un miembro de acero no revestido se suelda y luego se reviste
sumergiendo el miembro de acero soldado en un baño de aleación basada en zinc. Sin embargo, en este método, puesto que el proceso de chapado se lleva a cabo después del paso de soldadura, la productividad es baja y el equipo tal como un baño de chapado se necesita, lo que ocasiona costos de fabricación aumentados. Para evitar esto, se ha empleado un método en donde las láminas de acero revestidas con zinc se sueldan para construir una estructura. Recientemente para mejora adicional de resistencia a la corrosión de un miembro estructural, una lámina de acero revestida con aleación basada en zinc se suelda para construir una estructura soldada. La lámina de acero revestida con aleación basada en zinc hecha por ejemplo chapando la superficie de lámina de acero con aleación de Zn-Al- g-Si que tiene elevada resistencia a la corrosión. (Por ejemplo, ver JP2000-064061 A) . Como un problema especifico ocasionado por el método en donde una lámina de acero revestida con zinc se suelda para construir una estructura soldada, se ha sabido que una grieta de fisuración de metal liquido resulta del material de chapado fundido que ocurre frecuentemente en la ubicación de un metal soldado y una zona afectada por calor soldado (denominado a continuación como "grieta de fisuración
de z<inc") . Se piensa que la grieta de fisuración de zinc es ocasionada principalmente por el hecho de que los componentes de chapado de aleación a base de zinc fundidos permanecen en la superficie de una zona afectada por calor soldada cerca de la porción soldada y se rompen en el limite de grano de cristal de la porción de soldadura. También se piensa que un material de chapado de zinc sobre la superficie de porción de soldadura no seria una causa de grieta de fisuración de zinc puesto que el material de chapado de zinc se evapora durante la soldadura. En cuanto a la soldadura de una estructura de acero inoxidable que ha necesitado resistencia a la corrosión más elevada, los mismos materiales de soldadura basados en metal de acero inoxidable se usan. Los metales de soldadura de acero inoxidable formados en porciones de junta entre aceros inoxidables o entre acero inoxidable y acero al carbono tiene una buena resistencia a la corrosión asi como el acero inoxidable . Sin embargo, de conformidad con los resultados de los experimentos de los presentes inventores, se confirmo que aún cuando se usan materiales de soldadura inoxidables de tipo 309 o de tipo 329 para obtener un excelente metal de soldadura en resistencia a la corrosión con respecto a soldar
una lámina de acero revestido con zinc, hubo una cantidad grande de grietas de fisuración de zinc» Es decir, el uso de material de soldadura de acero inoxidable no trabaja con respecto a soldadura de acero revestido con zinc. A fin de resolver el problema de grietas de fisuración de zinc, los inventores propusieron un alambre que tiene un núcleo de fundente que impide que un metal de soldadura que tiene grieta de fisuración de zinc a través de controlar un porcentaje de área de estructura de ferrita y resistencia a la tensión del metal de soldadura ajustando contenidos de C, Si, Mn, Ni, Cr, y contenido además de Ti02 en la escoria del alambre a un valor apropiado. (Por ejemplo, como se muestra en JP2006-035293 A) . Sin embargo, las grietas de fisuración de zinc todavía ocurren frecuentemente al usar el alambre arriba mencionado que tiene un núcleo de fundente dependiendo de las condiciones de soldadura, es decir, prevención de grietas de fisuración de zinc no es consistente. Asimismo, un metal de soldadura obtenido tiene baja ductilidad, baja capacidad de separación de escoria y baja estabilidad de arco en trabajo de soldadura. Los inventores estudiaron diligentemente alrededor de una junta que previene la grieta de fisuración de zinc, y
describieron el resultado en WO2007/0374447. Breve Compendio de la Invención Un objeto de la presente invención es proporcionar un alambre de acero inoxidable que tiene un núcleo de fundente usado para soldar lámina de acero revestida con zinc. El alambre que tiene un núcleo de fundente proporciona ductilidad y capacidad de trabajo de soldadura y una porción de soldadura que no tiene grietas de fisuracion de zinc y es excelente en resistencia a la corrosión sin tratamiento posterior tal como retoque, que es un tratamiento de pintura. Los inventores estudiaron varios componentes de aleación para lograr los objetos y encontraron que las grietas de fisuración de zinc se pueden reducir si el contenido de los componentes del alambre, es decir, C, Si, Mn, Ni, Cr se ajustan a valores apropiados y se pesan usando un valor F, es decir, valor F (F = 3xCr + 4.5xSi - 2.8xNi -84XC - 1.4XmN - 19.8). La relación entre el valor F y el número de grietas se muestra en la Figura 1 (las condiciones de soldadura son las mismas a las usadas para comprobar funcionamiento de junta de soldadura en los ejemplos descritos posteriormente) . Como se muestra en la Figura 1, se encontró que a medida que el valor F se hace superior, la formación de grieta se inhibe más. Si el valor F alcanza 30,
más preferentemente excede de 40, la formación de grieta casi desaparece. El valor F representa que tan fácilmente se puede cristalizar la ferrita. Si el valor F es menor de 30, la cristalización de austenita ocurre durante la solidificación, que permite que el zinc se rompa en el limite de grano de austenita. Esto ha dificultado impedir las grietas de fisuración de zinc. Si el valor F es más de 30, de preferencia más de 40, la fase única de ferrita puede existir durante el proceso de solidificación completo desde los cristales primarios a temperatura ambiente, lo que dificulta que el zinc se rompa en el limite de grano y conduzca a prevención de la grieta. En vista de la prevención de grietas de fisuración de zinc, es preferible un valor F superior. Sin embargo, si el valor F excede de 50, el porcentaje de ferrita se hace elevado, y la cantidad de austenita que se añade a la ductilidad de la porción de soldadura se hace insuficiente. De esta manera, el alargamiento del metal no se puede esperar suficiente, lo que dificulta para que la junta de soldadura llene las propiedades mecánicas necesarias para la junta de soldadura. Los inventores aclaran que tanto evitar las grietas de fisuración de zinc como mantener ductilidad suficiente se pueden satisfacer si la solidificación se
termina con una sola fase de ferrita y luego la fase de austenita se precipita durante el proceso de enfriamiento después de la solidificación para formar una estructura de dos fases adecuada hecha de ferrita y austenita. Después de varias investigaciones en búsqueda de prevención más perfecta de prevención de grietas de fisuracion de zinc, se encontró que la adición de AI2O3 a un agente de escoria puede prevenir las grietas de fisuracion de zinc. La Figura 2 muestra la relación entre el componente de agente de escoria AI2O3 y el número de grietas. A medida que aumenta el contenido de AI2O3, el número de grietas disminuye. Cuando el valor F es tan bajo como 20, aún cuando las grietas no se previenen completamente, el número de grietas se redujo. Cuando el valor F es 30, un contenido de AI3O3 de 0.1% o más puede prevenir perfectamente las grietas. El zinc permanece como un metal de bajo punto de fusión que puede ser dañino a una grieta puesto que generalmente el zinc usualmente no hará una solución sólida con otro metal u óxido. Sin embargo cuando AI2O3, que tiene una afinidad a zinc, se añade, se forma óxido de base de AI2O3 - ZnO. Es decir, el zinc que es dañino a grietas se convierte en una escoria de óxido que no ocasiona una grieta. Es por eso que la adición de AI2O3 trabaja como inhibidor de grietas.
o En cuanto a capacidad de trabajo de soldadura, cuando una lámina de acero revestida con zinc se suelta, el zinc en la porción de soldadura se evapora mediante calor de arco pero el zinc fundido permanece en la cercanía. Este zinc fundido Viena a cubrir la porción de soldadura a medida que se solidifica y enfría y el zinc se fija a una escoria en un borde de una cuenta que se forma, que inhibe la capacidad de separación de escoria. Los inventores trataron de optimizar el agente de escoria de manera de obtener una buena capacidad de cubrimiento y capacidad de separación de la escoria a través de estudiar el efecto de la cantidad de los componentes primarios de los agentes de escoria tales como Ti02, Si02 y Zr02, . Como resultado, se encontró que si el borde de cuenta está cubierto grueso con escoria, se puede obtener excelente capacidad de separación de escoria aún cuando el zinc esté fijado al borde de la cuenta. En cuanto a soldadura . de láminas de acero revestidas con zinc, hay otro problema de que las condiciones de arco pueden ser inestables debido a la disrupción en el arco por el' vapor de zinc que viene hacia el arco. Se encontró que la adición de cantidades apropiadas de A1203 hacia al arco estable. El mecanismo parece similar al efecto de la inhibición de grietas arriba mencionado? es decir, que
el vapor de zinc en el arco y A1203 fundido en el agente de escoria se combinan para expeditar la formación de óxido de base de Al-Zn, que inhibe al arco de hacerse inestable por el vapor de zinc. La clave de la presente invención es como sigue . Articulo 1. Un alambre de acero inoxidable que tiene un núcleo de fundente para soldar una lámina de acero revestida con aleación basada en zinc que comprende: una cubierta de metal externa hecha de acero inoxidable que cubre un número de fundente; en donde la cubierta de metal externa y el fundente en total comprenden en masa (%) como porcentaje de la masa total del alambre los siguientes componentes: C: 0.01 - 0.05% Si: 0.1 - 1.5% Mn: 0.5 - 3.0% Ni: 7.0 - 10.0% Cr : 26.0 - 30.0% en donde los componentes están contenidos en una cantidad que satisface un valor F definido como expresión (1) abajo descrito y que varia de 30 a 50, valor F = 3 x [% de Cr] + 4.5 x [% de Si] - 2.8 x [% de Ni] -84 x [% de C] - 1.4 x [% de Mn] - 19*8 ·¦·· (1)
el fundente comprendiendo además un agente de formación de escoria en donde el agente de formación de escoria comprende en masa (%) como porcentaje de la masa total del alambre lo siguiente: Ti02: 0.1 - 2.6% Si02: 1.8 - 3.8% Zr02: 1.0 - 3.5% en donde el agente de formación de escoria es menos del 10% de la masa total del alambre, y en donde el alambre comprende además Fe e impurezas residuales. Articulo 2. El alambre de acero inoxidable que tiene un núcleo de fundente para soldar lámina de acero revestido con aleación basada en zinc de conformidad con el articulo 1, en donde el gente de formación de escoria comprende además: A1203: 0.1 - 1.0%. Un alambre que tiene un núcleo de funden usado para soldar lámina de acero revestido con zinc puede proporcionar una porción de soldadura de alta calidad que no tiene grieta y es excelente en resistencia a la corrosión sin tratamiento posterior tal como retoque, y en ductilidad y capacidad de trabajo de soldadura. Particularmente, estos efectos pueden ser significativos cuando el alambre de la invención se usa
para soldar lámina de acero revestido con aleación basada en Zn-Al-Mg. Como ejemplos de lámina de acero revestido con aleación basada con Zn-Al-Mg, se encuentran lámina de acero SuperDyma® hecha por NIPPON STEEL CORPORATION y lámina de acero ZAM® hecha por NISSHIN STEEL CO., LTD. Breve Descripción de los Dibujos La presente invención se entenderá más completamente de la descripción detallada proporcionada abajo y los dibujos que se acompañan, que se proporcionan por vía de ilustración solamente, y de esta manera no son limitativos de la presente invención, y en donde: La Figura 1 muestra la relación entre el valor F y el número de grietas, y La Figura 2 muestra la relación entre el componente de agente de escoria A1203 y el número de grietas» Descripción Detallada de la Invención Los inventores estudiaron diligentemente para mejorar la resistencia a la corrosión de la porción de soldadura cuando lámina de acero revestida con aleación basada en zinc se suelda usando material de soldadura basada en acero inxidable y prevención de grietas de fisuración de zinc que resultan de una combinación de metal de soldadura que incluye componente basado en acero inoxidable y capa
revestida con aleación basada en zinc. Como resultado, se encontró lo siguiente. (1) La sensibilidad a grietas de fisuración de zinc en metal de soldadura de componentes basados en acero inoxidable depende del tipo de solidificación de metal de soldadura. Es decir, un metal de soldadura que tiene una composición que permite la solidificación se complete con fase de ferrita sencilla tiene menos grietas de fisuración de zinc que un metal de soldadura que tiene una composición que permite que la solidificación se complete en una sola fase de austenita o fase doble de austenita y ferrita. (2) Los componentes de bajo punto de fusión tales como Zn, cuya presencia puede contribuir a grietas de fisuración de zinc derivados de capas revestidas de aleación basadas en zinc, se combinan fácilmente con A1203. Por lo tanto, el Zn se puede eliminar del metal de soldadura en la forma de una escoria de óxido basado en Al203-ZnO añadiendo A1203, En vista de lo anterior, las metas de la presente invención son como sigue: (1) optimizar el componente de formación de ferrita y el componente de formación de austenita en un alambre que tiene un núcleo de fundente que se añaden en la forma de
metal o aleación de modo que el metal de soldadura pueda terminar la solidificación con una sola fase de ferrita a fin de inhibir la ocurrencia de grietas de fisuracion de zinc en el metal de soldadura con un componente basado en acero inoxidable; ylo (2) añadir una cantidad apropiada de AI2O3 incluido en un alambre que tiene un núcleo de fundente como un agente de formación de escoria de manera de eliminar componentes de bajo punto de fusión tales como Zn derivado de la capa revestida con aleación basada en zinc de los metales de soldadura . En esta invención, "la lámina de acero revestida con aleación basada en zinc" es un término colectivo usado para describir una lámina de acero revestida hecha formando una aleación basada en Zn-Al, aleación basada en Zn-Al-Mg, o aleación basada en Zn-Al-Mg-Si, añadiendo Al, Mg, y/o Si a una capa revestida con zinc en una lámina de acero. En primer lugar, el valor F de componentes del alambre que tiene un núcleo de fundente, que es un factor importante con relación a la prevención de grietas de fisuración de zinc de metal de soldadura. En segundo lugar, el valor f de componentes del alambre que tiene un núcleo de fundente y AI3O3, que son
factores particularmente importantes en conexión con la prevención de grietas de fisuración de zinc de metal de soldadura. Se explican abajo. De conformidad con los resultados experimentales de los inventores, los metales de soldadura de acero inoxidable de austenita se pueden clasificar en dos tipos dependiendo de la composición. Tipo 1: La solidificación después de soldadura se completa con la formación de una sola fase de austenita o fase única de ferrita. Tipo 2. La solidificación después de la soldadura se completa con la formación de ambas una fase de austenita y una fase de ferrita. Se encontró que la facilidad de cristalización de férrica sepuede definir como expresión (1) determinada principalmente basada en elementos de formación de ferrita tales como Si o Cr y elementos de formación de abstenida tales como C, n o Ni, en donde la expresión (1) es como sigue: Valor F = 3 x [% de Cr] + 4.5 x [% de Si] + 2.8 x [% de Ni] - 84 x [% de C] - 1.4 x [% de Mn] - 19.8 - - - (1) Cada uno de [% de Cr] , [% de Si], [% de Ni], [% de C] , [% de Mn] representa masa (%= de cada componente como porcentaje de la masa total del alambre. La Figura 1 muestra la relación entre el número de
grietas de fisuración de zinc y el valor F de alambre que tiene un núcleo de fundente para soldar lámina de acero revestida con aleación basada en zinc. Como se muestra en la Figura 1, a medida que aumenta el valor f del alambre que tiene un núcleo de fundente, el número de grietas de fisuración de zinc disminuye. Cuando el valor F excede 30, y de preferencia excede 40, las grietas se forman difícilmente. Si el valor F del alambre que tiene un núcleo de fundente es menos de 30, ya sea la fase solidificada de cristales primarios del metal de soldadura es austenita y la solidificación se completa con la formación de una sola fase de austenita, o la fase solidificada del cristal primario es ferrita y entonces la austenita se cristaliza en el proceso de solidificación, entonces la solidificación se completa finalmente con una fase doble de ferrita y austenita. En este caso, la fase de austenita se solidifica como un cristal columnar que permite que componentes de baja fusión tales como Zn derivados de la capa revestida con aleación basada en zinc se rompa (o migre) hacia el límite de grano de abstenida, que conduce a grietas de fisuración de zinc del metal de soldadura. Si el valor F de alambre que tiene un núcleo de fundente es más de 30, el cristal primario se
precipita como ferrita y la solidificación se completa con una sola fase de ferrita. Como la fase de ferrita es un cristal equiáxico y fino, es duro para un componente de bajo fusión como Zn de romper (o migrar) en un limite de grano, que conduce a una disminución en el número de grietas de fisuración de zinc. Cuando el valor F excede 40, la cantidad de precipitación de austenita durante el proceso de enfriamiento después de la terminación de solidificación se reduce, lo que conduce a resistencia adicional a la formación de grietas de fisuración de zinc. Como se describe arriba, en la presente invención, cada contenido de C, Si, Mn, Ni y Cr del alambre que tiene un núcleo de fundente se debe ajustar y optimizar de modo que el valor F como se define en la expresión (1) se más de 30, de preferencia más de 40 a fin de inhibir la ocurrencia de grietas de fisuración de zinc del metal de soldadura. Como se muestra en la Figura 1, un valor F superior es preferible en vista de la resistencia a la formación de grietas de fisuración de zinc. Sin embargo, el si valor F del alambre excede 50, la cantidad de austenita precipitada durante el proceso de enfriamiento después de que el metal de soldadura se ha solidificado completamente con una sola fase de ferrita es extremadamente reducido. Por lo tanto, el
contenido de ferrita en el metal de soldadura se hace relativamente grande a temperaturas ambientales. A fin de asegurar una ductilidad apropiada (es decir, alargamiento de metal de soldadura) , cantidades especificas de precipitación de austenita se requieren. De esta manera, no son preferibles valores F extremadamente elevados. En vista de lo anterior, el limite superior del valor F debe ser 50 en la invenció de modo que la estructura del metal de soldadura a temperatura ambiente incluye una fase doble de ferrita y austenita, que hace posible tanto inhibir la grieta como asegurar la ductilidad del metal de soldadura. Además, una relación entre las grietas y contenido de AI2O3 que es un componente del agente de escoria en el alambre que tiene un núcleo de fundente se estudió en los casos en donde el valor F fue 20 (fuera del alcance de la invención) , 30 y 40 (dentro del alcance de la invención) , respectivamente . La Figura 2 muestra la relación entre el contenido del componente de agente de escoria AI2O3 en el alambre que tiene un núcleo de fundente y el número de grietas de fisuración de zinc en el metal de soldadura. Cuando el valor F del alambre fue ya sea 20, 30 o
40, a medida que el contenido de AI3O3 (en masa (%) como porcentaje a la masa total del alambre9 en el alambre que tiene un núcleo de fundente aumenta, la ocurrencia de grietas de fisuración de zinc del metal de soldadura se inhibe más fuertemente. Un componente de bajo punto de fusión tal como zinc en la capa revestida con aleación basada en zinc se funde debido a la entrada de calor de soldadura en la soldadura. Sin embargo, el zinc difícilmente puede hacer una solución sólida con otros metales u óxidos, de esta manera el zinc permanece como un metal de bajo punto de fusión dañino a una grieta cuando se completa la solidificación del metal de soldadura. Cuando AI2O3 que tiene una afinidad con zinc se añade, sin embargo, se forma un óxido basado en Al203-ZnO, que se elimina como una escoria del metal de soldadura. Por lo tanto, la ocurrencia de grietas de fisuración de zinc se reduce. Cuando el valor F es tan bajo como 20 (fuera del alcance de la invención) , es imposible prevenir completamente la ocurrencia de grietas puesto que la sensibilidad de grietas de fisuración de zinc aumenta como se explica arriba. La ocurrencia de grietas se puede prevenir cuando el valor F se hace 30 o más, de preferencia 40 o más (dentro del alcance de la invención) , y también se añade ??2?3 al alambre que
tiene un núcleo de fundente como un agente de escoria hasta un contenido de 0.1% (en masa (%) como porcentaje a la masa total del alambre) . En vista de esto, el valor F del alambre debe ser 30 o más preferentemente 40 o más y el contenido de AI2O3 como el agente de escoria en el alambre que tiene un núcleo flexible debe ser 0.1% (en masa (%) como porcentaje a la masa total del alambre) . Arriba descrita está la razón para limitar el valor F y el contenido de AI2O3 respecto a los componentes de alambre. Además, los componentes en la forma de metal o aleación y un agente de formación de escoria que se añade al alambre que tiene un núcleo de fundente se debe limitar como sigue en términos de característica de metal de soldadura y capacidad de trabajo de soldadura. Las siguientes son razones para adición y limitación de componentes de la invención. Cada contenido de componentes C, Si, Mn, Ni y Cr, contenidos como metal o aleación en una vaina de metal externa y un núcleo de fundente, se limita como sigue (en masa (%) como porcentaje a la masa total del alambre) . C: C es dañino a la resistencia a la corrosión. Sin embargo, C se añade hasta 0.01% o más a fin de asegurar la resistencia del metal de soldadura y para estabilizar el arco en la soldadura. Si el contenido excede 0.05%, una cantidad regular de carburo se precipita, lo que reduce la
ductilidad del metal de soldadura. Por lo tanto, el C contenido en la vaina de metal externa del núcleo de fundente es Si: Se añade Si hasta o más a fin de proporcionar una buena capacidad de separación de escoria. Si se añade a más de óxido basado en con bajo punto de fusión se precipita, lo que reduce la ductilidad de metal de soldadura. Por lo tanto, el Si contenido en la vaina de metal externa y el núcleo de fundente es Mn: el n se añade hasta o más a fin de estabilizar una fase de austenita en la estructura de metal de soldadura a temperatura ambiente para proporcionar una ductilidad del metal de soldadura. Si el contenido de Mn excede la capacidad de separación de escoria se hace baja. Por lo tanto, el Mn contenido en la vaina de metal externa y el núcleo de fundente es Ni: Ni es un elemento para formar abstenida y se añade hasta o más a fin de estabilizar una fase de austenita en la estructura de metal de soldadura a temperatura ambiente y para proporcionar una ductilidad del metal de soldadura. Si el contenido de Ni excede de la segregación de componentes menores tales como P y S dañino al agrietamiento se expedita, lo que lo hace más fácil para
formar grietas. Por lo tanto, el Ni contenido en la vaina de metal externa y el núcleo de fundente es 7.0-10.0%, de preferencia 8.0-10.0%. Cr: Cr es un elemento para mejorar la resistencia a la corrosión del metal de soldadura. Cr también es un elemento para formar ferrita y se añade para hacer que el metal de soldadura se solidifique con una sola fase de ferrita y para inhibir la formación de grietas de fisuracion de zinc en el metal de soldadura. El contenido de Cr debe ser 26.0% o más para obtener una resistencia a la corrosión suficiente del metal de soldadura. Normalmente, 13.05 de contenido de Cr puede proporcionar una buena resistencia a la corrosión de metal de soldadura de acero inoxidable. Sin embargo, esta invención se va a aplicar a lámina de acero revestida con zinc que no contiene Cr. Considerando que el contenido de Cr del metal de soldadura debe mantenerse alrededor de 13% aún cuando el metal de soldadura se diluye por 50% con material de base, el contenido de Cr se concluye que es 26.0% o más. Si el contenido excede 30.0%, un carburo tal como C^Ce o fase s se precipita, lo que dificulta proporcionar ductilidad apropiada. Por lo tanto, el Cr contenido en la vaina de metal externa y el núcleo de fundente es 26.0-30.0%.
Además, cada contenido (en masa (%) como porcentaje a la masa total del alambre) de los componentes C, Si, Mn, Ni y Cr, contenidos en la vaina de metal externa y el núcleo de fundente se ajusta de manera que el valor F definido como expresión (1) puede caer entre 30 y 50. Como componentes distintos al componente definido en la invención arriba mencionada, el contenido de aleación tal como Mo, Cu, V, Nb, Bi o N se puede añadir para mejorar la resistencia al rendimiento de 0.2%, resistencia a la tensión, ductilidad (alargamiento completo) , propiedad mecánica tal como energía de absorción de impacto Charpy a 0°C, y capacidad de separación de escoria. Sin embargo, el contenido de N debe ser menos de 0.05% para evitar el deterioro de ductilidad. Asimismo, un agente de desoxidación tal como Al, Mg, Ti para desoxidar la porción de soldadura se puede añadir. En cuanto a T1O2, S1O2, Zr(>2, AI2O3 que son componentes usados en el agente de formación de escoria en el fundente, el contenido de componente (en masa (%) como porcentaje de la masa total del alambre) se limita como sigue . T1O2: El contenido de Ti02 debe ser 0.6% o más a fin de tener una escoria excelente en capacidad de cubertura. Sin
embargo, siel contenido excede 2.6%, alimenta la salpicadura. Por lo tanto, el contenido de T1O2 debe ser 0.6 - 2.6%. Añadiendo una cantidad apropiada de Ti02 junto con Si02 o Zr02 (descrito posteriormente) , se puede obtener una capacidad de cobertura y capacidad de separación buenas de la escoria. De manera más precisa, aún si se fija zinc a una escoria en el borde de la cuenta de soldadura, la escoria es fácilmente separable puesto que el borde se cubre con escoria de espesor apropiado. SÍO2: El contenido de Si02 debe ser 1.8% o más a fin de tener una escoria excelente en capacidad de separación. Sin embargo, si el contenido excede 3.8%, aumenta la salpicadura. Por lo tanto, el contenido de Si02 debe ser 1.8 - 3.8%. A diferencia de Zr<_>2, S1O2 se añade para hacer la capacidad de separación de escoria generalmente mejor con la cuenta de soldadura completa no importa si el zinc se fija o no. Zr02: El contenido de ZrC>2 debe ser 1.0% o más a fin de tener una excelente capacidad de separación de escoria aún cuando el zinc se fija a una escoria en el borde de la cuenta de soldadura. Sin embargo, si el contenido excede 3.5%, aumenta la salpicadura. Por lo tanto, el contenido de Zr02 debe ser 1.0 - 3.5%.
AI2O3: El contenido de AI2O3 debe ser 0.1% o más a fin de inhibir grieta de fisuración de zinc, además, para hacer un arco estable aún si el vapor de zinc entra al arco. Sin embargo, si el contenido excede 1.0%, aumenta la salpicadura. Por lo tanto, el contenido de Al203 debe ser 0.1 - 1.0%. En esta invención, es posible incluir en el agente de formación de escoria distinto a Si02, ÍO2, Zr02 y AI2O3 en el fundente del núcleo del alambre. Sin embargo, si el contenido de agente de formación de escoria excede 10.0%, aumenta la salpicadura en la soldadura. Por lo tanto, el contenido de agente de formación de escoria debe ser 10% o menos . No hay límite inferior específico del contenido del agente de formación de escoria. Sin embargo, el límite inferior es de preferencia 5% a fin de mantener una buena capacidad de cobertura de escoria con la superficie de metal de soldadura. El agente de formación de escoria puede incluir componentes distintos a Ti02, Si02, Zr02y A12Ü3 arriba mencionados, tal como los siguientes componentes que tienen funciones adicionales. Un agente de fijación tal como silicato de potasio o silicato de sodio que se usa para
fabrican fundente de enlace del proceso de fabricación de alambre, óxido de metal o carburo de metal tal como Na20, K20, CaC03, BaC03 usados como agentes de estabilización de arco, fluoruros tales como A1F3, NaF, K2ZrFe, LiF usados para ajustar la viscosidad de escoria o asegurar la capacidad de separación de escoria, y óxido de hierro tal como FeO, Fe203 se puede incluir como componentes del agente de formación de escoria. Como un método para fabricar alambre de acero inoxidable que tiene un núcleo de fundente para aleación basada en zinc de soldadura basado en esta invención, se pueden usar métodos conocidos para fabricar alambre que tiene un núcleo de fundente. Por ejemplo, después de formar un acero en forma de U de una tira de acero (para ser una vaina de metal externa) hecha de acero inoxidable basado en austenita que incluye el metal o aleación arriba mencionado, llenar un fundente de relleno, que se prepara con anticipación componiendo, mezclando y secando el metal o aleación arriba mencionado y agente de formación de escoria, hasta el canalón en forma de U, entonces transformar la tira de acero en forma de ü hacia forma de ü y finalmente llevar a cabo un estirado de alambre para obtener un alambre con diámetro predeterminado.
Asimismo, soldando una costura de un alambre en forma de tubo, alambre de tipo sin costura que tiene un núcleo de fundente se puede obtener. Como un método distinto al anterior, un tubo moldeado se puede usar como una vaina de metal externa. En este caso, el fundente llenado en el tubo aplicando vibración al tubo y luego el tubo se estira a diámetro predeterminado. Ej emplos Todas las concentraciones son en % en masa basado en la masa total del alambre a menos que se indique de otra manera. Las muestras de prueba de alambre que tiene un núcleo de fundente para soldar láminas de acero revestidas con aleación basada en zinc, tienen una composición como se muestra en los Cuadros 2 y 3. Los componentes químicos de la vaina de metal externa de acero inoxidable basado en austenita se muestran en el Cuadro 1. Cuadro 1
Cuadro 2 " representa nivel de impureza Alumbre Nu. ??¾ s G > ·.?)_ N¾0 ,() otro ???', Nal" _?,??¾__ ?.?G C Si Mn
ni I Otra aleación Por elentu llenado Por ciento vaina % Símbolo vaina C Si Mn Ni t*r c:
Ni
Ejemplos de la presente Invención
Cuadro 3
; Ejemplos de cumpa ración j
En cuanto al funcionamiento de metal depositado, se llevó a cabo una prueba de tensión de conformidad con JIS Z 3323. Una prueba de impacto se llevó a cabo de conformidad con JIS Z 3111. En una comprobación de junta de soldadura, se usaron las siguientes láminas de acero: lámina de acero revestida por inersión caliente de JIS G 3302, lámina de acero revestida con aleación de zinc-5% de Al de inmersión en caliente JIS G 3317, lámina de acero revestida con aleación de 55% de Al-zinc por inmersión en caliente de JIS G 3321, y lámina de acero SuperDyma® hecha por NIPPON STEEL CORPORATION (Zn - 11% Al - 3% Mg - 0.2% Si revestido). En la soldadura, una lámina de acero con 3 mm de espesor de usó teniendo un espacio de 0-3 mm, sin ranura, y refuerzo de placa de cobre. Luego una grieta con una porción de junta de soldadura se comprobó usando transmisión de radiación de conformidad con JIS Z 3106. Además, inspección de falla de penetración se llevó a cabo para comprobar la grieta de fisuración de zinc de metal de soldadura. La resistencia a la corrosión se comprobó de conformidad con la prueba de aspersión de sal (SST) JIS Z 2371 en donde el tiempo de prueba fue 500 horas. El funcionamiento se evaluó "bueno" si el alargamiento del
metal depositado fue 10% o más. En la prueba de transmisión de radiación e inspección de falla de penetración de tinta, la evaluación de "bueno" se proporcionó si no se observó grieta. En cuanto a la resistencia a la corrosión, se hizo observación visual. Si no se observó herrumbre rojo en la porción de soldadura y la zona afectada por calor excepto la superficie de corte de material de base? la evaluación de "bueno" se proporcionó. La evaluación de capacidad de trabajo de soldadura se hizo mediante evaluación sensorial en la preparación de junta de soldadura. En cuanto a la prueba de metal depositado, la prueba de junta de soldadura y comprobación de capacidad de trabajo de soldadura, se usó la siguiente condición: corriente de soldadura 120-250a, soldadura de mano descendente, y gas de protección CO2. Los resultados se muestran en el Cuadro 4 y Cuadro 5.
Cuadro 4
Cuadro 5
Los alambres 0-12 y 25 del cuadro 4 son ejemplos de la presente invención, los alambres No.s 13-24 del Cuadro 5 son ejemplos de comparación. En los alambres Nos. 0-12 de la presente invención, no hay grietas, la resistencia a la corrosión es buena, la ductilidad es excelente y la capacidad de trabajo de soldadura es buena, debido a la cantidad apropiada de C, Si, Mn, Ni, Cr. Valor F, cantidad de Ti02, Si02, r02 A1203 y cantidad total de agente de escoria. En el No. 256, aún cuando el contenido de Al203 es bajo no se
encontró defecto debido a que el valor F fue 40 o más. Como un entero, se obtuvo un resultado muy satisfactorio. En los ejemplos de comparación, el No. 13 muestra bajo alargamiento debido al bajo contenido de Ni, y también muestra baja capacidad de cubrimiento de escoria y baja capacidad de separación de escoria debido al bajo contenido de Ti02. El alambre No. 14 muestra gtietas debido al alto contenido de Ni, y muestra muchas salpicaduras debido al alto contenido de Ti02. El alambre No. 15 muestra baja resistencia a la corrosión debido al bajo contenido de Cr, y muestra baja capacidad de separación de escoria debido al bajo contenido de Si02, El alambre No. 16 muestra bajo alargamiento debido al alto contenido de Cr, y muestra muchas salpicaduras debido al alto contenido de SÍO2. El alambre No. 17 muestra grietas debido al bajo valor F y muestra baja capacidad de separación de escoria debido al bajo contenido de Zr02. El alambre No. 18 muestra baja ductilidad, es decir, alargamiento, una porción de soldadura debido a alto valor F y muestra muchas salpicaduras debido al alto
contenido de ZrC>2. El alambre No. 19 muestra arco inestable debido al bajo contenido de C y muestra muchas salpicaduras debido al alto contenido de AI2O3* El alambre No. 20 muestra bajo alargamiento debido al alto contenido de C y muestra arco inestable y pequeña grieta debido al bajo contenido de AI2O3. La razón por la que la grieta es pequeña es que el valor F es 30 o más. El alambre No. 21 muestra baja capacidad de separación de escoria debido al bajo contenido de Si y muestra baja capacidad de cubrimiento de escoria debido a la cantidad de escoria total baja. El alambre No. 22 muestra bajo alargamiento debido al alto contenido DESI y muestra muchas salpicaduras debido a la demasiada cantidad de escoria total. El alambre No. 23 muestra alargamiento bajo debido al bajo contenido de Mn. El alambre No. 24 muestra baja capacidad de separación de escoria debido al alto contenido de Mn.