Si, Mn, S, P, Cr, Al, Ti, Mo, V 및 기타 합금 원소를 포함하는 용접 와이어용. 용접 성능에 대한 이러한 합금 원소의 영향은 아래에 설명되어 있습니다.
실리콘(Si)
실리콘은 용접 와이어에서 가장 일반적으로 사용되는 탈산 원소이며 철이 산화와 결합하는 것을 방지하고 용융 풀에서 FeO를 감소시킬 수 있습니다. 그러나 실리콘 탈산을 단독으로 사용할 경우 생성된 SiO2는 녹는점이 높고(약 1710°C) 생성된 입자가 작아 용융 풀 밖으로 떠오르기 어려워 슬래그 혼입이 쉽게 발생할 수 있습니다. 금속을 용접하다.
망간(Mn)
망간의 효과는 실리콘과 유사하지만 탈산 능력은 실리콘보다 약간 나쁩니다. 망간탈산 단독으로는 생성된 MnO의 밀도가 15.11g/cm3로 높아 용융풀 밖으로 부유하기가 쉽지 않다. 용접와이어에 함유된 망간은 탈산 외에도 황과 결합하여 황화망간(MnS)을 형성하고 제거(탈황)되므로 황으로 인한 열간균열 경향을 줄일 수 있습니다. 탈산을 위해 실리콘과 망간을 단독으로 사용하기 때문에 탈산된 생성물을 제거하기가 어렵다. 따라서 현재는 규소-망간 결합 탈산법이 주로 사용되고 있으며, 생성된 SiO2와 MnO를 규산염(MnO·SiO2)으로 합성할 수 있다. MnO·SiO2는 낮은 융점(약 1270°C)과 낮은 밀도(약 3.6g/cm3)를 가지며, 큰 슬래그 조각으로 응축되어 용융 풀에서 부유하여 우수한 탈산 효과를 얻을 수 있습니다. 망간은 또한 강철의 중요한 합금 원소이자 용접 금속의 인성에 큰 영향을 미치는 중요한 경화성 원소입니다. Mn 함량이 0.05% 미만이면 용접 금속의 인성이 매우 높고; Mn 함량이 3%를 초과하면 매우 부서지기 쉽고; Mn 함량이 0.6-1.8%이면 용접 금속의 강도와 인성이 더 높아집니다.
유황(S)
황은 철강에 황화철의 형태로 존재하는 경우가 많으며, 결정립계에 망상구조로 분포되어 철강의 인성을 크게 저하시킨다. 철과 황화철의 공융 온도는 낮습니다(985°C). 따라서 열간가공시 가공개시온도는 일반적으로 1150~1200℃이고, 철과 황화철의 공융체가 녹아 가공중 균열이 생기기 때문에 이러한 현상을 소위 “유황의 열간 취성”이라고 한다. . 황의 이러한 특성으로 인해 용접 중에 강철에 뜨거운 균열이 발생합니다. 따라서 강철의 황 함량은 일반적으로 엄격하게 제어됩니다. 일반 탄소강, 고품질 탄소강, 고급 고품질 강의 주요 차이점은 황과 인의 양에 있습니다. 앞서 언급한 바와 같이 망간은 탈황 효과가 있는데, 이는 망간이 황과 함께 녹는점이 높은(1600℃) 황화망간(MnS)을 형성할 수 있고, 이것이 입자 형태로 입자 내에 분포하기 때문이다. 열간 가공 중에 황화망간은 충분한 가소성을 가지므로 황의 유해한 영향을 제거합니다. 따라서 강철에는 일정량의 망간을 유지하는 것이 좋습니다.
인(P)
인은 강철의 페라이트에 완전히 용해될 수 있습니다. 강철에 대한 강화 효과는 강철의 강도와 경도를 증가시키는 탄소에 이어 두 번째입니다. 인은 강철의 내식성을 향상시키는 반면 가소성과 인성은 크게 감소합니다. 특히 저온에서는 영향이 더욱 심각해지며, 이를 인의 Cold Kneeling 경향이라고 합니다. 따라서 용접에 불리하고 강의 균열 민감도를 증가시킵니다. 불순물로서 강철의 인 함량도 제한되어야 합니다.
크롬(Cr)
크롬은 가소성과 인성을 감소시키지 않으면서 강철의 강도와 경도를 증가시킬 수 있습니다. 크롬은 내식성과 내산성이 강하므로 오스테나이트계 스테인리스강에는 일반적으로 크롬 함유량이 더 많습니다(13% 이상). 크롬은 또한 내산화성과 내열성이 강합니다. 따라서 크롬은 12CrMo, 15CrMo, 5CrMo 등 내열강에도 널리 사용됩니다. 강철에는 일정량의 크롬이 포함되어 있습니다[7]. 크롬은 오스테나이트강의 중요한 구성 원소이자 페라이트화 원소로서 합금강의 고온 내산화성과 기계적 성질을 향상시킬 수 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강에서는 크롬과 니켈의 총량이 40%일 때, Cr/Ni = 1일 때 열간균열 경향이 있습니다. Cr/Ni = 2.7이면 열간균열 경향이 없습니다. 따라서 일반 18-8강에서 Cr/Ni=2.2~2.3일 경우 크롬은 합금강에서 탄화물을 생성하기 쉬워 합금강의 열전도를 악화시키고, 산화크롬이 생성되기 쉬워 용접이 어려워진다.
알루미늄(AI)
알루미늄은 강력한 탈산원소 중 하나이므로 알루미늄을 탈산제로 사용하면 FeO 생성량이 적을 뿐만 아니라 FeO를 쉽게 환원시킬 수 있고 용융 풀에서 생성된 CO 가스의 화학 반응을 효과적으로 억제하며 CO 저항 능력을 향상시킬 수 있습니다. 모공. 또한 알루미늄은 질소와 결합하여 질소를 고정할 수 있으므로 질소 기공을 줄일 수도 있습니다. 그러나 알루미늄 탈산의 경우 생성된 Al2O3는 높은 융점(약 2050°C)을 가지며 용융 풀에 고체 상태로 존재하므로 용접부에 슬래그 혼입이 발생할 가능성이 높습니다. 동시에 알루미늄을 함유한 용접 와이어는 스패터를 일으키기 쉽고 알루미늄 함량이 높으면 용접 금속의 열 균열 저항도 감소하므로 용접 와이어의 알루미늄 함량을 엄격하게 제어해야 하며 너무 많아서는 안 됩니다. 많이. 용접 와이어의 알루미늄 함량을 적절하게 제어하면 용접 금속의 경도, 항복점 및 인장 강도가 약간 향상됩니다.
티타늄(Ti)
티타늄은 또한 강력한 탈산 원소이며 TiN을 질소와 합성하여 질소를 고정하고 용접 금속이 질소 기공에 저항하는 능력을 향상시킬 수 있습니다. 용접 조직 내 Ti 및 B(붕소) 함량이 적절하면 용접 조직을 미세화할 수 있습니다.
몰리브덴(Mo)
합금강의 몰리브덴은 강철의 강도와 경도를 향상시키고, 입자를 미세화하며, 템퍼링 취성 및 과열 경향을 방지하고, 고온 강도, 크리프 강도 및 내구성 강도를 향상시킬 수 있으며, 몰리브덴 함량이 0.6% 미만인 경우 가소성을 향상시킬 수 있습니다. 균열 경향이 있고 충격 인성이 향상됩니다. 몰리브덴은 흑연화를 촉진하는 경향이 있습니다. 따라서 16Mo, 12CrMo, 15CrMo 등의 일반적인 몰리브덴 함유 내열강에는 약 0.5% 정도의 몰리브덴이 함유되어 있다. 합금강의 몰리브덴 함량이 0.6-1.0%이면 몰리브덴은 합금강의 가소성과 인성을 감소시키고 합금강의 담금질 경향을 증가시킵니다.
바나듐(V)
바나듐은 강철의 강도를 높이고, 결정립을 미세화하며, 결정립 성장 경향을 감소시키고, 경화성을 향상시킬 수 있습니다. 바나듐은 상대적으로 강한 탄화물 형성 원소이며, 형성된 탄화물은 650°C 이하에서 안정적입니다. 시간 경화 효과. 바나듐 탄화물은 고온 안정성을 가지며 강철의 고온 경도를 향상시킬 수 있습니다. 바나듐은 강철의 탄화물 분포를 변화시킬 수 있지만 바나듐은 내화성 산화물을 형성하기 쉬워 가스 용접 및 가스 절단의 어려움을 증가시킵니다. 일반적으로 용접 이음매의 바나듐 함량이 약 0.11%이면 질소 고정 역할을 하여 불리한 상황을 유리한 것으로 바꿀 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 3월 22일
