[发明专利]药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法

说明书

根据本发明的一个方面，其目的在于提供一种低温韧性、焊接操作性及加工性优异的药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法。本发明的一个实施方式提供一种药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法，以重量％计，所述冷轧钢板包括：C：0.005～0.10％、Mn：0.05～0.25％、Si：0.05％以下(0％除外)、P：0.0005～0.01％、S：0.008％以下(0％除外)、Al：0.005～0.06％、N：0.0005～0.003％、Ni：0.8～1.7％、Cr：0.1～0.5％及余下的Fe和不可避免的杂质，由以下关系式1定义的W_N是0.10～0.75。关系式1：W_N＝(31×C+0.5×Mn+20×Al)×(Ni)×(0.6×Cr)，根据本发明的一个方面，提供一种低温韧性、焊接操作性及加工性优异的药芯焊丝用冷轧钢板，从而能够提供用于造船产业、材料产业、建筑产业等领域的可全方位焊接的药芯焊丝型焊棒钢带。

技术领域

本发明涉及一种药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法。

背景技术

对于应用在药芯焊丝(Flux Cored Wire)等的焊棒用钢带而言，为了应对各种用途，正在复合开发并应用用作原板的钢板和助焊剂(Flux)材料。作为特殊用途，例如正在开发耐磨性优异的高锰(Mn)钢的焊接部件、在极低温下的韧性优异的极低温用焊接部件、防尘性能优异的防尘钢用焊接部件等各种特殊目的用的焊接部件。因此，正在开发符合这些特殊焊接用钢的焊棒用材料。

一般来说，焊接生产性最高且在各种位置容易焊接的焊接方法有药芯焊接(FCW，Flux Cored Welding)方法。该焊接方法中使用的焊接材料是药芯焊丝，其通过将拉拔普通冷轧钢板的带钢(Strip)加工成U字型，并且将以重量比计约为5～50％左右的助焊剂成分和锰(Mn)、镍(Ni)等合金元素混合为粉末形态并添加到加工的该U字管中，然后加工成圆形而制造。所述助焊剂成分是为了确保焊接操作性而添加，所述合金元素是为了确保适于焊棒的使用用途的特性而添加。

此时，通过改变以粉末状态添加的焊芯内合金成分的种类和添加量，确保焊棒材料所需要的各种特性。例如，为了生产需要优异的低温韧性的焊接部件，需要在加工的焊丝焊芯部中混合装入用于改善低温韧性的合金元素和助焊剂。

另一方面，作为用于制造药芯焊丝所使用的焊丝用冷轧钢材，普遍使用没有添加大量的合金元素的普通碳钢，在部分特殊用途中使用不锈钢。

普通碳钢为基础的焊丝用钢材的延伸率优异延伸率，因此在拉拔时不发生钢材的撕裂现象，另外，其加工硬化程度低，从成型到最终焊丝制造中无需进行单独的热处理工艺即可以进行连续制造，因此应用在各种用途。但是，所述碳钢焊接钢材是低合金钢，因此为了确保不同用途的焊棒特性，需要添加填充焊丝内部的助焊剂和焊芯内合金元素。但是为了确保焊接操作性，需添加适当的助焊剂，因此在提高焊芯内合金元素的投入量的方面上存在局限性。即需要在焊丝钢材的中心部位添加大量的氧化剂(Ti、Mn、Zr、Al等)、渣形成剂(TiO₂、SiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、MnO等)、稳弧剂(K、Na等)及合金成分(Si、Mn、Ni、Zr、Cr等)等，但是焊丝钢材中包括助焊剂且只限填充大约30～60％的容积量，即便根据填充的粉末而存在差异，但是以重量比计约15～25％左右为限。在这种情况下，当增加用于确保特性的合金元素的含量时，由于助焊剂成分等受到限制，而难以确保稳定的焊接特性。此外，随着以粉末形态添加这些合金元素，焊接操作时熔融的焊芯成分引发焊接部偏析，因此还成为焊接不良的主要原因。

基本上焊丝用不锈钢与普通碳钢相比，碳钢成分中存在的镍(Ni)或铬(Cr)等合金元素量大，可减少与助焊剂一起添加的焊芯合金元素的添加量，但由于是高合金材料，原板材料价格高，目前只应用在特殊用途等。不仅如此，对于这些不锈钢焊接原板而言，在加工焊棒焊丝时，因加工硬化，发生断裂的可能性高，因此需要在制造工艺中，单独实施退火热处理，这将成为制造成本上升的主要原因。