WO2023243842A1 - 용접성이 우수한 저슬래그 와이어 - Google Patents

용접성이 우수한 저슬래그 와이어 Download PDF

Info

Publication number
WO2023243842A1
WO2023243842A1 PCT/KR2023/005019 KR2023005019W WO2023243842A1 WO 2023243842 A1 WO2023243842 A1 WO 2023243842A1 KR 2023005019 W KR2023005019 W KR 2023005019W WO 2023243842 A1 WO2023243842 A1 WO 2023243842A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
less
wire
amount
slag
present
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/005019
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김용철
정수경
송창욱
박경일
Original Assignee
고려용접봉 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 고려용접봉 주식회사 filed Critical 고려용접봉 주식회사
Publication of WO2023243842A1 publication Critical patent/WO2023243842A1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
    • B23K35/3053Fe as the principal constituent
    • B23K35/3073Fe as the principal constituent with Mn as next major constituent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B23K35/0261Rods, electrodes, wires
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C

Abstract

본 발명의 일 실시예는 와이어 전체 중량에 대한 중량%로, C: 0.001~0.30%; Si: 0.001~0.10%; Mn: 0.50~3.00%; P: 0.030% 이하; S: 0.020% 이하; Ni: 0.001~0.100%; Ti: 0.50% 이하, Al: 0.30% 이하, Nb: 0.50% 이하, V: 0.10% 이하 및 Zr: 0.10% 이하 중 1종 이상; Cr: 0.001~0.100%, Mo: 0.001~0.500% 및 Cu: 0.50% 이하 중 1종 이상; 및 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 용접성이 우수한 저슬래그 와이어를 제공한다.

Description

용접성이 우수한 저슬래그 와이어
본 발명은 보호가스를 사용하는 가스메탈 아크 용접에 사용하는 용접용 와이어에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 용접부의 비드 표면의 전착 도장성을 향상시킬 수 있는 용접성이 우수한 저슬래그 와이어에 관한 것이다.
일반적으로, 부식 환경으로부터 자동차 부품을 방호하는 방법으로서는, 아크 용접 후에 전착 도장하는 방법이 채용되고 있다. 그러나, 용접 후에 전착 도장을 실시한 경우, 용접 슬래그 위에 전착 도장막이 형성되지 않아, 도장 결함이 되고, 이 결함을 기점으로 하여 부식이 진행되는 문제가 발생하고 있다.
상세하게는, 자동차의 섀시 부재 등, 내식성이 요구되는 부재에서는, 용접 조립 후에 전착 도장이 실시된다. 이 전착 도장을 행할 때, 용접 비드의 표면에 Si, Mn계 슬래그가 잔존하고 있으면, 그 부분의 전착 도장성이 나빠진다.
그 결과, Si, Mn계 슬래그의 잔존 개소의 내식성이 저하된다. Si, Mn계 슬래그의 잔존부에서 전착 도장성이 저하되는 이유는, Si 산화물이나 Mn 산화물이 절연체이고, 도장시에 통전하지 못하여, 도장이 전체면에 부착되지 않기 때문이다.
이에, 가스 실드 아크 용접에 있어서 발생하는 Si, Mn계 슬래그의 양을 줄이고, 전착 도장성을 개선하는 용접재가 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 용접부의 비드 표면의 전착 도장성을 향상시킬 수 있는 용접성이 우수한 저슬래그 와이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면은 와이어 전체 중량에 대한 중량%로, C: 0.001~0.30%; Si: 0.001~0.10%; Mn: 0.50~3.00%; P: 0.030% 이하; S: 0.020% 이하; Ni: 0.001~0.100%; Ti: 0.50% 이하, Al: 0.30% 이하, Nb: 0.50% 이하, V: 0.10% 이하 및 Zr: 0.10% 이하 중 1종 이상; Cr: 0.001~0.100%, Mo: 0.001~0.500% 및 Cu: 0.50% 이하 중 1종 이상; 및 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 용접성이 우수한 저슬래그 와이어를 제공한다.
일 실시예에 있어서, 와이어의 비금속 개재물 A, B, C 및 D 의 청정도 합이 2.5 이하일 수 있으며, 상기 A 는 설파이드(sulfide)계 화합물이고, 상기 B 는 알루미나(alumina)계 화합물이고, 상기 C 는 실리케이트(silicate)계 화합물이고, 상기 D 는 구상산화물(globular oxide)이다.
일 실시예에 있어서, 표면처리제 전체 중량에 대한 중량%로, 와이어의 표면에 알칼리 금속을 0.20%~0.30%, 에스테르기, 카르복실산기 및 알칸기 중에서 선택된 2종의 작용기를 가지는 탄화수소화합물 99.70~99.80%를 함유하는 표면처리제가 도유될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 상기 알칼리 금속은 나트륨(Na), 칼륨(K) 및 칼슘(Ca)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소일 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 성분 조성이 적절하게 제어되어 있음으로써, 전착 도장성 및 기계 특성(인장 강도나 신장 등)이 우수한 용접부를 형성하는 것이 가능해진다.
아울러, 청정도 및 표면처리제의 알칼리 금속이 제어되어, 스패터 발생량 및 스프링라이너 이물질 집적량을 저감시켜 우수한 용접 작업성을 확보할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 은 청정도에 따른 스패터 발생량을 표시한 것이다.
도 2 는 발명예 2 의 비금속 개재물 사진이다.
도 3 은 발명예 3 의 비금속 개재물 사진이다.
도 4 는 비교예1 의 비금속 개재물 사진이다.
도 5 는 비교예 2 의 비금속 개재물 사진이다.
도 6 및 도 7 은 알칼리 금속의 농도에 따른 스패터 발생량 및 스프링라이너 이물질 집적량을 표시한 것이다.
도 8 의 (a)는 발명예 10의 스프링라이너 내부 상태 사진이고, (b)는 비교예 14의 스프링라이너 내부 상태 사진이다.
도 9 의 (a)는 발명예 10의 스패터 발생량 사진이고, 도 9 의 (b)는 비교예 7 의 스패터 발생량 사진이고, 도 9 의 (c)는 비교예 11의 스패터 발생량 사진이다.
도 10 은 발명예 9의 EDS 분석한 결과를 나타내는 그림이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 와 같은 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들 또는 단계들을 설명하기 위해 사용될 수 있으나, 해당 구성 요소들 또는 단계들은 서수에 의해 한정되지 않아야 한다. 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성 요소 또는 단계를 다른 구성 요소들 또는 단계들로부터 구별하기 위한 용도로만 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 용접성이 우수한 저슬래그 와이어는, 중량%로, C: 0.001~0.30%, Si: 0.001-0.10 Mn: 0.50~3.00%, P: 0.030% 이하, S: 0.020% 이하, Ni: 0.001~0.100%, Ti: 0.50% 이하, Al: 0.30% 이하, Nb: 0.50% 이하, V: 0.10% 이하 및 Zr: 0.10% 이하 중 1종 이상, Cr: 0.001~0.100%, Mo: 0.001~0.500% 및 Cu: 0.50% 이하 중 1종 이상, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물 잔부을 포함하여 조성된다.
본 발명의 용접성이 우수한 저슬래그 와이어의 조성성분 및 그 함량 제한사유를 설명하며, 이하에서 언급하는 %는 중량%를 의미한다.
<탄소(C) : 0.001 ~ 0.30%>
C는, 아크를 안정화하여 용적을 세립화하는 작용이 있으며, C 함유량이 0.001% 미만이면, 용착 금속에 있어서의 인장 강도를 얻을 수 없는 경우가 있다. 따라서, 본 발명에서는 C 함유량을 0.001% 이상으로 한다.
한편, C 함유량이 0.30%를 초과하면, 용융지의 점성이 낮아져서 비드 형상이 불량으로 된다. 또한, 용착 금속이 경화함으로써 내균열성이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 C 함유량을 0.30% 이하로 한다.
<실리콘(Si) : 0.001 ~ 0.10%>
통상의 용접 와이어에서는 탈산 원소로서 Si를 적극적으로 첨가하고 있다. 또한, Si으로 아크 용접 시에 용융지의 탈산을 촉진함으로써 용착 금속의 인장 강도를 향상시킨다.
그러나, 전착 도장성의 관점에서는 절연성의 실리콘 산화물을 최대한 저감시키는 것이 바람직하다. 즉, 실리콘 함유량이 0.10% 를 초과하면 실리콘계 슬래그 발생량이 증가하여 형성된 우수한 전착 도장성을 갖는 용접 금속을 제조할 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 Si의 함유량을 0.10% 이하로 한다.
한편, 와이어의 제조 비용이나 비드 형상의 안정성 확보의 관점에서 Si 함유량을 0.001% 이상으로 한다.
<망간(Mn) : 0.50 내지 3.00%>
Mn도 Si과 마찬가지로 탈산 원소이며, 아크 용접 시에 있어서의 용융지의 탈산을 촉진함과 함께, 용착 금속의 인장 강도를 향상시키는 원소이다. 본 발명에서 와이어 내 주요 탈산 원소인Si함량을 매우 낮게 유지하기 때문에 용착금속 내에서 탈산제 역할을 하는 Mn함량을 특별히 관리한다. 따라서, 본 발명에서는 Mn 함유량을 3.00% 이하로 관리한다.
한편, Mn은 강 중의 S와 결합하여 MnS를 형성하여 저융점화합물인 FeS의 생성을 방지하여 고온균열 발생을 저지한다. 또한 펄라이트를 미세화시키며 페라이트의 고용강화를 일으켜 항복강도를 증가시킨다. 따라서, 본 발명에서는 최소 항복강도 유지를 위해 Mn 함유량을 0.50% 이상으로 한다.
<인(P) : 0.030% 이하>
P는, 용접 금속의 내균열성을 저하시키는 원소이고, 와이어 중의 P 함유량은 적을수록 바람직하다.
와이어 중의 P 함유량이 0.030%를 초과하면, 필요하게 되는 내균열성을 얻을 수 없다. 따라서, 본 발명에서는 P 함유량을 0.030% 이하로 한다.
<황(S) : 0.020% 이하>
S는, 슬래그를 응집시키는 효과를 갖는 원소이다. 예를 들면, 슬래그량을 일정하게 한 상태에서, 와이어 중의S 함유량을 변화시키면, S 함유량의 증가에 수반하여 슬래그가 응집하여 두께를 늘려, 전착 도장성이 저하되기 때문에, S 함유량은 적을수록 바람직하다.
와이어 중의 S 함유량이 0.020질량%를 초과하면, 얇은 슬래그를 균일하게 용접 금속 상에 형성하는 것이 곤란해져, 전착 도장막이 형성되지 않거나 또는 슬래그째 박리될 우려가 있다. 따라서, 본 발명에서는 S 함유량을 0.020% 이하로 한다.
<니켈(Ni) : 0.001~0.100%>
Ni는 오스테나이트 안정화 원소이며 내충격 성능을 향상시키는데 유효하게 기여한다. Ni 가 0.001% 미만이면 용착 금속의 강도가 확보되지 않는다. 따라서, 본 발명에서는 Ni 함유량을 0.001% 이상으로 한다.
한편, 니켈 함량이 높아지면 용접과정에서 NiS 화합물이 입계에 생성되고 이 화합물은 630℃ 저융점으로 고온균열 및 용접성에 안좋은 영향을 미친다. 따라서, 본 발명에서는 Ni 함유량을 0.100% 이하로 한다.
<티타늄(Ti) : 0.50% 이하>
티타늄(Ti)은 부식에 대한 저항이 매우 크며, 용접 시 고전류에서 아크 안정제 역할을 한다. 아울러, Ti 는 슬래그 생성 원소이다. 따라서, 본 발명에서는 Ti함유량을 0.50% 이하로 한다.
<알루미늄(Al) : 0.30% 이하>
Al 은 Si과 함께 강탈산제로 유용하나 용착금속 내 첨가량이 많으면 강을 취약하게 한다. 따라서, 본 발명에서는 Al함유량을 0.30%이하로 한다
<니오븀(Nb) : 0.50% 이하>
Nb는, 용접부의 퀜칭성을 높여서 인장 강도를 향상시키기 위해 함유시켜도 되지만, 과잉으로 함유시킨 경우, 용접부의 신장이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 Nb 함유량을 0.5% 이하로 한다.
<바나듐(V) : 0.10% 이하>
V는, 용접부의 퀜칭성을 높여서 인장 강도를 향상시키기 위해 함유시켜도 되지만, 과잉으로 함유시킨 경우, 용접부의 신장이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 V 함유량을 0.10% 이하로 한다.
<지르코늄(Zr) : 0.10% 이하>
Zr은 질소, 황, 탄소, 수소와의 친화력이 높으며 이들 원소의 고정에 흔히 이용되고 있다. 백점의 발생을 방지할 수 있다고 알려져 있다. 따라서, 본 발명에서는 Zr 의 함량을 0.10% 이하로 한다.
<크롬(Cr) : 0.001~0.100%>
Cr은 용착금속의 강도와 경도를 증가시키며, 탄화물의 형성을 용이하게 한다. 또한 내식성, 내열성 및 내마모성을 증가시킨다. 적정 강도를 유지하기 위하여 그 함량의 하한값을 0.001%, 상한값을 0.100%로 제한함이 바람직하다.
<몰리브덴(Mo) : 0.001~0.500%>
Mo는, 용접부의 퀜칭성을 높여서 인장 강도를 향상시키기 위해 함유시켜도 되지만, 과잉으로 함유시킨 경우, 용접부의 신장이 저하된다. 따라서, 본 발명에서는 Mo 함유량을 0.500% 이하로 한다. 한편 용착금속의 강도 확보를 위하여 Mo 함유량은 0.001% 이상으로 한다.
<구리(Cu) : 0.50% 이하>
Cu는 용착 금속의 인장 강도 및 탄성 한도를 증가시키고 내식성을 증가시킨다. 그러나 압연시 균열의 원인이 되므로 그 함량의 상한값을 0.50%로 제한함이 바람직하다.
기타 그 밖의 잔여 성분은 Fe 및 불가피한 불순물이다.
한편 상술한 본 발명의 와이어 조성성분은 솔리드 와이어 또는 플럭스 코어드 와이어(메탈 코어드 와이어)에 적용될 수 있다. 또한 본 발명의 와이어는 SAW에 사용되는 와이어로도 사용이 가능하다.
본 발명의 성분 조성을 만족하는 와이어에 따르면 전착 도장성 및 기계 특성(인장 강도나 신장 등)이 우수한 용접부를 형성하는 것이 가능해진다.
한편, 철강재료의 비금속 개재물은 용접 시 슬래그 또는 스패터에 영향을 주는 요인으로 큰 개재물과 다수의 개재물들이 존재하면 강의 성질에도 현저한 영향을 미치게 된다. 이에, 본 발명에서는 비금속 개재물의 청정도를 조정하여 용접성을 향상시키고자 한다.
상세하게는, 비금속 개재물의 청정도의 합이 2.5를 초과하면 스패터 발생량이 급격하게 증가하고 용접성이 손상된다. 따라서, 본 발명에서는 비금속 개재물의 청정도의 합을 2.5이하로 한다.
이하에서는, 실시예 1 을 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
(실시예 1)
청정도가 깨끗한 와이어와 나쁜 와이어를 제조하여 아래의 조건으로 용접을 시행하여 용접 시 발생되는 스패터량을 조사하였다.
80cm x 15cm x 20cm의 상자 중에 두께 12mm, 폭10cm, 길이 50cm의 강판을 놓고 와이어지름 1.2mm, 세팅전류 210A, 세팅전압 25V, 용접속도 40cm/분, 차폐가스 80%Ar+20%CO2의 조건으로 하향용접을 실시하였다.
한편, 개재물을 분석하거나 평가하는 방법이 다수 존재한다. 대표적으로 KS D 0204, JIS G 0555, ASTM E 45, ISO 4967등의 표준규격에 의거해 개재물을 측정하는 방법이 있다.
본 실시예에서는 ASTM E-45법 A방법에 의거하여, 직경/2(mm) x 길이(mm) = 200㎟의 연마된 시험편을 현미경 위에 놓고, 길이 방향에 평행한 시험편에 대해 현미경 배율 100배로 관찰한다. 시험편 전체를 검사하면서 각 개재물의 종류별로 얇은 계열과 두꺼운 계열의 표준그림과 비교하여 가장 안 좋은 시야와 일치하는 표준 그림의 지수를 기록한다.
여기서, 비금속 개재물은 크게 A, B, C 및 D 로 분류될 수 있으며, 상세하게는 A 는 설파이드(sulfide)계 화합물이고, B 는 알루미나(alumina)계 화합물이고, C 는 실리케이트(silicate)계 화합물이고, D 는 구상산화물(globular oxide)을 의미한다.
스패터량은, 40cm길이의 비드를 1분간 용접하고 용접 시 발생한 스패터량을 수집하여 정량 측정하였다.
도 1 은 청정도에 따른 스패터 발생량을 표시한 것이고, 도 2 는 발명예 2 의 비금속 개재물 사진이고, 도 3 은 발명예 3 의 비금속 개재물 사진이고, 도 4 는 비교예1 의 비금속 개재물 사진이고, 도 5 는 비교예 2 의 비금속 개재물 사진이다.
상기 도 1 내지 도 5 에 나타난 바와 같이, 비금속개재물 A, B, C 및 D의 청정도의 합이 2.5 이하를 만족하는 발명예 1-6의 경우, 모두 스패터 발생량이 저감하는 것을 확인할 수 있었다.
반면, 비금속개재물 A, B, C 및 D의 청정도의 합이 2.5 를 초과하는 비교예 1-6의 경우, 스패터의 발생량이 발명예에 비해 약 14~113% 더 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 와이어의 비금속개재물 A, B, C 및 D의 청정도의 합을 2.5 이하로 제어하면, 스패터 발생량을 저감시켜 우수한 용접 작업성을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
바람직하게는, 와이어의 비금속개재물의 청정도의 합을 2.5 이하로 제어하면, 스패터 발생량을 저감시켜 우수한 용접 작업성을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 일반적으로 가스메탈아크용접 용접용 와이어는 송급롤러를 통하여 용접토치 내부에있는 스프링라이너를 통하여 이송되고 토치 끝단에서 모재로 이송되어 용접이 진행된다.
용접이 안정적으로 진행되기 위해서는 용접 와이어가 일정한 속도로 용접부로 공급되어야 하나, 스프링라이너에 이물질이 집적되면 내부에 마찰력이 발생되어 와이어 이송에 지장이 발생되어 장시간 용접 시 용접성이 악화된다.
이에, 본 발명에서는 스패터 발생량을 감소시키고 아크안정성을 향상시키기 위하여 알칼리 금속을 함유하는 표면처리제를 와이어 표면에 도포하는 것을 특징으로 한다. 알칼리 금속은 아크의 안정성을 높여, 스패터 발생량을 감소시킨다. 알칼리 금속은 Na, K 및 Li로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 것이 바람직하다.
상세하게는, 표면처리제의 알칼리 금속이 0.20%미만일 때 스패터 발생량이 증가하여 용접 작업성이 악화된다. 따라서, 표면처리제의 알칼리 금속은 0.20% 이상이다. 바람직하게는, 표면처리제의 알칼리 금속은 0.26% 이상일 수 있다.
한편, 표면처리제의 알칼리 금속이 0.30%을 초과하는 경우, 스패터 발생량은 일정하게 유지되지만 스프링라이너 이물질 집적량이 급격하게 증가하였다. 따라서, 표면처리제의 알칼리 금속은 0.30% 이하이다.
아울러, 표면처리제 전체 중량을 기준으로, 에스테르기, 카르복실산기 및 알칸기 중에서 선택된 2종의 작용기를 가지는 탄화수소화합물은 99.70~99.80%로 이루어질 수 있다. 탄화수소화합물은 표면처리유내의 금속염들을 용해시키고, 와이어 표면에 견고한 방청막과 균질한 액상피막을 형성시킨다.
바람직하게는, 표면처리제는 와이어 1kg당 0.03~0.60g이 되도록 와이어 표면에 도유될 수 있다.
이하에서는, 실시예 2 를 통하여 본 발명을 상세히 설명한다.
(실시예 2)
알칼리금속의 농도가 서로 상이한 표면처리제를 본 발명의 조성범위를 만족하는 C: 0.08%; Si: 0.10%; Mn: 1.5%; P: 0.010%; S: 0.020%; Ni: 0.100%; Cr: 0.100% 및 잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 와이어의 표면에 와이어 1kg당 0.03g 이 되도록 도유하여 테스트를 진행하였으며, 알칼리금속의 농도에 따른 스패터 발생량 및 스프링라이너 이물질 집적량을 평가하였다.
80cm x 15cm x 20cm의 상자 중에 두께 12mm, 폭10cm, 길이 50cm의 강판을 놓고 와이어지름 1.2mm, 세팅전류 210A, 세팅전압 25V, 용접속도 40cm/분, 차폐가스 80%Ar+20%CO2 의 조건으로 하향용접을 실시하였다.
스패터량은, 40cm길이의 비드를 1분간 용접하고 용접 시 발생한 스패터량을 수집하여 정량 측정하였다.
도 6 및 도 7 은 알칼리 금속의 농도에 따른 스패터 발생량 및 스프링라이너 이물질 집적량을 표시한 것이고, 도 8 의 (a)는 발명예 10의 스프링라이너 내부 상태 사진이고, (b)는 비교예 14의 스프링라이너 내부 상태 사진이고, 도 9 의 (a)는 발명예 10의 스패터 발생량 사진이고, 도 9 의 (b)는 비교예 7 의 스패터 발생량 사진이고, 도 9 의 (c)는 비교예 11의 스패터 발생량 사진이고, 도 10 은 발명예 9의 EDS 분석한 결과를 나타내는 그림이다.
상기 도 6 내지 도 10 에 나타난 바와 같이, 알칼리 금속이 0.20% 이상 0.30% 이하를 만족하는 표면처리제가 도유된 발명예 7-12의 경우, 모두 스패터 발생량이 저감하면서, 동시에 스프링라이너 이물질 집적량이 저감하였다.
반면, 알칼리 금속이 0.20% 미만인 표면처리제가 도유된 비교예 9 내지 11 은 스프링라이너 이물질 집적량은 저감하였으나, 스패터 발생량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
알칼리 금속이 0.30% 초과인 표면처리제가 도유된 비교예 12 내지 14 은 스패터 발생량은 저감하였으나, 스프링라이너 이물질 집적량이 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
따라서, 와이어의 표면에 알칼리 금속을 0.20% 이상 0.30% 이하, 에스테르기 카르복실산기 및 알칸기 중에서 선택된 2종의 작용기를 가지는 탄화수소화합물 99.70~99.80%를 함유하는 표면처리제를 도유하면, 스패터 발생량 및 스프링라이너 이물질 집적량을 저감시켜 우수한 용접 작업성을 확보할 수 있음을 알 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (4)

  1. 와이어 전체 중량에 대한 중량%로,
    C: 0.001~0.30%;
    Si: 0.001~0.10%;
    Mn: 0.50~3.00%;
    P: 0.030% 이하;
    S: 0.020% 이하;
    Ni: 0.001~0.100%; Ti: 0.50% 이하, Al: 0.30% 이하, Nb: 0.50% 이하, V: 0.10% 이하 및 Zr: 0.10% 이하 중 1종 이상;
    Cr: 0.001~0.100%, Mo: 0.001~0.500% 및 Cu: 0.50% 이하 중 1종 이상; 및
    잔부 Fe 및 불가피한 불순물을 포함하는 용접성이 우수한 저슬래그 와이어.
  2. 제 1 항에 있어서,
    와이어의 비금속 개재물 A, B, C 및 D 의 청정도 합이 2.5 이하인 것을 특징으로 하는, 용접성이 우수한 저슬래그 와이어
    상기 A 는 설파이드(sulfide)계 화합물이고, 상기 B 는 알루미나(alumina)계 화합물이고, 상기 C 는 실리케이트(silicate)계 화합물이고, 상기 D 는 구상산화물(globular oxide)임.
  3. 제 1 항에 있어서,
    표면처리제 전체 중량에 대한 중량%로,
    와이어의 표면에 알칼리 금속을 0.20%~0.30%, 에스테르기 카르복실산기 및 알칸기 중에서 선택된 2종의 작용기를 가지는 탄화수소화합물 99.70~99.80%를 함유하는 표면처리제가 도유되는 것을 특징으로 하는, 용접성이 우수한 저슬래그 와이어.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 알칼리 금속은 나트륨(Na), 칼륨(K) 및 칼슘(Ca)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 원소인 것을 특징으로 하는, 용접성이 우수한 저슬래그 와이어.
PCT/KR2023/005019 2022-06-16 2023-04-13 용접성이 우수한 저슬래그 와이어 WO2023243842A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220073596A KR20230172880A (ko) 2022-06-16 2022-06-16 용접성이 우수한 저슬래그 와이어
KR10-2022-0073596 2022-06-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023243842A1 true WO2023243842A1 (ko) 2023-12-21

Family

ID=89191383

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/005019 WO2023243842A1 (ko) 2022-06-16 2023-04-13 용접성이 우수한 저슬래그 와이어

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230172880A (ko)
WO (1) WO2023243842A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230864A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Kobe Steel Ltd 強度均一性に優れた溶接金属
KR100650669B1 (ko) * 2005-05-25 2006-11-29 고려용접봉 주식회사 가스실드 아크 용접용 솔리드 와이어
US20140097168A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-10 The Esab Group, Inc. Low-Manganese Gas-Shielded Flux Cored Welding Electrodes
JP2017001048A (ja) * 2015-06-05 2017-01-05 株式会社神戸製鋼所 溶接金属、溶接構造体、及びフラックス入りワイヤ
KR20200011506A (ko) * 2020-01-16 2020-02-03 현대종합금속 주식회사 내기공성 및 전착 도장성이 우수한 극 저 실리콘 용접용 와이어 및 이를 통하여 얻어지는 용착금속

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005230864A (ja) * 2004-02-20 2005-09-02 Kobe Steel Ltd 強度均一性に優れた溶接金属
KR100650669B1 (ko) * 2005-05-25 2006-11-29 고려용접봉 주식회사 가스실드 아크 용접용 솔리드 와이어
US20140097168A1 (en) * 2012-10-09 2014-04-10 The Esab Group, Inc. Low-Manganese Gas-Shielded Flux Cored Welding Electrodes
JP2017001048A (ja) * 2015-06-05 2017-01-05 株式会社神戸製鋼所 溶接金属、溶接構造体、及びフラックス入りワイヤ
KR20200011506A (ko) * 2020-01-16 2020-02-03 현대종합금속 주식회사 내기공성 및 전착 도장성이 우수한 극 저 실리콘 용접용 와이어 및 이를 통하여 얻어지는 용착금속

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230172880A (ko) 2023-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6300596B1 (en) Flux-cored wire for gas-flow-shielded welding
CA2656399C (en) Stainless steel wire with flux core for welding zinc coated steel sheets
US20080093351A1 (en) Flux-cored wire for gas shielded arc welding for creep-resisting steels
JP4673343B2 (ja) 耐食性、溶接性および表面性状に優れるステンレス鋼板およびその製造方法
WO2014104706A1 (ko) 용접열영향부 인성이 우수한 고강도 오스테나이트계 강재 및 그 제조방법
JP2001107196A (ja) 耐溶接割れ性と耐硫酸腐食性に優れたオーステナイト鋼溶接継手およびその溶接材料
CN108698175A (zh) 药芯焊丝、焊接接头的制造方法和焊接接头
BR112020007551A2 (pt) eletrodo para soldagem a arco sob atmosfera gasosa de chapa de aço fina
CN110508968B (zh) 一种背面免充氩单面焊双面成型650℃超超临界火电机组用马氏体耐热钢焊条
WO2015083930A1 (ko) 내충격성 및 내마모성이 우수한 플럭스코어드 아크 용접재료
WO2015099218A1 (ko) 내열강용 용접재료
CN111215788A (zh) 一种62公斤级耐候钢用钛型药芯焊丝
CN111922550A (zh) 一种气体保护焊丝、包含其的制备方法以及包含其的焊接方法
WO2023243842A1 (ko) 용접성이 우수한 저슬래그 와이어
JP2004149833A (ja) 耐食性、溶接性および表面性状に優れるステンレス鋼およびその製造方法
CN113458656B (zh) 一种加氢反应器用2.25%Cr-1%Mo-V钢焊条及其制备方法
JPH09168891A (ja) 高強度Cr−Mo鋼用低水素系被覆アーク溶接棒
JP3433891B2 (ja) P添加薄板鋼用ガスシールドアーク溶接ワイヤおよびmag溶接方法
JP3672746B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ
US20230211441A1 (en) Solid wire for gas metal arc welding
WO2013048181A2 (ko) 내식성 및 열간가공성이 우수한 저합금 듀플렉스 스테인리스강
JP3657135B2 (ja) ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ
CA1181667A (en) Method for submerged-arc welding a very low carbon steel
JPH0566238B2 (ko)
JP2003105487A (ja) 溶接部の耐食性に優れた貨油タンク用耐食鋼板およびその溶接方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23824068

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1