일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재를 구비한 세라믹 용접 지지구(Ceramic Welding Supporting Apparatus having Ceramic Backing Material for Electro Gas Welding)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2017-0035160
(43) 공개일자 2017년03월30일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B23K 9/02 (2006.01) B23K 37/06 (2006.01)
B23K 5/22 (2006.01) B23K 9/035 (2006.01)
C04B 35/628 (2006.01)
(52) CPC특허분류
B23K 9/02 (2013.01)
B23K 37/06 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2015-0133908
(22) 출원일자 2015년09월22일
심사청구일자 2015년09월22일
(71) 출원인
정무수
서울특별시 송파구 올림픽로4길 15, 아시아선수촌
아파트 1동 701호 (잠실동)
(72) 발명자
정무수
서울특별시 송파구 올림픽로4길 15, 아시아선수촌
아파트 1동 701호 (잠실동)
유석진
경기도 용인시 처인구 포곡읍 둔전로 15 101동
401호
권문수
경기도 용인시 기흥구 언동로217번길 31, 206동
2004호
(74) 대리인
이재화
전체 청구항 수 : 총 10 항
(54) 발명의 명칭 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재를 구비한 세라믹 용접 지지구
(57) 요 약
본 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재는 발명의 SiO2, Al2O3, MgO, 알카리 산화물 및 알카리토류 산화물을 포함
하고, 상기 SiO2가 24wt%~38wt%, 상기 Al2O3는 58wt%~76wt%, 상기 MgO는3wt%~8wt%, 알카리 산화물 및 알카리토류
산화물은 2.5wt%~5.0wt%으로 형성되어, 대입열 일렉트로 가스 용접을 진행할 때 용접 작업성과 용접 진행성을 향
상시키고, 낮은 이면비드를 생성시키며, 용접 규격 이상의 우수한 충격인성을 얻을 수 있다.
대 표 도 - 도1
공개특허 10-2017-0035160
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(52) CPC특허분류
B23K 5/22 (2013.01)
B23K 9/035 (2013.01)
C04B 35/62807 (2013.01)
C04B 35/6281 (2013.01)
C04B 35/62813 (2013.01)
공개특허 10-2017-0035160
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명 세 서
청구범위
청구항 1
SiO2, Al2O3, MgO, 알카리 산화물 및 알카리토류 산화물을 포함하고,
상기 SiO2가 24wt%~38wt%, 상기 Al2O3는 58wt%~76wt%, 상기 MgO는3wt%~8wt%, 알카리 산화물 및 알카리토류 산화
물은 2.5wt%~5.0wt%인 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 알카리 산화물 및 알카리토류 산화물은 CaO, K2O 및 Na2O 인 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 용접용 세
라믹 백킹재.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 세라믹 백킹재는 TiO2, MnO, ZrO2를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 용접용 세라믹
백킹재.
청구항 4
제3항에 있어서,
상기 TiO2, MnO, ZrO2의 중량비는 0.3wt% ~ 2.0wt% 인 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 용접용 세라믹
백킹재.
청구항 5
제1항에 있어서,
상기 세라믹 백킹재는 산성 산화물과 염기성 산화물의 비가 0.4~0.7인 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 용접
용 세라믹 백킹재.
청구항 6
제1항에 있어서,
상기 세라믹 백킹재의 내화도는 SK 20 ~ 38인 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재.
청구항 7
제1항에 있어서,
상기 세라믹 백킹재의 부피비중은 1.7 ~ 2.0인 것을 특징으로 하는 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재.
청구항 8
세라믹 백킹재;
상기 세라믹 백킹재의 하면과 양쪽 측면에 감싸지게 배치되어 상기 세라믹 백킹재를 보호하는 보호 케이스;
상기 세라믹 백킹재의 상면에 적층되는 유리섬유를 포함하고,
상기 세라믹 백킹재는 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 따른 세라믹 백킹재인 것을 특징으로 하는 세라
믹 용접 지지구.
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청구항 9
제8항에 있어서,
상기 보호 케이스는 메탈재질로 형성되고, 그 두께는 0.5~1.5㎜인 것을 특징으로 하는 세라믹 용접 지지구.
청구항 10
제8항에 있어서,
상기 유리섬유의 두께는 0.05~0.4mm인 것을 특징으로 하는 세라믹 용접 지지구.
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 대입열 일렉트로 가스 용접에 사용되는 것으로, 용접 작업성을 향상시키고 우수한 충격인성을 얻을[0001]
수 있는 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재 및 이를 구비한 세라믹 용접 지지구에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로 조선, 해양, 플랜트(Plant) 및 기타 철 구조물 제작 등과 같이 용접을 필요로 하는 대형 구조물은[0002]
판재를 이어 붙여서 제작된 큰 블록을 상호 연결하는 건조작업 등이 필요하게 된다. 이러한 경우 필수적으로 큰
블록과 큰 블록을 세로방향의 용접부가 발생하게 되는 데 이러한 블록들을 용접하고자 하는 모재의 두께가 10mm
에서 100mm까지 다양하고, 그 용접방법에는 FCAW(Flux Cored Arc Welding)와 EGW(Electro Gas Welding)가
있다.
이중, 현재 조선소에서 가장 많이 시행되고 있는 용접방법은 EGW법이다. EGW법은 입향상진 전용 자동용접방법으[0003]
로, 용접부 전면(Face)에는 수냉식 및 공냉식으로 냉각을 시킬 수 있는 동당금을 설치하고 후면에는 세라믹 백
킹재를 부착하여 용접하며, One Pass 용접으로 용접을 완료하는 방법이다. 이러한 EGW법은 수회에서 수십회에
용접으로 완료하는 FCAW보다 월등한 생산 효율을 가질 수 있는 용접방법이다.
종래의 엘릭트로 가스용접용 세라믹 용접 지지구는 등록번호 10-1081238(2011년 11월 01일)에 개시된 바와[0004]
같이, 용접부의 보호를 위하여 슬래그를 생성시키는 유리섬유와, 상기 유리섬유의 하부에 배치되며 이면비드를
형성시키도록 용접부와 대향면에 비드홈이 형성된 다수의 세라믹 몸체와, 상기 다수의 세라믹 몸체의 비드홈 형
성면을 제외하고 나머지측면을 커버하는 알루미늄 케이스와, 상기 다수의 세라믹 몸체와 상기 알루미늄 케이스
사이에 내재되어 외부의 물리적인 충격으로부터 상기 세라믹 몸체를 보호하고 고온의 열충격으로부터 상기 알루
미늄 케이스를 보호하기 위한 보호부재로 구성된다.
종래의 세라믹 몸체는 70wt% 내외의 SiO2, 20wt% 내외의 Al2O3, 5wt% 내외의 MgO, 1wt% 미만의 CaO, K2O 및 Na2O[0005]
와 같은 알카리 및 알카리토류 산화물을 성분으로 포함하고, SiO2, P2O5와 같은 산성산화물과 Al2O3, CaO,
Fe2O3와 같은 염기성 산화물의 비가 4, 내화도가 SK 12 ~ 18이고 부피비중이 1.5 ~ 1.6이다.
최근 들어 모재의 두께가 25mm 이상의 저온용 강판 사용량이 증가되면서 200 kj/cm의 대입열 용접개소가 증가되[0006]
고 있다. 입열량 200 kJ/cm 이상에서는 열악한 용접작업성과 높은 입열량으로 인한 저온에서의 충격인성이 선급
에서 규정하는 값을 얻지 못하고 있고, 또한 현재 선주측에서는 충격시험을 모재의 중앙부를 측정하는 것이 아
니라 이면부의 충격시험이 요구되어지고 있다.
이면부분의 충격강도는 용접이 되는 부분의 폭이 좁기 때문에 응력 집중으로 인하여 모재 중앙부와 표면부에 비[0007]
하여 낮은 충격값을 보이고 있다.
이러한 이유들로 인하여 25mm이상의 모재를 용접하는 대입열 용접에서 이면부의 저온 충격인성이 향상시킬 수[0008]
있도록 용접 와이어는 니켈, 크롬, 망간 등의 성분들을 첨가된 용접봉이 개발되어 사용하고 있으나, 이러한 용
접 와이어는 기존의 일렉트로 가스 용접용 세라믹 지지구와 같이 사용하게 되면 아크 안정성 저하로 인한 스패
터 다량 발생, 용융금속의 퍼짐성 저하로 인한 이면비드 생성 불량 등의 용접작업성 및 물성 저하 등의 문제점
들이 발생하고, 이와 같은 문제점은 충격인성 저하의 원인이 되기도 한다. 그리고 대입열 용접 시 높은 이면비
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드 생성으로 그라이딩 등의 후공정이 발생하기도 한다.
따라서, 대입열 용접의 용접조건과 용접 와이어에 대응할 수 있는 세라믹 백킹재의 개선이 요구되어 지고 있다. [0009]
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) 특허문헌1: 10-1081238(2011년 11월 01일) [0010]
발명의 내용
해결하려는 과제
따라서, 본 발명의 목적은 대입열 일렉트로 가스 용접을 진행할 때 용접 작업성과 용접 진행성을 향상시키고,[0011]
낮은 이면비드를 생성시키며, 용접 규격 이상의 우수한 충격인성을 얻을 수 있는 일렉트로 가스 용접용 세라믹
백킹재 및 이를 구비한 세라믹 용접 지지구를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 이온화되기 쉬운 알카리 산화물과 알카리토류 산화물을 일정량 첨가함으로써, 아크부의[0012]
보호가 용이하며, 아크 안정성이 향상시킬 수 있는 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재 및 이를 구비한 세라믹
용접 지지구를 제공하는데 있다.
과제의 해결 수단
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 세라믹 백킹재는 SiO2, Al2O3, MgO, 알카리 산화물 및 알카리토류 산화[0013]
물을 포함하고, 상기 SiO2가 24wt%~38wt%, 상기 Al2O3는 58wt%~76wt%, 상기 MgO는3wt%~8wt%, 알카리 산화물 및
알카리토류 산화물은 2.5wt%~5.0wt%인 것을 특징으로 한다.
상기 알카리 산화물 및 알카리토류 산화물은 CaO, K2O 및 Na2O 인 것을 특징으로 한다.[0014]
상기 세라믹 백킹재는 TiO2, MnO, ZrO2를 더 포함하고, 상기 TiO2, MnO, ZrO2의 중량비는 0.3wt% ~ 2.0wt% 인[0015]
것을 특징으로 한다.
상기 세라믹 백킹재는 산성 산화물과 염기성 산화물의 비가 0.4~0.7인 것을 특징으로 한다.[0016]
상기 세라믹 백킹재의 내화도는 SK 20 ~ 38인 것을 특징으로 한다.[0017]
상기 세라믹 백킹재의 부피비중은 1.7 ~ 2.0인 것을 특징으로 한다.[0018]
본 발명의 세라믹 용접 지지구는 세라믹 백킹재와, 상기 세라믹 백킹재의 하면과 양쪽 측면에 감싸지게 배치되[0019]
어 상기 세라믹 백킹재를 보호하는 보호 케이스와, 상기 세라믹 백킹재의 상면에 적층되는 유리섬유를
포함한다.
상기 보호 케이스는 메탈재질로 형성되고, 그 두께는 0.5~1.5㎜인 것을 특징으로 한다.[0020]
상기 유리섬유의 두께는 0.05~0.4mm인 것을 특징으로 한다. [0021]
발명의 효과
상기한 바와 같이, 본 발명의 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재는 두께 25mm 이상인 후판의 대입열 일렉트로[0022]
가스 용접을 진행할 때 용접 작업성과 용접 진행성을 향상시키고, 0.2mm 이하의 낮은 이면비드를 생성시키며,
용접 규격인 3Y Grade에서 47J 이상의 우수한 충격인성을 얻을 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일렉트로 가스 용접용 세라믹 백킹재는 이온화되기 쉬운 알카리 산화물과 알카리토류 산화물을[0023]
일정량 첨가함으로써, 아크부의 보호가 용이하며, 아크 안정성이 향상시킬 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 용접 지지구의 사시도이다. [0024]
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도 2는 본 발멸의 일 실시예에 따른 세라믹 용접 지지구의 단면도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요[0025]
소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고
려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대
한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 용접 지지구의 사시도이고, 도 2는 본 본 발명의 일 실시예에 따른[0026]
세라믹 용접 지지구의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세라믹 용접 지지구는 세라믹 백킹재(10)와, 세라믹 백[0027]
킹재(10)의 하면과 양쪽 측면에 감싸지게 배치되어 세라믹 백킹재(10)를 보호하는 보호 케이스(20)와, 세라믹
백킹재(10)의 상면에 적층되는 유리섬유(30)를 포함한다.
유리섬유(30)는 두 모재 사이에 형성되는 용접부의 보호를 위한 슬래그를 생성시킬 수 있도록 세라믹 백킹재[0028]
(10)의 상면에 적층되고, 유리섬유(30)의 두께는 0.05~0.4mm로 형성되는 것이 바람직하다.
세라믹 백킹재(10)는 다수로 분리된 형태로 보호 케이스에 일렬로 배열되고, 그 상면 중앙에는 이면비드를 형성[0029]
하는 것은 물론 용접 가스를 배출하기 위한 용도로 비드홈(40)이 길이방향으로 형성된다.
보호 케이스(20)는 금속재질, 구체적으로 메탈재질로 형성될 수 있고, 세라믹 백킹재(10)를 외부의 물리적인 충[0030]
격으로부터 보호한다. 이러한 보호 케이스(20)의 두께는 0.5~1.5㎜로 형성될 수 있다.
세라믹 백킹재(10)는 SiO2, Al2O3, MgO, 알카리 산화물 및 알카리토류 산화물을 포함한다.[0031]
여기에서, 알카리 산화물 및 알카리토류 산화물은 CaO, K2O 및 Na2O 등이 사용될 수 있다. [0032]
세라믹 백킹재(10)를 이루는 성분의 중량비를 살펴보면, SiO2가 24wt%~38wt%범위이고, Al2O3는 58wt%~76wt% 범위[0033]
이며, MgO는 3wt%~8wt% 범위이고, CaO K2O 및 Na2O와 같은 알카리 및 알카리토류 산화물은 2.5wt%~5.0wt% 범위
이다.
그리고, 세라믹 백킹재(10)는 위에서 설명한 주성분 이외에 TiO2, MnO, ZrO2와 같은 불순물이 0.3wt% ~ 2.0wt%[0034]
범위로 더 포함할 수 있다.
세라믹 백킹재(10)의 산성산화물과 염기성 산화물의 비가 0.4~0.7이고, 내화도는 SK 20 ~ 38이며, 부피비중이[0035]
1.7 ~ 2.0 이다.
여기에서, 산성 산화물은 SiO2와 P2O5 등 사용될 수 있고, 염기성 산화물은 Al2O3, CaO, Fe2O3 등이 사용될 수 있[0036]
다.
SiO2는 대표적인 산성산화물로 용융슬래그의 점도를 높이는 역할로 입향 상진 용접과 횡향 용접용 세라믹 백킹재[0037]
의 용융 슬래그의 흘러내림을 방지하는 역할을 한다.
SiO2의 함량이 24wt% 미만이면 용융슬래그의 점도이 낮아져 용접을 할 때 용융 슬래그가 흘러내려 진행이 원활[0038]
하지 못하며, 38wt% 이상이면 용융물의 점도가 높아 용융금속보다 세라믹 용융물이 선행되지 않아 용접부 보호
가 용이하지 못해 용접부의 불순물 혼입 및 블로우 홀 등의 불량이 발생 한다.
Al2O3는 세라믹의 연화온도를 상승시키는 성분이나 열 충격에는 약한 성분으로, 그 함량이 58wt% 미만이면 400A[0039]
이상의 대입열 용접에서 용융 슬래그의 과다 발생으로 용접부로 용융 슬래그가 혼입이 되어 용접부 관찰이 용이
하지 못하고, 또한 용융 슬래그 혼입으로 인한 불량이 발생할 수 있다. 그리고, 그 함량이 76wt% 이상이면 내화
도가 너무 높아 용접 시 이면쪽의 용접부를 보호하는 용융 슬래그의 발생이 적어 질소, 산소, 수소 등의 가스
등의 불순물이 혼입되어 용접불량이 발생하고, 또한, 열충격에 의한 세라믹의 파손으로 파손된 세라믹이 용접부
로 혼입이 될 수 있다.
MgO는 고융점 슬래그 형성제로 용융슬래그의 응고속도를 향상시키는 역할을 하여 이면비드 처짐을 방지하고 외[0040]
관을 안정화 시키는 역할을 한다. 그 함량이 3wt% 미만이면 입향상진 용접에서 슬래그의 응고속도가 감소되어
공개특허 10-2017-0035160
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용접 이면비드 처짐현상이 발생하게 되고, 8wt% 이상이면 응고속도가 너무 빨라 아크 안정성이 떨어지고 스패타
가 다량 발생하게 된다.
알카리 산화물과 알카리 토류 산화물은 이온화 되기 쉬운 원소로서, 아크 안정성에 아주 중요한 역할을 하는 성[0041]
분으로, 그 중 CaO, K2O, Na2O는 첨가하기가 용이한 성분들로 그 함량이 2.5wt% 미만이면 아크 안정성이 저하되
어 스패타의 다량 발생 및 용접 부 관찰이 용이하지 못하며 그 함량이 5wt% 이상이면 대입열 용접에 적합하지
못한 높은 내화도를 가지지 못하게 된다.
산성 산화물과 염기성 산화물의 비가 0.4 미만이면 점도가 너무 높아 용접진행성 저하되며, 0.7이상이면 점도가[0042]
너무 낮아 용융 슬래그가 흘러내리는 현상이 발생하게 된다.
세라믹 백킹재(10)의 내화도는 SK20 ~ 38인 것이 바람직하다. 내화도가 SK 20 미만이면 대입열 용접시 이면비드[0043]
가 과다하게 발생하게 되고 용접진행성이 저하되어 충격인성이 저하되고, 내화도가 SK 38 이상이면 용융 슬래그
가 발생이 용이하지 않아 이면비드가 보호가 원활하지 못해 용접결함이 발생되 며, 완전 용융되지 않은 슬래그
가 이면비드에 부착되어 잔존하게 되어 이를 제거하기 위한 후공정이 필요하게 된다.
세라믹 백킹재(10)의 부피비중은 1.7 미만이면 슬래그가 과다하게 발생하고, 또한 세라믹이 단단하지 못하여 대[0044]
입열 용접에서 용접 후 세라믹 백킹재 제거시에 세라믹이 이면비드에 부착되는 현상이 발생하며, 2.0 이상이면
용융슬래그가 발생이 용이하지 않아 이면비드 보호가 원활하지 못하여 용접결함이 발생할 수 있다.
그리고, 세라믹 백킹재는 세라믹 용융물의 점도를 증가시키는 SiO2와 P2O5와 같은 산성 산화물과 용융물의 점도[0045]
를 감소시키는 Al2O3, CaO, Fe2O3와 같은 알카리 산화물의 함유비를 조절하여 적정 내화도 및 부피비중을 가지는
세라믹 백킹재를 제공할 수 있고, 용접 진행성이 향상되어 용접 입열량이 낮아짐으로 선급에서의 3Y Grade에 적
합한 충격인성을 얻을 수 있게 한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하나, 이러한 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것이며[0046]
본 발명은 이러한 실시예의 기재에 의하여 제한되는 것은 아니다.
하기 표 1과 같이, 그 조성을 달리하는 세라믹 백킹재를 각각 마련하였다. [0047]
표 1
구 분[0048] 실시예 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5 6
SiO2 35.2 28.7 27.2 72.0 33.5 64.7 1.1 30.2 90.9
Al2O3 58.2 60.2 66.2 18.1 63.2 17.8 98.0 65.2 5.7
MgO 3.2 5.4 3.1 4.93 1.8 14.1 0.2 0.4 1.8
알카리 산화물,알카리
토류 산화물
2.6 4.2 2.5 4.07 0.6 2.9 0.2 2.9 1.2
기타 0.8 1.5 1.0 0.9 0.9 0.5 0.5 1.3 0.3
합계 100 100 100 100 100 100 100 100 100
산성산화물/
염기성산화물
0.61 0.48 0.41 4 0.53 3.6 0.01 0.46 15.9
내화도(SK) 26 22 36 18 40 12 40 35 36
부피비중 1.7 1.8 1.9 1.6 1.8 1.5 1.8 1.8 1.8
그리고, 실시예의 용접 조건은 하기 표 2와 같다. [0049]
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표 2
모재[0050] 용접봉 Root
Gap
Face
Gap
Groove
angle
Toch'
Angle
Copper
shoe
전류
(A)
전압
(V)
용접속도
(cpm)
입열
량
(kJ/c
m)
EH36 SC-EG3
3Y
8mm 30mm 30 7 28mm 440 44 5.5 211.2
0
충격인성 측정방법 : KS B 0810:2003 [0051]
충격시험편 : 10*10*55mm (V-notched) [0052]
3Y Grade에 적합한 충격인성은 -20에서 single 값은 최소 34 J (Single), 3개 값은 평균 최소 47 J 이상 충격[0053]
인성 측정용 시편은 용접부 이면에서 5mm 떨어진 구간부터 시편 3ea를 채취하여 측정하면 하기의 표 3과 같은
용접 결과를 얻었다.
표 3
구 분[0054] 용접테스트 비교예
1 2 3 1 2 3 4 5 6
용
접
성
아크
안정성
◎ ◎ ◎ ◎ X ◎ X ◎ X
스패타 ◎ ◎ ◎ ◎ X ◎ ○ ◎ X
슬래그
박리성
◎ ◎ ◎ X X X X ◎ ○
블로우 홀 ◎ ◎ ◎ X ○ ▲ ◎ ○ X
이면비드 ◎ ◎ ◎ ▲ ▲ ○ ▲ X ○
이면비드
높이
1.8 1.7 1.4 2.4 1.5 2.6 1.0 1.8 1.2
이면부
충격인성
(-20℃)
1 62 71 68 55 62 37 92 57 62
2 69 66 72 32 57 46 91 59 58
3 72 65 88 63 59 52 85 30 73
Avg 67.7 67.3 76.0 50.0 59.3 45.0 89.3 48.7 64.3
◎ 우수, ○ 양호, ▲ 보통, X 불량[0055]
비교예 1번은 기존에 사용하던 일렉트로 가스 용접용 세라믹으로 대입열로 용접했을 시에 아크 안정성과 스패타[0056]
발생은 양호하나, 낮은 내화도로 인한 과대한 이면비드 발생과 , 산성 산화물과 염기성 산화물의 비가 4로 너무
높아 용융 슬래그의 점도가 높아 용융금속보다 진행성이 저하되어 용접부 보호가 용이하지 못하여 이면비드 측
부에 블로우 홀이 3곳에서 발생하였고, 기준에 미달하는 충격인성 값이 1곳에서 측정이 되었다.
비교예 2는 산성산화물과 염기섬산화물의 비가 양호하나, 알카리 산화물 및 알카리 토류 산화물의 양이 적어서[0057]
아크 안정성이 떨어지고, 스패타가 다량 발생하며, 내화도가 높아 불완전 용융된 슬래그가 이면비드에 달라붙어
있는 현상이 발생하였다.
비교예 3은 FCAW용 세라믹 백킹재로 아크 안정성 및 스패타 발생은 양호하나 낮은 입열량으로 인한 높은 이면비[0058]
공개특허 10-2017-0035160
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드 생성 및 낮은 부피비중으로 대입열에 의한 세라믹의 파손으로 파손된 세라믹이 이면비드에 잔존하게 되어 그
라인딩 등의 후공정이 발생하게 되었다.
비교예 4는 98% 알루미나로 구성된 세라믹 백킹재로 낮은 이면비드 생성 및 용접 진행성은 양호하나, 아크 안정[0059]
성이 저하되고, 스패타가 다량 발생하며, 열 충격에 의한 세라믹의 파손으로 이면비드에 세라믹의 잔존하게 되
어 이면비드가 불량으로 그라인딩의 후공정이 필요하게 되었다.
비교예 5는 실시예와 유사한 제품으로 아크가 안정되고, 슬래그 박리성도 양호하나 MgO의 성분이 적어 용융 슬[0060]
래그의 유동성이 저하되어 이면비드가 2 포인트에서 올록비드가 생성되었고 그 중 한 포인트에서 충격인성이 기
준보다 낮은 값이 측정되었다.
비교예 6은 적정한 내화도나 부피비중을 갖은 세라믹 백킹재이나, 아크 안정성이 저하되고, 스패타가 다량 발생[0061]
하였으며, 높은 점도로 인한 용접부 보호가 용이하지 못하여서 블로우 홀이 2곳에서 발생하였다.
그러한 반면에, 본 발명의 세라믹 백킹재 1, 2, 3은 아크 안정성, 스패타 발생률, 용융 슬래그, 박리성 및 이면[0062]
비드의 생성 및 높이가 양호한 것을 알 수 있고, 이면부의 충격인성 역시 기준에 부합하는 것을 알 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에[0063]
한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식
을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
부호의 설명
10: 세라믹 백킹재 20: 보호 케이스 [0064]
30: 유리섬유 40: 비드홈
도면
도면1
공개특허 10-2017-0035160
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도면2
공개특허 10-2017-0035160
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