[지재 판결문] 특허법원 2022허2790 - 취소결정(특)

[지재] 특허법원 2022허2790 - 취소결정(특).pdf

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특 허 법 원
제 부
결
사 건 허 취소결 특2022 2790 ( )
원 고 주식회사 A
이사 B
소송 리인 특허법인 부경 담당변리사 고명( )
소송복 리인 변리사 이학
피 고 특허청장
소송 행자 이종경
변 종 결 2023. 4. 4.
결 고 2023. 6. 15.
주 문
원고 청구를 각한다1. . 
소송 용 원고가 부담한다2. .
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청 구 취 지
특허심 원이 소 사건에 하여 한 결 취소한다2022. 3. 24. 2021 71 .
이 유
기초사실1. 
가 . 이 사건 특허발명 갑 제 호 의 을 제 호( 1 1, 2, 2 )
명 명칭 탱크 작용 스 인리스강 플럭스 어드 이어 1) : LNG 
출원일 등 일 등 번2) / / : 2019. 11. 26./ 2020. 12. 23./ 2197132
3) 청구범 자(2022. 2. 24. 청구에 해 것 증 , 2 )1)
청구항 1【 】합 외피에 플럭스가 충 탱크 작용 스 인리스강LNG 플럭 
스 어드 이어에 있어 , 상 탱크 모재는 강이고LNG 9%Ni , 외피 분과 상 
외피에 내포 는 플럭스 분 합 이어 체 조 이 플럭스 어드 이어 
체에 하여 량 량 량% , Ni: 6.0~15.0 %, Cr: 13.0~25.0 %, 량Mn: 3.0~8.0 %, 
량Mo: 1.0~4.0 %2) 량 를 포함하고 량 이하 량 인 , Si: 0.05~1.0 % , C: 0.5 % (0 %
경우 외 량 이하 량 인 경우 외 한하며), P+S: 0.1 % (0 % ) , SiO2, TiO2 
ZrO2 종 이상 량 1 : 5.0~18.0 %, Na2 O K2 종 이상 량 잔부 O 1 : 0.1~1.0 %, 
불가피한 불 포함하고 하 계식 만족하는 탱크 작용 스Fe , [ 1] LNG 
인리스강 플럭스 어드 이어:
계식 [ 1] {4(Na2O+K2O)}/{0.5(TiO2+SiO2)+0.2(ZrO2 이하 이 사건 항 )} < 0.5 ( ‘ 1
명이라 하고 나 지 청구항도 같 식 부른다’ ).
1) 부분 시한다 . 
2) 청구 량 량 이하 량 인 경우 외 : ‘Mn: 1.0~10.0 %, Mo: 5.0 % (0 % )’
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청구항 2【 】합 외피에 플럭스가 충 탱크 작용 스 인리스강LNG 플럭 
스 어드 이어에 있어 , 상 탱크 모재는 강이고LNG 9%Ni , 외피 분과 상 
외피에 내포 는 플럭스 분 합 이어 체 조 이 플럭스 어드 이어 
체에 하여 량 량 량% , Ni: 6.0~15.0 %, Cr: 13.0~25.0 %, 량Mn: 3.0~8.0 %3), 
량 를 포함하고 량 이하 량 인 경우 외Si: 0.05~1.0 % , C: 0.5 % (0 % ), P+S: 0.1 
량 이하 량 인 경우 외 한하며% (0 % ) , SiO2, TiO2 ZrO2 종 이상 1 : 
량5.0~18.0 %, Na2 O K2 종 이상 량 잔부 불가피한 불O 1 : 0.1~1.0 %, Fe 
포함하고 이루어진 군에 택 는 종 이상 , Mo, W, Nb 1 0.1~5.0 
량 포함하며 잔부는 불가피한 불 이고 하 계식 만족하는 % , Fe , [ 1] LNG 
탱크 작용 스 인리스강 플럭스 어드 이어:
계식 [ 1] {4(Na2O+K2O)}/{0.5(TiO2+SiO2)+0.2(ZrO2)} < 0.5 
청구항 3【 】합 외피에 플럭스가 충 탱크 작용 스 인리스강LNG 플럭 
스 어드 이어에 있어 , 상 탱크 모재는 강이고LNG 9%Ni , 상 플럭스 어
드 이어에 하여 얻어지는 용착 속이, 량 량 Ni: 8.0~14.0 %, Cr: 15.0~23.0 %, 
량 량Mn: 2.0~5.0 %, Mo: 1.0~4.0 %4) 량 량, Si: 0.05~1.0 %, C+N: 0.01~0.5 %, 
량 이하 량 인 경우 외 잔부는 불가피한 불 포함하P+S: 0.1 % (0 % ), Fe 
인장강도 샤르피 충격인 값 가지고 하 계, 640~740MPa -196 33~45J , [℃ 
식 를 만족하는 탱크 작용 스 인리스강 플럭스 어드 이어2] , LNG : 
계식 [ 2] {Cr+Mo}/{Ni+Mn+30(C+N)} > 1
청구항 4【 】합 외피에 플럭스가 충 탱크 작용 스 인리스강LNG 플럭 
3) 청구 량 : ‘Mn: 1.0~10.0 %’
4) 청구 량 량 이하 량 인 경우 외 : ‘Mn: 1.0~8.0 %, Mo: 4.0 % (0 % )’
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스 어드 이어에 있어 , 상 탱크 모재는 강이고LNG 9%Ni , 상 플럭스 어
드 이어에 하여 얻어지는 용착 속이, 량 량 Ni: 8.0~14.0 %, Cr: 15.0~23.0 %, 
량Mn: 2.0~5.0 %5) 량 량 량 이하, Si: 0.05~1.0 %, C+N: 0.01~0.5 %, P+S: 0.1 % 
량 인 경우 외 이루어진 군에 택 는 종 이상(0 % ), Mo, W, Nb 1 (Q): 
량 잔부는 불가피한 불 포함하 인장강도 0.1~4.0 %, Fe , 640~740MPa 
샤르피 충격인 값 가지고 하 계식 만족하는 탱크 -196 33~45J , [ 3] , LNG ℃ 
작용 스 인리스강 플럭스 어드 이어:
계식 [ 3] {Cr+Q}/{Ni+Mn+30(C+N)} > 1
명 개요 4) 
5) 청구 량 : ‘Mn: 1.0~8.0 %’
기술분야 및 배경기술 
본 발명은 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어에 관한 것으로 더욱 상 LNG , 
세하게는 및 의 함량 조정으로 우수한 강도와 극저온 충격 인성을 갖는 용접 금Mn, Cr, Mo
속을 얻을 수 있는 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어에 관한 것이다 식LNG (
별번호 [0001]).
액화천연가스 비등점 액체산소 비 (LNG, Liquefied Natural Gas, : -164 ), (Liquefied Oxygen, ℃
등점 액체질소 비등점 등과 같은 액화가스는 극저온 : -183 ), (Liquefied Nitrogen, : -196 ) ℃ ℃
저장을 필요로 한다 그러므로 이들 가스를 저장하기 위해서는 극저온에서 충분한 인성과 강. 
도를 가지는 재료로 이루어지는 압력용기 등의 구조물이 필요하다 식별번호 ( [0003]).
액화가스 분위기의 저온에서 사용 가능한 재료로서 종래부터 계 스테인레스 합금이 Cr-Ni
나 강 및 계열의 알루미늄 합금 등이 사용되어 왔다 그러나 알루미늄 합금의 경9% Ni 5000 . 
우 합금 비용이 높고 낮은 강도로 인해 구조물의 설계 두께가 증가하게 되며 용접 시공성도 
좋지 않아 사용이 제한적이라는 문제를 가진다 계 스테인레스와 강 등은 알루미. Cr-Ni 9% Ni
늄의 낮은 강도 문제점은 극복하 으나 고가의 니켈 함유로 인해 제조 비용이 상승하는 등 
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적용에 문제가 되어 왔다 식별번호 ( [0004]).
또한 액화가스에 사용되는 구조용 강에 관한 또 다른 기술로는 니켈을 완전히 배제한 소 
위 니켈 프리 고망간강을 사용하여 왔다 그러나 이러한 기술들은 열처리 회수의 증- (Ni-free) . , 
가로 인해 비용 증가 및 열처리 설비 부하가 생기는 문제점이 있었다 이에 한민국 등록특. 
허 제 호와 같이 주 조직을 페라이트가 아닌 오스테나이트로 하여 극저온 인성을 10-135843
확보하는 기술이 개발되었다 식별번호 ( [0004]).
이와 같은 구조용 강을 용접하기 위하여 사용된 종래의 플럭스 코어드 와이어는 용접 후 
구조물의 강도 및 충격값을 만족시키기 위하여 구조용 강의 물성에 따라 강 또는 스테9% Ni
인레스 합금 또는 고망간강에 선택적으로 적용가능하도록 개발되어 왔다 그러나 구조용 강. 
의 소재에 따른 제약이 있을 경우 작업 과정에 혼선이 야기될 수 있고 경제적인 측면에서도 , 
불리한 문제가 있다 이에 구조용 강 소재의 제약 없이 용접이 가능하고 용접부의 극저온 인. 
성이 우수한 용접재료를 개발할 필요가 요구되고 있다 식별번호 ( [0005]).
기술적 과제 및 과제의 해결수단 
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 탱크용으로 사용 가능한 물성을 , LNG 
가지는 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어를 제공하는 것을 목적으로 한LNG 
다 식별번호 ( [0007]).
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 합금 외피에 플럭스가 충전된 합금 플럭스 코어 , 
드 와이어에 있어서 상기 탱크의 모재는 강이고 외피 성분과 상기 외피에 내포되, LNG 9%Ni , 
는 플럭스 성분을 합친 와이어 전체의 조성이 플럭스 코어드 와이어 전체에 하여 중량%
로 중량 중량 중량 중량 이하, Ni: 6.0~15.0 %, Cr: 13.0~25.0 %, Mn: 3.0~8.0 %, Mo: 5.0 % (0 
중량 인 경우 제외 중량 를 포함하고 중량 이하 중량 인 경우 제% ), Si: 0.05~1.0 % , C: 0.5 % (0 %
외 중량 이하 중량 인 경우 제외 로 제한하며 및 중 종 이), P+S: 0.1 % (0 % ) , SiO2, TiO2 ZrO2 1
상 중량 및 중 종 이상 중량 잔부 및 불가피한 불순: 5.0~18.0 %, Na2O K2O 1 : 0.1~1.0 %, Fe 
물을 포함하며 하기 관계식 을 만족하는 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 , [ 1] LNG 
와이어를 제공한다.
관계식 식별번호 [ 1] {4(Na2O+K2O)} / {0.5(TiO2+SiO2)+0.2(ZrO2)} < 0.5 ( [0008~0015])
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또한 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 합금 외피에 플럭스가 충전된 합금 플럭스 , , 
코어드 와이어에 있어서 상기 탱크의 모재는 강이고 외피 성분과 상기 외피에 내, LNG 9%Ni , 
포되는 플럭스 성분을 합친 와이어 전체의 조성이 플럭스 코어드 와이어 전체에 하여 중
량 로 중량 중량 중량 중량 를 % , Ni: 6.0~15.0 %, Cr: 13.0~25.0 %, Mn: 3.0~8.0 %, Si: 0.05~1.0 %
포함하고 중량 이하 중량 인 경우 제외 중량 이하 중량 인 경우 , C: 0.5 % (0 % ), P+S: 0.1 % (0 %
제외 로 제한하며 및 중 종 이상 중량 및 중 종 ) , SiO2, TiO2 ZrO2 1 : 5.0~18.0 %, Na2O K2O 1
이상 중량 잔부는 및 불가피한 불순물을 포함하고 및 로 이루어진 : 0.1~1.0 %, Fe , Mo, W, Nb
군에서 선택되는 종 이상을 중량 포함하며 잔부는 및 불가피한 불순물이고1 0.1~5.0 % , Fe , 
하기 관계식 을 만족하는 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어를 제공한[ 1] LNG 
다.
관계식 식별번호 [ 1] {4(Na2O+K2O)} / {0.5(TiO2+SiO2)+0.2(ZrO2)} < 0.5 ( [0016~0023])
또한 합금 외피에 플럭스가 충전된 합금 플럭스 코어드 와이어에 있어서 상기 탱크 , LNG 
의 모재는 강이고 상기 플럭스 코어드 와이어에 의하여 얻어지는 용착 금속 성분이 중9%Ni , , 
량 로 중량 중량 중량 중량% , Ni: 8.0~14.0 %, Cr: 15.0~23.0 %, Mn: 2.0~5.0 %, Mo: 1.0~4.0 % 
이하 중량 를 포함하고 중량 중량 이하 중량, Si: 0.05~1.0 % , C+N: 0.01~0.5 %, P+S: 0.1 % (0 %
인 경우 제외 로 제한하고 잔부는 및 불가피한 불순물을 포함하되 인장강도 ) , Fe , 
및 샤르피 충격인성값 을 가지고 하기 관계식 를 만족하는 640~740MPa 196 33~45J , [ 2]– ℃ 
탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어를 제공한다LNG .
관계식 식별번호 [ 2] {Cr+Mo} / {Ni+Mn+30(C+N)} > 1 ( [0027~0030])
또한 합금 외피에 플럭스가 충전된 합금 플럭스 코어드 와이어에 있어서 상기 탱크 , LNG 
의 모재는 강이고 상기 플럭스 코어드 와이어에 의하여 얻어지는 용착 금속 성분이 중9%Ni , , 
량 로 중량 중량 중량 중량 를 % , Ni: 8.0~14.0 %, Cr: 15.0~23.0 %, Mn: 2.0~5.0 %, Si: 0.05~1.0 %
포함하고 중량 중량 이하 중량 인 경우 제외 로 제한하고, C+N: 0.01~0.5 %, P+S: 0.1 % (0 % ) , 
및 로 이루어진 군에서 선택되는 종 이상 을 중량 잔부는 및 불Mo, W, Nb 1 (Q) 0.1~4.0 %, Fe 
가피한 불순물을 포함하되 인장강도 및 샤르피 충격인성값 을 , 640~740MPa 196 33~45J– ℃ 
가지고 하기 관계식 을 만족하는 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어를 , [ 3] LNG 
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제공한다.
관계식 [ 3] {Cr+Q} / {Ni+Mn+30(C+N)} > 1 식별번호 ( [0031~0037])
발명의 효과 
본 발명의 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어는 의 함량 관계를 LNG Mo, Cr
조절하여 니켈강의 용접에 적용가능하고 용접부 극저온 인성이 우수한 용접 금속을 얻9% , 
을 수 있는 효과가 있다 식별번호 ( [0038]).
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용 
본 명세서에 있어서 플럭스 코어드 와이어는 탱크를 제조함에 이용가능하고 합금 외 , LNG , 
피에 플럭스가 충전된 플럭스 코어드 와이어이다 식별번호 ( [0042]).
본 명세서에 있어서 용접 금속이란 용접을 실시했을 때에 용접 중에 용착 금속과 용융 모 , 
재가 용융되어 응고된 금속을 말한다 식별번호 ( [0043]).
본 명세서에 있어서 용착 금속이란 용접 중에 부가되는 금속재료인 용가재 와이어 로부터 ( )
용접부로 이행된 금속을 말한다 식별번호 . ( [0044]).
중량 식별번호 Ni: 6.0~15.0 %( [0049])
니켈 은 오스테나이트 조직을 안정화 시키기 위하여 첨가하는 성분으로 그 함량이 (Ni) , 6.0 
중량 미만인 경우 오스테나이트 조직이 불안정하여 바람직하지 못하고 중량 를 초과% , 15.0 %
하는 경우 내고온 균열성을 열화하여 바람직하지 못하다 따라서 의 함량은 중. Ni 6.0~15.0 
량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 % ( [0050]).
중량 식별번호 Cr: 13.0~25.0 %( [0051])
크롬 은 용접금속의 강도를 향상시킴과 더불어 오스테나이트 조직을 안정화 시키는 성 (Cr)
분으로 그 함량이 중량 미만인 경우 충분한 강도가 얻어지지 못하여 바람직하지 못, 13.0 % 
하고 중량 를 초과하는 경우 용접 금속의 저온 충격인성이 열화하여 바람직하지 못하, 25.0 %
다 따라서 의 함량은 중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 . Cr 13.0~25.0 % ( [0055]).
중량 식별번호 Mn: 3.0~8.0 %( [0053])
망간 은 오스테나이트 조직을 안정화 시키며 탈산 작용 및 용접성을 향상시키는 성분 (Mn)
으로 그 함량이 중량 미만인 경우 충분한 탈산 효과가 얻어지지 않아 바람직하지 못하, 3.0 % 
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고 중량 를 초과하는 경우 용접 금속 최종 응고역으로의 응고 편석이 촉진되어 융액의 , 8.0 %
융점을 저하시켜 내고온 균열성을 열화하여 바람직하지 못하다 따라서 의 함량은 , . Mn
중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 3.0~8.0 % ( [0054]).
중량 식별번호 Mo: 1.0~4.0 %( [0055])
몰리브덴 은 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과가 있다 함유량이 중량 미 (Mo) . Mo 1.0 % 
만인 경우 충분한 강도가 얻어지지 않아 바람직하지 못하고 중량 를 초과하는 경우 용, , 4.0 %
접 금속의 인성이 열화됨과 더불어 의 응고 편석이 촉진되어 내고온 균열성이 열화되어 , Mo
바람직하지 못하다 따라서 의 함량은 중량 이하로 제한함이 바람직하다 식별번. Mo 1.0~4.0 % (
호 [0056]).
중량 식별번호 Si: 0.05~1.0 %( [0057])
실리콘 은 탈산 작용 및 용접성을 향상시키는 성분으로 그 함량이 중량 미만이면 (Si) , 0.05 % 
탈산 역할이 미비하고 중량 를 초과하게 되면 라베스상 생성에 따라 균열감수성이 증가, 1.0 %
하여 바람직하지 못하다 따라서 의 함량을 중량 이하로 제한함이 바람직하다. Si 0.05~1.0 % 
식별번호 ( [0058]).
중량 이하 중량 인 경우 제외 식별번호 C: 0.5 % (0 % )( [0059])
탄소 는 용접 금속의 강도를 향상하는 효과가 있지만 과잉하게 첨가하면 탄화물을 생성 (C) , 
하여 인성을 저하시키는 문제점이 있다 따라서 의 함량은 와이어 전체 중량당 이하. C 0.5% 
로 한다 더욱 바람직하게는 용접 금속의 인성 저하를 방지하기 위하여 중량 이하인 것. 0.1 %
이 바람직하다 식별번호 ( [0060]).
중량 이하 중량 인 경우 제외 식별번호 P+S: 0.1 % (0 % )( [0061])
인 및 황 은 고온균열에 향을 미치는 주요 원소 중 하나로 저융점 화합물을 발생시 P( ) S( ) , 
켜 고온균열을 발생 시킬 수 있다 본 발명의 경우 의 총 함량은 중량 미만인 것이 . P+S 0.1 % 
바람직하다 식별번호 ( [0062]).
및 중 종 이상 중량 식별번호 SiO2, TiO2 ZrO2 1 : 5.0~18.0 %( [0063])
산화물은 슬래그의 융점을 높여 전자세 용접의 작업성을 양호하게 하기 위하여 Si, Ti, Zr 
첨가할 수 있다 산화물 첨가량의 합이 중량 미만이면 슬래그의 양이 충분하. Si, Ti, Zr 5.0 % 
- 9 -
지 않아 슬래그 포피성이 열화되고 중량 를 초과하면 슬래그 박리 결함이 발생할 수 , 18.0 %
있으므로 중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 5.0~18.0 % ( [0064]).
및 중 종 이상 중량 식별번호 Na2O K2O 1 : 0.1~1.0 %( [0065])
알칼리 금속 산화물은 중량 이상 첨가되어야 용접 중 아크의 이온화 포텐셜을 저하 0.1 % 
시켜 아크의 발생을 용이하게 해주며 용접 중 안정된 아크를 유지할 수 있다 또한 중, . 1.0 
량 를 초과하는 경우 높은 증기압으로 인하여 용접 흄 이 과다하게 발생할 수 있으므% (fume)
로 알칼리 금속 산화물은 중량 로 제한함이 바람직하다 알칼리 금속 산화물은 0.1~1.0 % . 
및 중 종 이상을 포함할 수 있다 식별번호 Na2O K2O 1 ( [0066]).
나아가 등을 더 포함할 수 있다 잔부는 및 불가피한 불 K2SiF6, Bi2O3, Fe2O3, Al2O3 . Fe 
순물일 수 있다 식별번호 ( [0067]).
한편 본 발명의 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어는 하기 관계식 을 만족하도록 각 , [ 1]
산화물의 첨가량을 제어함이 바람직하다 구체적으로 관계식 에 의해 정의되는 값이 . [ 1] 0.5 
미만이 되도록 관리함이 바람직하다 이상인 경우 용접성 및 균열성 저하로 인하여 용접. 0.5 
부 품질이 저하될 수 있다 식별번호 ( [0068]).
관계식 식별번호 [ 1] {4(Na2O+K2O)} / {0.5(TiO2+SiO2)+0.2(ZrO2)} < 0.5 ( [0069])
본 발명의 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어는 구리 를 중량 이하로 더 포함할 (Cu) 0.5 % 
수 있다 는 석출 경화 원소이며 그 함량을 중량 이하로 제한함이 바람직하다. Cu 0.5 % . 0.5 
중량 를 초과하는 경우 경화능이 증가하여 저온 충격인성이 연화되어 바람직하지 못하다 식% (
별번호 [0070]).
또한 질소 를 중량 이하로 더 포함할 수 있다 질소 은 은 고용 강화 원소이며 (N) 0.4 % . (N) N
그 함량을 중량 이하로 제한함이 바람직하다 중량 를 초과하는 경우 저온 충격 0.4 % . 0.4 %
인성을 열화시키며 완전 오스테나이트 조직이 발생하여 내고온 균열성과 내기공성이 열화되, 
기 때문에 바람직하지 못하다 식별번호 ( [0071]).
본 발명의 플럭스 코어드 와이어는 및 의 함량 관계를 조절하여 용접부 물성을 Mn, Cr Mo
확보할 수 있다 구체적으로 를 만족하는 경우 상기 플럭. {Cr+Mo} / {Ni+Mn+30(C+N)} > 1
스 코어드 와이어에 의하여 얻어지는 용착 금속은 이상의 항복강도 이상350MPa , 600MPa 
- 10 -
의 인장강도 이상의 연신율을 가지고 샤르피 충격시험에서 이상의 충격값, 30% , -196 27J ℃ 
을 가질 수 있다 식별번호 ( [0072]).
본 발명의 다른 측면에 따르면 합금 외피에 플럭스가 충전된 합금 플럭스 코어드 와이어 , 
에 있어서 상기 탱크의 모재는 강이고 상기 플럭스 코어드 와이어에 의하여 얻어, LNG 9%Ni , 
지는 용착 금속 성분이 중량 로 중량 중량 중, % , Ni: 8.0~14.0 %, Cr: 15.0~23.0 %, Mn: 2.0~5.0 
량 중량 이하 중량 인 경우 제외 중량 를 포함하고%, Mo: 1.0~4.0 % (0 % ), Si: 0.05~1.0 % , C+N: 
중량 중량 이하 중량 인 경우 제외 잔부는 및 불가피한 불순물0.01~0.5 %, P+S: 0.1 % (0 % ), Fe 
을 포함하되 인장강도 및 샤르피 충격인성값 을 가지고 하기 , 640~740MPa 196 33~45J , – ℃ 
관계식 를 만족하는 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어를 제공한다 식[ 2] LNG (
별번호 [0078]).
관계식 은 이다 식별번호 [ 2] {Cr+Mo} / {Ni+Mn+30(C+N)} > 1 ( [0079]).
니켈 은 오스테나이트 조직을 안정화 시키기 위하여 첨가하는 성분으로 그 함량이 (Ni) , 8.0 
중량 미만인 경우 오스테나이트 조직이 불안정하여 강도 확보가 어려워 바람직하지 못하% 
고 중량 를 초과하는 경우 내고온균열성이 감소하여 바람직하지 못하다 따라서 의 , 14.0 % . Ni
함량은 중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 8.0~14.0 % ( [0081]).
크롬 은 용접금속의 강도를 향상시킴과 더불어 오스테나이트 조직을 안정화 시키는 성 (Cr)
분으로 그 함량이 중량 미만인 경우 충분한 강도가 얻어지지 못하여 바람직하지 못, 15.0 % 
하고 중량 를 초과하는 경우 용접 금속의 저온 충격인성이 열화하여 바람직하지 못하, 23.0 %
다 따라서 의 함량은 중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 . Cr 15.0~23.0 % ( [0082]).
망간 은 오스테나이트 조직을 안정화 시키며 탈산 작용 및 용접성을 향상시키는 성분 (Mn)
으로 그 함량이 중량 미만인 경우 충분한 탈산 효과가 얻어지지 않아 바람직하지 못하, 2.0 % 
고 중량 를 초과하는 경우 용접 금속 응고 편석이 촉진됨에 따라 내고온균열성이 떨어, 5.0 %
져 바람직하지 못하다 따라서 의 함량은 중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 . Mn 2.0~5.0 % (
[0083]).
몰리브덴 은 용접 금속의 강도를 향상시키는 효과가 있다 함유량이 중량 미 (Mo) . Mo 1.0 % 
만이면 충분한 강도가 얻어지지 않아 바람직하지 못하고 중량 를 초과하는 경우 용접 , 4.0 %
- 11 -
금속의 인성이 열화되고 응고 편석이 촉진되어 내고온 균열성이 감소하여 바람직하지 못하
다 따라서 의 함량은 중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 . Mo 1.0~4.0 % ( [0084]).
실리콘 은 그 함량이 중량 미만이면 탈산력이 부족하고 중량 를 초과하게 (Si) 0.05 % , 1.0 %
되면 라베스상 생성에 따라 균열감수성이 증가하여 바람직하지 못하다 따라서 의 함량을 . Si
중량 로 제한함이 바람직하다 식별번호 0.05~1.0 % ( [0085]).
탄소 는 용접 금속의 강도를 향상하는 효과가 있지만 과잉하게 첨가하면 탄화물을 생성 (C) , 
하여 인성이 저하되는 문제점이 있다 질소 은 은 고용 강화 원소이며 과잉 첨가하는 경. (N) N
우 저온 충격 인성을 열화시키며 완전 오스테나이트 조직이 발생하여 내고온균열성과 내기, 
공성이 열화되기 때문에 바람직하지 못하다 따라서 의 총함량은 중량 로 제. C+N 0.01~0.5 %
한함이 바람직하다 식별번호 ( [0086]).
인 및 황 은 고온균열에 향을 미치는 주요 원소 중 하나로 저융점 화합물을 발생시 P( ) S( ) , 
켜 고온균열을 발생시킬 수 있다 본 발명의 경우 의 총 함량은 중량 미만인 것이 . P+S 0.1 % 
바람직하다 식별번호 ( [0087]).
표 [ 1]
Ni Cr Mn Mo Cu Si C N P+S W Nb 식1 식2
1 7.61 16.47 5.69 1.95 0 0.83 0.015 0 0.03 0 0 0.28 1.34
2 7.60 16.57 8.14 1.93 0 0.81 0.015 0 0.03 0 0 0.28 1.14
3 7.95 16.07 6.75 1.25 0 0.80 0.015 0 0.03 0 0 0.31 1.14
4 8.04 16.14 6.79 1.05 0 0.79 0.015 0 0.03 0 0 0.40 1.13
5 7.61 16.47 5.69 1.73 0 0.83 0.015 0 0.03 0.57 0 0.28 1.32
6 7.72 16.24 6.07 0 0 0.79 0.015 0 0.04 1.95 0 0.33 1.14
7 7.69 16.43 5.71 1.69 0 0.8 0.015 0 0.03 0 0 0.42 1.31
8 7.88 16.02 5.76 0 0 0.85 0.015 0 0.03 0 0.59 0.39 1.14
9 7.61 15.93 5.63 1.63 0 0.79 0.015 0 0.03 0.39 1.07 0.29 1.28
10 7.60 15.93 6.23 0 0 0.86 0.015 0 0.04 1.37 0.27 0.39 1.12
11 7.49 17.18 5.19 1.41 0 0.78 0.015 0 0.03 0 0.54 0.75 1.42
12 7.29 11.68 6.67 1.25 0 0.79 0.015 0 0.04 0 0 0.32 0.90
13 7.61 16.17 6.19 7.00 0 0.80 0.015 0 0.04 0 0 0.34 1.63
14 15.37 15.97 6.93 1.25 0 0.79 0.015 0 0.03 0 0 0.37 0.76
15 7.61 16.19 6.94 1.25 0 0.77 0.015 0 0.03 0 0 0.32 0.68
16 6.17 18.19 5.95 3.91 0 0.84 0.015 0 0.03 0 0 0.44 1.76
17 7.94 16.21 9.08 1.13 0 0.85 0.015 0 0.04 0 0 0.33 0.99
18 7.67 16.00 10.75 5.17 0 0.79 0.015 0 0.04 0 0 0.40 1.12
19 7.11 12.19 6.75 6.64 0 0.80 0.015 0 0.03 0 0 0.31 1.32
- 12 -
각 용접재료에 하여 플럭스 코어드 아크 용접 을 실시하 (FCAW; Flux Cored Arc Welding)
다 의 경우 보호 가스에서 입열량 로 용접을 실시하 다. FCAW 100% CO2 8.0~12.0 KJ/cm . 
용 와이어 직경은 인 것을 사용하 다 판 두께 의 탱크 제작 모재 FCAW 1.2mm . 20mm LNG 
중 하나인 강판의 개선면에 개선 각도가 가 되도록 사면을 형성하 다 이후 모재9%Ni 22.5° . 
끼리 루트 갭이 가 되도록 배치하고 개선이 좁아지는 측 루트부 에 모재와 동일한 강12mm , ( )
재를 배치하 다 이 개선에 준하여 용접하고 용접 이음부를 제조하 다 식별번호 . ( [0114]).
용접 과정에서 확인 가능한 용접 이음부의 아크안정성 슬래그 박리성과 용접 이음부의 내 , 
균열성 비드 외관의 기공여부를 육안으로 비교하여 우수 양호 미흡 불량 의 , ( ), ( ), ( ), ×( ) 4 ◎ ○ △
단계로 평가한 결과를 하기 표 에 나타내었다 식별번호 2 ( [0100]).
표 [ 2] 
20 7.86 25.73 10.61 1.25 0 0.83 0.015 0 0.03 0 0 0.33 1.43
21 7.56 16.41 5.53 1.89 0 0.83 0.015 0 0.03 2.91 0 0.27 1.35
22 7.66 16.57 5.58 0 0 0.83 0.015 0 0.03 2.23 0 0.28 1.21
23 7.59 16.51 5.67 1.94 0 0.83 0.015 0 0.03 0 1.67 0.28 1.35
24 7.69 16.69 5.71 0 0 0.83 0.015 0 0.03 0 1.93 0.29 1.21
25 7.19 17.01 10.18 1.93 0 0.79 0.015 0 0.03 2.19 0 0.28 1.06
26 7.59 16.37 10.09 0 0 0.80 0.015 0 0.03 2.86 0 0.35 0.90
27 7.64 16.97 10.91 1.94 0 0.81 0.015 0 0.02 0 1.56 0.29 1.00
28 6.91 17.54 10.05 0 0 0.81 0.015 0 0.03 0 1.97 0.30 1.01
내균일성 아크안정성 비드외관 슬래그박리성 크랙비율(%)
1 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
2 ◎ ○ ○ ◎ 0
3 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
4 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
5 ○ ◎ ◎ ◎ 4
6 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
7 ○ ◎ ◎ ◎ 5
8 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
9 ○ ◎ ◎ ◎ 7
10 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
11 ◎ △ △ △ 0
12 △ ◎ ◎ ◎ 45
13 ○ ◎ ◎ ◎ 17
14 △ ◎ ◎ ◎ 40
- 13 -
표 를 참고하여 설명하면 관계식 을 불충족 하는 번의 경우 아크 안정성과 비드 외 2 , 1 11
관이 미흡하게 나타남을 확인할 수 있다 또한 관계식 를 불충족하는 및 번의 경. 2 12, 14, 16
우 크랙의 비율이 높게 나타남을 확인하 다 의 범위에 따라 번의 경우도 크랙이 . Mn 20, 27
형성됨을 확인하 다 식별번호 ( [0102]).
이후 얻어진 용접 이음부의 항복강도 인장강도 연신율 의 샤르피 충격 (YS), (TS), (EL), -196℃
흡수에너지를 측정한 결과를 하기 표 에 나타내었다 식별번호 3 ( [0103]).
표 [ 3] 
15 ○ ◎ ◎ ◎ 13
16 ○ ◎ ◎ ◎ 9
17 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
18 ○ ○ ○ ○ 12
19 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
20 ○ ○ ○ ○ 11
21 ○ ◎ ◎ ◎ 7
22 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
23 ○ ◎ ◎ ◎ 9
24 ◎ ◎ ◎ ◎ 0
25 ○ ○ ◎ ◎ 9
26 ◎ ○ ◎ ◎ 0
27 ○ ○ ○ ◎ 10
28 ◎ ○ ○ ◎ 0
항복강도(MPa) 인장강도(MPa) 연신율(%) CVM Impact(J@-196 )℃
1 452 707 40 39
2 426 701 39 38
3 435 651 40 45
4 427 647 40 44
5 468 729 38 37
6 451 697 38 37
7 461 723 39 38
8 439 689 39 38
9 487 731 38 36
10 437 702 39 37
11 430 657 40 42
12 370 530 43 45
13 549 767 30 24
14 364 616 41 44
- 14 -
표 을 참고하여 설명하면 관계식 를 불충족 하는 내지 의 경우 항복강도 인장강 3 , 2 12 20 , 
도 특히 충격값이 낮게 나타남을 확인할 수 있었다 반면 본 발명의 조성 범위에 해당하는 , . 
내지 의 경우 이상의 항복강도 이상의 인장강도 이상의 연신율1 10 420MPa , 650MPa , 38% , 
및 이상의 충격값을 확보할 수 있었다 식별번호 35J ( [0105]).
또한 또는 의 함량과 관련한 관계식 을 고려하여 표 에 나타낸 바와 같은 성 Mo, W, Nb 3 4
분을 가지는 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어를 준비하 다 이후 용접을 실시한 후 용접 . 
이음부의 물성평가 결과를 하기 표 에 나타내었다 식별번호 5 ( [0106]).
표 [ 4]
Ni Cr Mn Mo Cu Si C N P+S W Nb 식3
Q=Mo+
W+Nb
5 7.61 16.47 5.69 1.73 0 0.83 0.015 0 0.03 0.57 0 1.37 2.3
6 7.72 16.24 6.07 0 0 0.79 0.015 0 0.03 1.95 0 1.28 1.95
7 7.69 16.43 5.71 1.69 0 0.81 0.015 0 0.03 0 0.59 1.35 2.28
8 7.88 16.02 5.76 0 0 0.85 0.015 0 0.03 0 1.07 1.21 1.07
9 7.61 15.93 5.63 1.63 0 0.79 0.015 0 0.03 0.39 0.27 1.33 2.29
10 7.60 15.93 6.23 0 0 0.86 0.015 0 0.04 1.37 0.54 1.25 1.91
21 7.56 16.41 5.53 1.89 0 0.83 0.015 0 0.03 2.91 0 1.57 4.8
22 7.66 16.57 5.58 0 0 0.83 0.015 0 0.03 2.23 0 1.37 2.23
23 7.59 16.51 5.67 1.94 0 0.83 0.015 0 0.03 0 1.67 1.47 3.61
24 7.69 16.69 5.71 0 0 0.83 0.015 0 0.03 0 1.93 1.34 1.93
25 7.19 17.01 10.18 1.93 0 0.79 0.015 0 0.03 2.19 0 1.19 4.12
26 7.59 16.37 10.09 0 0 0.80 0.015 0 0.03 2.86 0 1.06 2.86
15 394 637 43 43
16 504 727 37 29
17 405 626 40 43
18 461 694 31 23
19 394 627 34 26
20 483 741 29 22
21 467 729 37 34
22 449 703 39 37
23 471 738 35 33
24 457 699 40 38
25 461 709 34 27
26 428 667 36 31
27 459 710 35 29
28 419 671 36 32
- 15 -
표 [ 5]
표 및 표 를 참고하여 설명하면 추가 또는 체된 또는 가 과의 관계에서 본 4 5 , W Nb Mn
발명의 조성 범위를 벗어난 내지 의 경우 충격값이 낮게 나타남을 확인하 다 또한 25 28 . 
관계식 을 불충족 하는 내지 의 경우 역시 충격 값이 낮게 나타남을 확인할 수 있었3 29 35
다 이에 를 추가하거나 를 체하여 부가하는 경우 관계식 을 고려하여 성분함량. W, Nb Mo 3
을 조정함이 바람직함을 알 수 있다 식별번호 ( [0110]).
관계식 3 항복강도(MPa) 인장강도(MPa) 연신율(%) CVM Impact(J@-196 )℃
5 1.37 468 729 38 37
6 1.28 451 697 38 37
7 1.35 461 723 39 38
8 1.21 439 689 39 38
9 1.33 487 731 38 36
10 1.25 437 702 39 37
21 1.57 467 729 37 34
22 1.37 449 703 39 37
23 1.47 471 738 35 33
24 1.34 457 699 40 38
25 1.19 461 709 34 27
26 1.06 428 667 36 31
27 1.08 459 710 35 29
28 1.12 419 671 36 32
29 1.51 479 747 32 24
30 1.64 484 759 30 25
31 1.61 481 755 31 26
32 1.76 193 763 29 22
33 1.59 161 721 36 33
34 1.51 457 741 34 31
35 1.69 462 732 34 30
27 7.64 16.97 10.91 1.94 0 0.81 0.015 0 0.02 0 1.56 1.08 3.5
28 6.91 17.54 10.05 0 0 0.81 0.015 0 0.03 0 1.97 1.12 1.97
29 7.95 16.19 5.93 5.23 0 .081 0.015 0 0.02 0.15 0 1.51 5.38
30 7.59 15.95 6.05 5.07 0 0.83 0.015 0 0.03 2.13 0 1.64 7.2
31 7.95 16.17 5.89 5.14 0 0.81 0.015 0 0.03 0 1.67 1.61 6.81
32 7.62 15.81 5.91 5.08 0 0.81 0.015 0 0.04 2.07 1.59 1.76 8.74
33 7.18 16.84 5.59 2.05 0 0.83 0.015 0 0.03 2.19 0 1.59 4.24
34 7.57 17.21 5.94 1.97 0 0.86 0.015 0 0.03 0 1.83 1.51 3.8
35 7.17 16.91 5.84 1.88 0 0.83 0.015 0 0.03 2.23 1.74 1.69 5.85 
- 16 -
나 선행발명들 . 
행 명 갑 증 1) 1( 7 )
2019. 8. 28. 공개 일본 특허공보 에 게재 6566928 ‘스 인리스강 용 용 
플럭스 함 이어에 한 것 그 주요내용 도면 래 같다’ , . 
본 발명에 따른 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어는 망간을 중 량 이하로 포함하 10 % 
면서 의 함량을 조절하여 우수한 강도와 극저온 충격인성을 갖는 용접 금속을 얻을 Mo, Cr
수 있는 특징이 있다 니켈강의 용접에 적용가능하고 용접부 극저온 인성이 우수한 용접 . 9% , 
금속을 얻을 수 있는 점에서 유리한 효과를 가진다 식별번호 ( [0111]).
본 발명은 오스테나이트계 스테인리스강 및 의 용접에 적용되고 특히 SUS316 SUS316L , 
에서의 저온 인성이 우수한 용접 금속이 얻어지고 또한 용접 작업성이 양호한 스테-196 , , ℃
인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에 관한 것이다 식별번호 ( [0001]).
오스테나이트계 스테인리스강 는 내식성이 우수하고 강도 및 저온 인성 등의 기계 SUS304 , 
적 성능도 양호하기 때문에 저장 탱크나 건축 구조 부재에 적용되고 있다 또 오스테, LNG . , 
나이트계 스테인리스 강판 은 에 추가로 를 첨가하고 있기 때문에 고내식SUS316 , SUS304 Mo
성 강판으로서 알려져 있다 최근에는 나 액체 질소 등의 저장 탱크나 저장 용기에 오스. LNG
테나이트계 스테인리스강을 적용하는 예가 증가하고 있기 때문에 이를 용접하기 위한 용접 , 
재료로서 특히 용접 능률이 높고 저온 인성도 우수한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와, 
이어가 요구되고 있다 식별번호 ( [0002]).
그러나 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어는 탄소강 용접용 플럭스 함유 와이어와 , 
비교해 용접 작업성의 관점에서 용접 금속의 산소량이 이상으로 높아지는 슬래, 1300 ppm 
그 설계를 실시하고 있기 때문에 용접 금속 중에 산화물계의 개재물이 많아 저온 인성의 , , 
확보가 곤란했다 식별번호 ( [0003]).
강판의 용접에 있어서는 예를 들어 특허문헌 과 같이 용접 금속 중의 SUS304 , 1 , C, N, Ni, 
량을 한정하고 또한 페라이트량 을 로 조정한 고강도 고인Cr, Mo, Nb, Ti , , (Delong) 11~23% , 
성의 용접 금속이 얻어지는 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어가 개시되어 있다 그러. 
- 17 -
나 강판에서는 내식성을 높이는 것을 목적으로 가 첨가되고 있지만 일정량을 , SUS316 , Mo , 
초과하여 첨가하면 페라이트 중에 매우 딱딱하고 취약한 상이 석출되기 때문에 용접 금속, σ 
의 인성이 저하한다 이 때문에 특허문헌 의 개시 기술에서는 모재와 공금이 되도록 와이. , 1 , 
어 성분이나 용접 금속의 페라이트량을 조정해도 강판에 관해서는 저온 인성이 얻SUS316 
어지지 않게 된다고 하는 문제점이 있다 식별번호 ( [0004]).
또 특허문헌 에는 오스테나이트계 스테인리스강 와 동일한 정도의 고강도의 용 , 2 , SUS304
접 이음 성능과 전자세 용접에서 양호한 용접 작업성을 얻기 위해서 와이어 중의 Ni, Cr, Ti, 
불화물 슬래그제의 합계를 한정하는 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어가 개시되Bi, , 
어 있다 그러나 이 특허문헌 에 개시되어 있는 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어. , 2
에서는 함유량이 많기 때문에 전자세 용접에서의 용접 작업성이 양호한 반면 비드 표면Ti , , 
에 슬래그가 늘어붙어 버린다고 하는 문제점이 있다 또한 를 이상 첨가하고 있기 . Bi 0.01% 
때문에 슬래그 박리성은 향상되지만 오스테나이트립계에 가 편석되기 때문에 저온 인성이 , Bi
낮아진다고 하는 문제점이 있다 식별번호 ( [0005]).
본 발명자들은 상기의 과제를 해결하기 위해서 각종 성분 조성의 스테인리스강 용접용 플 , 
럭스 함유 와이어를 시작하여 상세하게 검토했다 그 결과 스테인리스강 용접용 플럭스 함. , 
유 와이어 중의 성분 외피 성분 플럭스 성분 을 적정화함으로써 용접 금속의 저온 인성이 ( , ) , 
향상되고 수평 필렛 용접 및 수직 상진 용접에서 용접 작업성이 양호해지는 것을 알아내었, 
다 식별번호 ( [0008]).
즉 본 발명의 요지는 스테인리스강 외피에 플럭스를 충전하여 이루어지는 스테인리스강 , 
용접용 플럭스 함유 와이어에 있어서 와이어 전체 질량에 한 질량 로 스테인리스강 외피, % , 
와 플럭스의 합계로, C: 0.005~0.10%, Si: 0.2~0.8%, Mn: 1.0~3.0%, Cr: 15~22%, Ni: 9~13%, 
를 함유하고 추가로 와이어 전체 질량에 한 Mo: 1.0~3.5%, Ti: 0.15~0.5%, N: 0.01~0.05% , 
질량 로 플럭스 중에 산화물 환산치의 합계로 산화물 환산치의 % , , Ti : TiO2 5.5~7.0%, Si : SiO2 
합계로 산화물 환산치의 합계로 산화물 환산치의 0.1~1.0%, Zr : ZrO2 0.01~0.20%, Al : Al2O3 
합계로 화합물 및 화합물 환산치 및 환산치의 합계로 0.01~0.20%, Na K : Na2O K2O 
불소 화합물 환산치의 합계로 를 함유하고 잔부는 스테인리스강 외0.01~0.30%, : F 0.1~1.0% , 
피의 분 철 합금 가루로부터의 분 철가루 및 불가피 불순물인 것을 특징으로 하는 Fe , Fe , 
- 18 -
스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에 있다 식별번호 ( [0009]).
본 발명자들은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서 각종 성분 조성의 스테인리스강 용접 , 
용 플럭스 함유 와이어를 시작하여 상세하게 검토했다 그 결과 스테인리스강 용접용 플럭. , 
스 함유 와이어 중의 의 함유량을 적성화함으로써 에서의 C, Si, Mn, Cr, Ni, Mo, Ti , -196℃
저온 인성이 향상되는 것을 알아내었다 식별번호 ( [0011]).
수평 필렛 용접 및 수직 상진 용접에 있어서의 용접 작업성에 해서는 종래의 를 함 , Bi 
유한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어와 비교하면 슬래그 박리성이 열화하여 용접 , , 
시공의 고능률화를 만족할 수 없다고 하는 문제가 있어 여러 가지 검토한 결과 량을 , , TiO2 
적정화하여 용접 슬래그의 열팽창률을 조정하여 용접 금속과 용접 슬래그의 열팽창차를 증, 
가시킴으로써 슬래그 박리성을 향상시킬 수 있는 것을 알아내었다 또 이 슬래그 박리성 향, . , 
상의 효과는 및 불소 화합물을 적당량 함께 첨가함으로써 더욱 양호할 수 있는 것도 , Al2O3 
알아내었다 또 아크의 안정성 및 스퍼터 발생량의 저감은 화합물 및 화. , TiO2, ZrO2, Na K 
합물 불소 화합물을 적당량 첨가함으로써 실현할 수 있고 비드 형상은, , , Si, SiO2, Al2O3, Na 
화합물 및 화합물을 적당량 첨가함으로써 양호하게 할 수 있는 것을 알아내었다 식별번호 K (
[0012]).
또한 및 의 함유량을 적정화함으로써 수직 상진 용접에 있어서의 메탈 늘어짐성 , TiO2 Ti , 
을 억제해 비드 형상을 양호하게 하는 것을 알아내었다 식별번호 ( [0013]).
[C: 0.005~0.10%]
는 스테인리스강 외피 페로망간 페로실리콘망간 및 그라파이트 등으로부터 첨가되어 용 C , , , 
접 금속의 강도를 확보한다 가 미만에서는 용접 금속의 강도가 낮아진다 한편. C 0.005% , . , C
가 를 초과하면 용접 금속의 인성 및 연성이 저하한다 따라서 의 함유량은 0.10% , . , C
로 한다 식별번호 0.005~0.10% ( [0016]).
[Si: 0.2~0.8%]
는 스테인리스강 외피 금속 실리콘 페로실리콘 및 페로실리콘망간 등으로부터 첨가되 Si , , 
고 탈산 원소 그리고 비드 형상이나 슬래그 피포성을 개선하는 효과를 갖는다 가 미, . Si 0.2% 
만에서는 용접시의 탈산 반응에 의해 형성되는 슬래그량이 적어 비드 형상이 나빠진다 또 , , . 
가 미만에서는 용접 금속의 산소량이 많기 때문에 인성이 저하한다 한편 가 Si 0.2% , , . , Si 0.8%
- 19 -
를 초과하면 용접 금속의 인성이 저하함과 함께 슬래그량이 과다해져 슬래그 피포성이 나, , 
빠진다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Si 0.2~0.8% ( [0017]).
[Mn: 1.0~3.0%] 
은 스테인리스강 외피 금속 망간 페로망간 페로실리콘망간 및 질화 등으로부터 Mn , , , Mn 
첨가되고 탈산 원소로서 용접 금속의 기계 성능을 조정하는 효과를 갖는다 이 미, . Mn 1.0% 
만에서는 탈산 원소로서의 효과가 얻어지지 않아 용접 금속의 강도 및 인성이 저하한다 한, , . 
편 이 를 초과하면 스퍼터의 발생량이 많아짐과 함께 용접 금속의 연성이 저하한다, Mn 3.0% , . 
따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 , Mn 1.0~3.0% ( [0018]).
[Cr: 15~22%]
은 스테인리스강 외피 금속 크롬 및 페로크롬 질화 등으로부터 첨가되고 용접 금속 Cr , , Cr , 
의 페라이트를 정출시키는 원소이며 적절한 오스테나이트 페라이트량을 얻기 위해서 첨가된, /
다 이 미만에서는 용접 금속의 페라이트의 정출량이 감소해 오스테나이트량이 많아. Cr 15% , 
져 용접 금속에 균열이 발생하기 쉬워진다 한편 이 를 초과하면 용접 금속의 페라이, . , Cr 22% , 
트 생성량이 과다해지기 때문에 인성이 저하한다 따라서 의 함유량은 로 한다 식. , Cr 15~22% (
별번호 [0019]).
[Ni: 9~13%]
는 스테인리스강 외피 금속 니켈 및 페로니켈 등으로부터 첨가되고 용접 금속의 오스 Ni , , 
테나이트상을 안정화시키는 원소이며 우수한 인성을 얻기 위해서 첨가하고 있다 가 , . Ni 9% 
미만에서는 용접 금속의 오스테나이트의 정출량이 감소해 페라이트량이 많아져 인성이 저, , 
하한다 한편 가 를 초과하면 용접 금속의 오스테나이트 조직이 조 하게 성장하기 . , Ni 13% , 
때문에 강도가 저하한다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Ni 9~13% ( [0020]).
[Mo: 1.0~3.5%]
는 금속 몰리브덴 및 페로몰리브덴 등으로부터 첨가되고 용접 금속의 오스테나이트상 Mo , 
중에 고용되어 강도를 개선하는 효과를 갖는다 가 미만에서는 오스테나이트상 중, . Mo 1.0% , 
으로의 고용 강화의 효과가 얻어지지 않아 강도가 저하한다 한편 가 를 초과하면, . , Mo 3.5% , 
용접 금속의 페라이트 중으로부터 매우 딱딱하고 취약한 상이 석출되어 인성이 저하한다, . σ 
따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 , Mo 1.0~3.5% ( [0021]).
- 20 -
[Ti: 0.15~0.5%]
는 스테인리스강 외피 금속 티탄 및 페로티탄 등으로부터 첨가되고 탈산을 촉진시켜 용 Ti , , 
접 금속 중의 산화물을 저감시키고 인성을 개선함과 함께 수직 상진 용접에서의 용접 작업, , 
성을 양호하게 하는 효과를 갖는다 가 미만에서는 탈산이 불충분하여 용접 금속의 . Ti 0.15% , , 
인성이 저하한다 또 수직 상진 용접에 있어서 메탈 늘어짐이 발생해 비드 형상이 불량이 . , , 
된다 한편 가 를 초과하면 용접시에 용적이 조 하게 성장하여 큰 입자의 스퍼터가 . , Ti 0.5% , , 
발생한다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Ti 0.15~0.5% ( [0022]).
[N: 0.01~0.05%]
은 스테인리스강 외피 질화크롬 및 질화망간 등으로부터 첨가되고 용접 금속의 오스테 N , , 
나이트 중에 고용되어 강도를 향상시키는 효과를 갖는다 이 미만에서는 그 효과는 . N 0.01% , 
얻어지지 않아 강도가 저하한다 한편 이 를 초과하면 용접시에 용융지에 전부 고용, . , N 0.05% , 
시킬 수 없는 이 발생해 용적 이행이 원활하게 이루어지지 않아 스퍼터 발생량이 증가한N , 
다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , N 0.01~0.05% ( [0023]).
다음으로 와이어 전체 질량에 한 질량 로 플럭스 중에 함유하는 성분 조성을 이하와 , % , , 
같이 한정한다 식별번호 ( [0024]).
산화물 환산치의 합계로 [Ti : TiO2 5.5~7.0%]
는 루틸 산화티탄 티탄산 소다 티탄 슬래그 일메나이트 등으로부터 첨가시킨다 이 TiO2 , , , , . 
들은 용접 슬래그의 열팽창률을 조정하여 용접 금속과 용접 슬래그의 열팽창차를 증가시키, , 
는 것에 의해 슬래그 박리성을 향상시킴과 함께 수직 상진 용접에서의 용접 작업성을 양호, 
하게 하는 효과를 갖는다 산화물의 환산치의 합계가 미만이면 용접 금속과 . Ti TiO2 5.5% , 
용접 슬래그의 열팽창차가 적어져 슬래그 박리성이 불량이 된다 또 수직 상진 용접에 있어, . , 
서 메탈 늘어짐이 발생해 비드 형상이 불량이 된다 한편 산화물의 환산치의 합계, . , Ti TiO2 
가 를 초과하면 슬래그가 용적을 완전히 피포하여 용적의 이행이 저해되기 때문에 아7.0% , , 
크가 불안정해진다 따라서 산화물의 환산치의 합계는 로 한다 식별번호 . , Ti TiO2 5.5~7.0% (
[0025]).
산화물 환산치의 합계로 [Si : SiO2 0.1~1.0%]
는 규사 지르콘 샌드 등으로부터 첨가되고 슬래그 형성제로서 작용하여 슬래그의 점 SiO2 , , , 
- 21 -
성을 조정하여 슬래그 피포성을 양호하게 하는 효과가 있다 산화물의 환산치의 합. Si SiO2 
계가 미만이면 슬래그의 점성이 낮아져 슬래그 피포성이 나빠진다 한편 산화물의 0.1% , , . , Si 
환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그량이 증가해 용접 금속과 슬래그량의 밸런스SiO2 1.0% , 
가 나빠져 비드 형상이 불량이 된다 따라서 산화물의 환산치의 합계는 로 , . , Si SiO2 0.1~1.0%
한다 식별번호 ( [0026]).
산화물 환산치의 합계로 [Zr : ZrO2 0.01~0.20%]
는 지르콘 샌드 및 산화지르코늄 등으로부터 첨가되고 슬래그의 점성을 조정하여 용 ZrO2 , , 
적 이행시에 발생하는 스퍼터 발생량을 저감시키는 효과를 갖는다 산화물의 환산. Zr ZrO2 
치의 합계가 미만이면 슬래그의 점성이 낮아져 용적 이행시에 작은 입자의 스퍼터가 0.01% , , 
발생한다 한편 산화물의 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 점성이 높. , Zr ZrO2 0.20% , 
아져 용적이 크게 성장하여 용적 이행이 원활하게 이루어지지 않아 아크가 불안정해진다, , , .
따라서 산화물의 환산치의 합계는 로 한다 식별번호 , Zr ZrO2 0.01~0.20% ( [0027]).
산화물 환산치의 합계로 [Al : Al2O3 0.01~0.20%]
은 알루미나 칼륨 장석 조장석 등으로부터 첨가되고 슬래그의 융점을 조정해 비드 Al2O3 , , , 
형상을 향상시키는 효과를 갖는다 산화물의 환산치의 합계가 미만이면 슬. Al Al2O3 0.01% , 
래그의 융점이 낮아지기 때문에 용접 금속과 슬래그의 응고가 불균일이 되어 비드 형상이 , , 
불량이 된다 한편 산화물의 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 융점이 . , Al Al2O3 0.20% , 
높아져 냉각 속도가 빠른 비드부에 슬래그가 남아 슬래그 박리성이 나빠진다 따라서 산, . , Al 
화물의 환산치의 합계는 로 한다 식별번호 Al2O3 0.01~0.20% ( [0028]).
화합물 및 화합물 환산치 및 환산치의 합계로 [Na K : Na2O K2O 0.01~0.30%]
화합물 및 화합물은 물유리의 및 불화 소다나 규불화칼리 등의 불화물 Na K NaO2 K2O, 
등으로부터 첨가되고 아크를 안정시켜 스퍼터 발생량을 저감시키는 효과를 갖는다 화, , . Na 
합물 및 화합물의 환산치 및 환산치의 합계가 미만에서는 아크가 불안K Na2O K2O 0.01% , 
정해져 용적 이행이 단락 이행이 되어 스퍼터 발생량이 증가한다 한편 화합물 및 화, . , Na K 
합물의 환산치 및 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 응고가 빨라져Na2O K2O 0.30% , , 
비드 형상이 나빠진다 따라서 화합물 및 화합물의 환산치 및 환산치의 합. , Na K Na2O K2O 
계는 로 한다 식별번호 0.01~0.30% ( [0029]).
- 22 -
불소 화합물 환산치의 합계로 [ : F 0.1~1.0%]
불소 화합물은 불화 소다 규불화 칼리 지르콘불화 칼리 빙정석 불화알루미늄 불화리튬 , , , , , 
및 형석 등으로부터 첨가되고 아크의 안정성을 향상시키는 효과를 갖는다 불소 화합물의 , . F 
환산치의 합계가 미만에서는 상기 서술한 효과가 불충분하여 아크가 불안정해진다 한0.1% , , . 
편 불소 화합물의 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 융점이 저하하여 용접 금, F 1.0% , 
속보다 슬래그의 응고가 빨라져 비드 형상이 불균일이 된다 따라서 불소 화합물의 환산, . , F 
치의 합계는 로 한다 식별번호 0.1~1.0% ( [0030]).
잔부는 분 및 불가피 불순물이다 분은 스테인리스강 외피의 분 플럭스의 철 가 Fe . Fe , Fe , 
루 철 합금 페로실리콘 페로망간 페로실리콘망간 등의 페로알로이 가루 등에서의 분이, ( , , ) Fe 
다 불가피 불순물은 등의 불가피하게 혼입되는 불순물이며 가능한 한 적은 것이 . , P, S, Bi, , 
바람직하다 식별번호 ( [0031]).
또한 는 입계 강도가 저하해 연성을 현저하게 저하시키기 때문에 는 이하로 , Bi , Bi 0.001% 
하는 것이 바람직하다 식별번호 ( [0032]).
표 에 나타내는 화학 성분의 스테인리스강 외피를 이용하여 표 에 나타내는 성분 조성 1 , 2
의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어를 제작했다 즉 표 에 나타내는 각 성분 조성. , 2
의 함유량은 와이어 전체 질량에 한 질량 로 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계이다, % , . 
이 와이어의 제작에 있어서는 스테인리스강 외피에 플럭스를 충전하고 단면끼리를 용접하, , 
여 심리스 형상으로 한 후 축경하여 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어를 시작했다, . 
또한 와이어 직경은 플럭스 충전율은 로 했다 식별번호 , 1.2 mm, 19~24% ( [0036]).
표 [ 1]
표 [ 2]
- 23 -
이들 시작한 와이어를 사용하여 용접 작업성 용착 금속 성능 및 내균열성에 해 조사를 , , 
실시했다 식별번호 ( [0039]).
용접 작업성 평가는 표 에 나타내는 성분의 강판을 이용하여 표 에 나타내는 3 SUS316L , 4
용접 조건으로 수평 필렛 용접 및 수직 상진 필렛 용접을 실시하고 아크 안정성 스퍼터 발, , 
생량 슬래그 피포성 슬래그 박리성 메탈 늘어짐의 유무 수직 상진 필렛 용접만 및 비드 형, , , ( ) 
상을 조사했다 식별번호 ( [0040]).
표 [ 3]
표 [ 4]
용착 금속 시험은 판 두께 베벨 각도 를 형성한 강판에 층 버터링 20 mm, 10° SM490A 2 
을 실시하고 에 준거하여 표 에 나타내는 용접 조건으로 다중 용접을 실시했다, JIS Z 3323 , 4 . 
용착 금속부로부터 인장 시험편 및 충격 시험편을 채취하여 시험을 실시했다 실온에서 인, , . 
- 24 -
행 명 갑 증 2) 2( 8 )
2018. 12. 5. 공개 일본 특허공보 에 게재 6434381 ‘스 인리스강 용 용 
플럭스 함 이어에 한 것 그 주요내용 별지 과 같다’ , [ 1] .
행 명 갑 증 3) 3( 9 )
2016. 3. 15. 공개 일본 특허공보 에 게재 5885618 ‘스 인리스강 용 용 
장 시험 시험 온도 에서 충격 시험을 실시하고 인장 강도가 이상 신장이 , -196 , 510 MPa , ℃
이상 흡수 에너지가 개의 평균치로 이상을 양호로 했다 식별번호 30% , 3 30 J ( [0043]).
내균열성의 평가는 표 에 나타내는 성분의 판 두께 개선 각도 베벨 각도 3 20 mm, 20°(
개선을 형성한 강판을 이용하여 표 에 나타내는 용접 조건으로 다중 용접10°), V SUS316L , 4
하여 용접 이음을 제작하고 에 준거하여 옆굽힘 시험편을 채취하여 옆굽힘 시험, JIS Z 3122
을 실시하고 흠집이 이하를 양호로 했다 그것들의 조사 결과를 표 에 정리해 나타, 3 mm . 5 
낸다 식별번호 ( [0044]).
표 [ 5]
- 25 -
플럭스 함 이어에 한 것 그 주요내용 별지 같다’ , [ 2] .
행 명 갑 증 4) 4( 10 )
1990. 4. 1. 공개 스키토모 용 재료 종합 카탈 그에 게재 스 인리‘
스강용 플럭스 함 이어에 한 것 그 주요내용 래 같다’ , .
행 명 갑 증 5) 5( 11 )
2019. 3. 28. 공개 일본 공개특허공보 에 게재 2019-48324 ‘가스 실드 크 
용 용 플럭스 함 이어에 한 것 그 주요내용 도면 별지 과 같다’ , [ 3] .
행 명 갑 증 6) 6( 12 )
2019. 1. 10. 공개 일본 공개특허공보 에 게재 2019-887 ‘ 용 강 가스 
실드 크 용 용 플럭스 함 이어에 한 것 그 주요내용 도면 별지 ’ , [
같다4] .
스테인리스강용 플럭스 함유 와이어이며 고능률 용접이 가능합니다.• 
아크 안정성이 우수하고 스패터 발생이 매우 적으며 슬러그 박리성도 양호하여 보기 좋은 , , • 
비드 외관을 얻을 수 있습니다.
용 도
강 등의 용접AS-316LN: 18% Cr-12% Ni-2% Mo-N (SUS316LN) .◆
강 등의 용접AS-317LN: 19% Cr-13% Ni-3% Mo-N .◆
용착 금속의 화학 성분 일례 실드 가스(%) < : CO2>
상표 C Si Mn P S Ni Cr Mo N
AS-316LN◆ 0.022 0.74 1.51 0.020 0.004 12.4 18.2 2.4 0.13
AS-317LN◆ 0.023 0.71 1.44 0.021 0.004 12.8 19.7 3.7 0.14
용착 금속의 기계적 성질 일례 실드 가스< : CO2>
상표
내력0.2% 
N/mm2kgf/mm2
인장 강도
N/mm2kgf/mm2
신장
%
AS-316LN◆ 450{46} 640{65} 37
AS-317LN◆ 470{48} 650{69} 35
- 26 -
행 명 갑 증 7) 7( 13 )
1984. 7. 23. 공개 일본 공개특허공보 소 에 게재 59-127991 ‘내염 
부식 균열 이 우 한 스 나이트 스 인리스강 용착 속에 한 것 그 주요’ , 
내용 도면 별지 같다[ 5] .
다 이 사건 결정의 경위 . 
지 원고를 상 이 사건 특허 명 행 명들과 실질 1) 2021. 6. 24. ‘
동일하여 신규 이 부 거나 그 명이 속한 분야에 통상 지식 , 
가진 사람 이하 통상 자라 한다 이 행 명들에 하여 쉽게 명할 있어 ( ‘ ’ )
그 진보 이 부 므 그 특허가 모 취소 어야 한다고 주장하면 이 사건 특허‘
취소신청 하 다. 
특허심 원 원고에게 이 사건 특허 명 행 명들과 실질 2) 2022. 1. 27. ’
동일하거나 통상 자가 행 명들에 하여 쉽게 명할 있어 그 진보, 
이 부 다는 취지 취소 견 출통지를 하 고 이에 원고는 이 사‘ , 2022. 2. 24. 
건 항 내지 항 명 청구범 명 명 하는 내용 이 사건 1 4
청구를 하 다.
이에 하여 특허심 원 이 사건 청구는 인 나 이 사 3) , 2022. 3. 24. ’ , 
건 항 명 행 명 내지 과 실질 동일하여 신규 이 부 거1, 2 1 3
나 행 명 내지 어느 하나 는 행 명 내지 결합 등에 해 진보, 1 3 1 3
이 부 고 이 사건 항 명 행 명 는 행 명 결합 , 3, 4 4 4, 7
등에 해 진보 이 부 다는 이 특허취소신청 들이는 결 하 다‘
이하 이 사건 결 이라 한다( ‘ ’ ).
- 27 -
【인 근거】다 없는 사실 갑 내지 내지 증 내지 내지 , 1 3, 7 13 , 1 9, 18 
증 각 재20 가지번 있는 것 가지번 포함( ), 변 체 취지 
이 사건 결정의 위법 여부에 관한 판단2. 
가 고 주장의 . 
이 사건 특허 명 강 모재 하는 9%Ni 탱크 작용 스 인리스강 플럭 LNG 
스 어드 이어에 한 것인 면 행 명들 , 강이 닌 스 인리스강 모9%Ni
재 하는 플럭스 어드 이어에 한 것 그 모재에 있어 차이가 있다 모. 
재 합 종 등 고 하여 용 재료를 달리 택하는 것이 상식이라는 , 
고 하면 통상 자는 행 명들 부 이 사건 특허 명 쉽게 도출할 
없다고 이 타당하다 그럼에도 이 사건 결 이 사건 특허 명과 행 명들 사이. 
모재 차이를 고 하지 고 이 사건 특허 명 신규 는 진보 이 부 다
고 단하 니 법하다.
나 이 사건 제 항 정정발명의 보성 정 여 . 1, 2
이 사건 항 명과 행 명 1) 1, 2 1
이 사건 항 명 각 구 요소 행 명 각 구 요소는 1, 2 1
래 같다 시한 부분이 차이가 있는 부분이다( ).
구성
요소
이 사건 제 항 정정발명1 이 사건 제 항 정정발명2 선행발명 1
1
합금 외피에 플럭스가 충전된 탱크 제작용 스테인리LNG 
스강 플럭스 코어드 와이어에 있어서 상기 탱크의 , LNG 
모재는 강이고 외피 성분과 상기 외피에 내포되는 9%Ni , 
플럭스 성분을 합친 와이어 전체의 조성이 플럭스 코어드 
와이어 전체에 하여 중량 로% , 
스테인리스강 외피에 플럭스가 충전
된 저장 탱크에 적용되는 스테LNG 
인리스강 용접용 플러스 함유 와이
어에 있어서 상기 탱크의 모재, LNG 
는 오스테나이트계 스테인리스강
및 이고 스테인(SUS316 SUS316L) , 
- 28 -
공통 차이 2) 
가 구 요소 ) 1
6) 행 명 에 1 {4(Na2O+K2O)}/{0.5(TiO2+SiO2)+0.2(ZrO2)} 값 만드는 인 값 Na2O+K2O 0.30%
솟값 솟값 솟값 를 입하 라도 계식 만족함TiO2 5.5%, SiO2 0.1%, ZrO2 0.01% [ 1]
만족[4(0.30)/{0.5(5.5+0.1)+0.2(0.01)} 0.428 0.5 ( )]≒ 〈 
리스강 외피와 플럭스를 합친 와이
어 전체 질량에 한 질량 로 식별% ,(
번호 참조[2] )
2
중량Ni: 6.0~15.0 %, Ni: 9~13%, 
중량Cr: 13.0~25.0 %, Cr: 15~22%,
중량Mn: 3.0~8.0 % Mn: 1.0~3.0%,
중량Mo: 1.0~4.0 %, 
및 로 이루어진 Mo, W Nb
군에서 선택되는 종 이상1 : 
중량0.1~5.0 %
Mo: 1.0~3.5%,
중량Si: 0.05~1.0 % Si: 0.2~0.8%,
중량 이하 중량 인 경우 제외C: 0.5 % (0 % ), C: 0.005~0.10%, N: 0.01~0.05%
중량 이하 중량 인 경우 제외P+S: 0.1 % (0 % )
등의 불가피하게 혼입되는 P, S 
불순물이며 가능한 적은 것이 , 
바람직함 식별번호 참조( [31] )
SiO2, TiO2 및 ZrO2 중 종 이상 중량 1 : 5.0~18.0 %, 
SiO2: 0.1~1.0%, 
TiO2: 5.5~7.0%, 
ZrO2: 0.01~0.20%,
Na2 및 O K2 중 종 이상 중량O 1 : 0.1~1.0 %, Na2O+K2O: 0.01~0.30%,
잔부 및 불가피한 불순물을 포함하고Fe , 잔부 및 불가피 불순물 포함Fe 
3
하기 관계식 을 만족하는 탱크 제작용 [ 1] LNG 
스테인리스강 플럭스 코어드 와이어:
관계식 [ 1] 
{4(Na2O+K2O)}/{0.5(TiO2+SiO2)+0.2(ZrO2)}< 0.5
관계식 을 만족[ 1] 6)하는 탱크 LNG 
제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 
와이어 
- 29 -
구 요소 과 행 명 구 탱크에 사용 는 합 외피에 플 1 1 LNG 
럭스가 충 스 인리스강 플럭스 어드 이어라는 에 실질 동일하다.
다만 이 사건 항 명 탱크 모재가 , 1, 2 LNG 강인 면9%Ni , 
행 명 1 탱크 모재는 스 나이트계 스 인리스강 이LNG (SUS316 SUS316L)
라는 에 차이가 있다 이하 차이 ( ‘ 1’7)이라 한다).
나 구 요소 ) 2, 3
구 요소 과 행 명 구 스 인리스강 플럭스 어드 이 2, 3 1
어 조 분 각 조 분 함량 범 를 한 한 것인데 이 사건 , 
항 명과 행 명 어드 이어 조 분 모 1, 2 1 Ni, Cr, Mn, 
이루어Mo(Mo, W, Nb 진 군에 택 는 종 이상1 ), Si, C, P, S, ‘SiO2, TiO2 
ZrO2 종 이상 1 ’, ‘Na2 O K2 종 이상 잔부 불가피한 불 포함O 1 ’, Fe 
한다는 에 동일하고 행 명 조 분 함량 범 는 , 1 과 를 Mn P+S
외하고는 모 이 사건 항 명에 한 한 범 내에 있 며1, 2 ,8) 
행 명 조 분 1 Na2O, K2O, TiO2, SiO2, ZrO2 함량 범 는 구 요소 
에 한 한 계식 만족한다3 [ 1] . 
다만 이 사건 항 명 함량 량 1, 2 Mn 3.0~8.0 %
범 내에 있는 면 행 명 조 분 함량 량 , 1 Mn 1.0~3.0 %
7) 뒤에 상 히 검토하겠지만 양 명 모재에 한 차이 엄 하게 말하면 양 명 구 상 차이 이라고 볼 , ‘ 1’
없다 이 사건 항 명 모재에 한 한 부분 건 명 용도에 한 한 이라고 할 있는데 이 사건 . 1, 2 , 
항 명 용도모재를 강 한 자체가 건 구조나 질에 향 미 지 니하므 이를 건에 한 1, 2 ( 9%Ni ) 
한 사항 볼 없 이다 다만 원고가 이 부분 차이 쟁 주장하고 있 므 편 상 이 부분 차이 . , , ‘
이라고 시하 한다이 사건 항 명 검토에 도 마찬가지 시한다1’ ( 3, 4 ). 
8) 이 사건 항 명 조 함량 범 를 량 특 하 고 행 명 조 함량 범 를 질량 특 1, 2 % , 1 %
하 는데 일 가속도가 용 는 지역에 는 질량과 량이 단 만 다를 뿐 동일한 값 가지게 므, , 
이 사건 특허 명 량 행 명 질량 는 조 함량 과 하여 동일한 미 용할 있다 이하 편% 1 % . 
상 질량 는 단 히 시하 한다% % .
- 30 -
범 내에 있다는 에 차이가 있고 이하 차이 이라 한다( ‘ 2’ ), 이 사건 1, 2
항 명 범 를 량 이하 한 하고 있는 면P+S 0.1 % , 행 명 1
범 가 구체 한 어 있지 다는 에 차이가 있다 이하 차P+S ( ‘
이 이라 한다3’ ).
차이 에 한 검토 3) 
가 차이 ) 1
법리 (1) 
특허법 조 는 명 건 명 법 명 건 생산하 2 3 ‘ ’, ‘ ’, ‘
는 법 명 구분하고 있는데 건 명에 한 청구범 는 명 상인 ’ , 
건 구 특 하는 식 재 어야 한다 질이 가지는 미지 속 . 
견에 하여 새 운 쓰임새를 개 한 것에 창작 인 하여 특허를 부여하는 것 
본질 하는 용도 명 법원 고 후 원합 체 결 참조 이 (  2015. 5. 21.   2014 768  )
닌 이상 건 명 청구범 에 재 건 용도는 종 생산 인 건 구
조나 질 등 특 하는 하나 단 컨 특 한 용도에 합한 구조나 질 가(
진 건 그 미를 가질 뿐이다 법원 고 후 원합) (  2015. 1. 22.   2011 927 
체 결 법원 고 후 결 등 참조 라 건 용도가 ,  2021. 1. 28.   2020 11059  ). 
재 건 명 특허요건 단함에 있어 그 구 특 한 용도 자체 
한 하여 할 것이 니라 용도 재를 포함하여 청구범 모든 재에 하여 
특 는 구조나 질 등 가지는 건 하여 출원 에 공지 행 과 
하여 신규 진보 등이 부 는지 여부를 살펴야 한다, . 청구범 에 재 
건 용도가 그 건 구조나 질 등에 향 미 지 는 경우에는 특별한 사, 
- 31 -
이 없는 한 건 자체 신규 진보 이 부 면 건 명 신규 진보 이 부, , 
는 것이고 건 용도를 한 하 다는 만 명 신규 이나 진보 이 부, 
지 는다고 볼 없다.
구체 검토 (2) 
가 이 사건 항 명 스 인리스강 플럭스 어드 이어에 ( ) 1, 2
한 건 명 청구범 에 그 용도 모재가 강인 탱크 작용 를 한 하( 9%Ni LNG )
고 있다. 
나 그런데 래 같 사 에 추어 보면 모재가 강인 탱크 ( ) , 9%Ni LNG 
작 용도 사용한다는 한 사항 인해 이 사건 항 명에 조 분 1, 2
각 조 분 함량 범 특 하고 있는 스 인리스강 플럭스 어
드 이어 구조나 질 자체가 달라진다고 보 는 어 다. 
모재 종 등에 라 합한 용 재료가 달라질 있 므 , ① 
갑 증 용 재료에 한 건 명에 청구범 용도 재 는 모재 ( 21 ), 
한 이 용 재료 자체 속 에 향 미 는 경우도 있 있고 그러한 경우에는 , 
그 같 특 한 모재 용 에 합한 구조 질 가진 용 재료만이 그 건
명 보 범 에 포함 다고 해 해야 할 것이다. 
그러나 이 사건 특허 명 탱크 작용 스 인리스강 플럭스 LNG ② 
어드 이어에 한 명 탱크 구조용 강 소재 약 없이 용 이 가능한 LNG 
용 재료를 공하는 것 목 하는 명이라는 에 그 특징이 있다. 
- 32 -
이와 같은 구조용 강을 용접하기 위하여 사용된 종래의 플럭스 코어드 와이어는 용접 후 
구조물의 강도 및 충격값을 만족시키기 위하여 구조용 강의 물성에 따라 강 또는 스9% Ni
테인레스 합금 또는 고망간강에 선택적으로 적용가능하도록 개발되어 왔다 그러나 구조용 . 
강의 소재에 따른 제약이 있을 경우 작업 과정에 혼선이 야기될 수 있고 경제적인 측면에, 
서도 불리한 문제가 있다 이에 구조용 강 소재의 제약 없이 용접이 가능하고 용접부의 극. 
저온 인성이 우수한 용접재료를 개발할 필요가 요구되고 있다 이 사건 특허발명 식별번호 (
[0005]).
이 사건 항 명 탱크 작용 스 인리스강 플 1, 2 LNG ③ 
럭스 어드 이어 조 분과 함량 한 함 써 그 건 구 특 하
고 있는데 이 사건 특허 명 명 명에 하면 본 명에 른 스 인, , 
리스강 플럭스 어드 이어는 강 고망간강 스 인 스 계열 강재 용 에 모9%Ni , , 
용가능하고 용 부 극 인 이 우 하다는 에 리한 효과를 가진다고 , 
재 어 있다 증 식별번 참조( 1 [0039], [0129] ). 
본 발명의 탱크 제작용 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어는 의 함량 관계 LNG Mo, Cr
를 조절하여 니켈강 고망간강 스테인레스 계열 강재의 용접에 모두 적용가능하고 용9% , , , 
접부 극저온 인성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있는 효과가 있다 을 제 호증의 식별번호 ( 1
[0039]).
본 발명에 따른 스테인리스강 플럭스 코어드 와이어는 망간을 중량 이하로 포함하 10 % 
면서 의 함량을 조절하여 우수한 강도와 극저온 충격인성을 갖는 용접 금속을 얻을 Mo, Cr
수 있는 특징이 있다 니켈강 고망간강 스테인레스 계열 강재의 용접에 모두 적용가능. 9% , , 
하고 용접부 극저온 인성이 우수한 용접 금속을 얻을 수 있는 점에서 유리한 효과를 가진, 
다 을 제 호증의 식별번호 ( 1 [0129]).
원고는 ④ 자2022. 2. 24. 청구에 해 이 사건 항 명 1, 2 LNG 
탱크 모재를 강 한 하고 명 명에도 9%Ni , 니 강 용 에 용가능9% 
- 33 -
하다는 내용 외하고 다른 용도에 한 재를 모 삭 하 는 하 나 그 같, 
에 해 이 사건 특허 명 본질이 달라 다고 보 는 어 다 즉 이 사건 . , 
항 명 조 분과 함량 한 함 써 그 건 구 특 한 1, 2
건 명 에도 강 용 에 합한 용도를 가지고 있었고9%Ni , 후
에도 강 용 에 합한 용도를 가지고 있었 므 탱크 모재를 9%Ni , LNG 9%Ni 
강 한 한다는 재를 에 해 추가하 다고 하 라도 그 같 용도 재 
추가에 라 이 사건 항 명 목 인 건 구조나 질 자체가 변 었1, 2
다고 볼 없다. 
다 라 이 사건 항 명 그 ( ) 1, 2 용도 재( 강 9%Ni 모재
를 한 에 라 건 자체 구조나 질이 달라지지 는 경우에 해당하므 건 ) , 
자체 진보 이 부 면 건 명 진보 이 부 는 것이고 건 용도를 한, 
하 다는 만 명 진보 이 부 지 는다고 볼 없다. 
라 이에 원고는 이 사건 항 명 스 인리스강 용 재료를 ( ) , 1, 2
모재가 강인 탱크 작에 용하여 새 운 용도 이용한 것이고 이 같 9%Ni LNG , 
새 운 용도는 통상 자에게 자명한 것이 니므 그 새 운 용도에 해 진보
이 인 어야 한다는 취지 도 주장한다. 
그러나 이 사건 특허 명 명 명 청구범 재에 하면 이 , 
사건 항 명 스 인리스강 플럭스 어드 이어에 한 건 명 1, 2
보일 뿐 용도에 한 명 보 는 어 다 만일 이 사건 항 명 용도( 1, 2
명에 해당한다고 본다면 모재를 강 하는 용도 한 이 없었 이 , 9%Ni
사건 항 명에 그 같 용도 한 재를 추가하는 것 단 히 청구범 1, 2
- 34 -
감축이 닌 신규사항 추가에 해당하므 청구가 들여질 여지도 없 것이
다 나 가 가 이 사건 항 명 용도 명 보 그 새 운 ). , 1, 2
용도 진보 에 하여 구체 살펴보 라도, 이 사건 항 명 행1, 2
명 플럭스 어드 이어는 모 탱크 작용 사용 는 것 극 1 LNG 
인 이 우 한 특 가지는 모재에 용 는 플럭스 어드 이어라는 에 양 
명 구체 인 분야 목 이 실질 동일하고 양 명에 요구 는 용, 
작업 계 에 한 차이가 있다고 보 도 어 우므 행 명 , 1
스 나이트계 스 인리스강 탱크 작 용도 LNG 플럭스 어드 이어를 모재
가 강인 탱크 작 용도에 용해 보는 것이 통상 자에게 어 운 일9%Ni LNG 
이라고 보 도 어 다 라 원고 주장 어느 모 보나 들이 어 다. . 
나 차이 ) 2
다 과 같 이 차이 는 통상 자가 행 명 부 쉽게 극복 2 1
할 있다고 이 타당하다. 
행 명 함량 량 범 내 한 (1) 1 Mn 1.0~3.0 %
하고 있다 행 명 에는 그 같 한 이 에 하여 이 미만에. 1 , ‘Mn 1.0% 
는 탈산 원소 효과가 얻어지지 람직하지 고 를 과하면 스퍼, 3.0%
9) 생량이 많 짐과 함께 용 속 연 이 하 어 람직하지 이’
라는 취지 재 어 있다 행 명 식별번 한 행 명 에는 ( 1 [0018]). 1 Mn 
함 량이 인 실시 가 개시 어 있다2.47%(W1), 2.68%(W6), 2.87%(W7), 2.50%(W8) (
행 명 식별번 1 [0038][ 2]). 
9) 스퍼 는 용 도 에 흩어지거나 튀어 르는 용 속 는 이 질 미하는 것 용 모재 는 도 에 (Spatter)
포함 질소 소 등이 산소 하여 생하게 고 스퍼 가 용 드 쪽 튈 경우 는 탄, , (Hole) 
상이 생하여 인장강도 불량 주요 원인이 다. 
- 35 -
한편 이 사건 항 명 범 를 (2) , 1, 2 Mn 1.0~10.0 
량 한 하고 있었다 한 이 사건 특허 명 명 명에는 함% . Mn
량 량 한 하는 이 에 하여 함량이 량 미만인 경우 1.0~10.0 % , ‘Mn 1.0 % 
충분한 탈산 효과가 얻어지지 람직하지 못하고 량 를 과하는 경우 , 10.0 %
내고 균열 열 시 람직하지 못하 이라는 취지 재 어 있었다 ’ (
증 식별번 1 [0058]).
[Mn: 1.0~3.0%] 
은 스테인리스강 외피 금속 망간 페로망간 페로실리콘망간 및 질화 등으로부터 Mn , , , Mn 
첨가되고 탈산 원소로서 용접 금속의 기계 성능을 조정하는 효과를 갖는다 이 미, . Mn 1.0% 
만에서는 탈산 원소로서의 효과가 얻어지지 않아 용접 금속의 강도 및 인성이 저하한다, , . 
한편 이 를 초과하면 스퍼터의 발생량이 많아짐과 함께 용접 금속의 연성이 저하, Mn 3.0% , 
한다 따라서 의 함유량은 로 한다 선행발명 의 식별번호 . , Mn 1.0~3.0% ( 1 [0018]).
표[ 2]
- 36 -
중량 을 제 호증의 식별번호 Mn: 1.0~10.0 %( 1 [0057])
망간 은 오스테나이트 조직을 안정화 시키며 탈산 작용 및 용접성을 향상시키는 성분 (Mn)
으로 그 함량이 중량 미만인 경우 충분한 탈산 효과가 얻어지지 않아 바람직하지 못, 1.0 % 
하고 중량 를 초과하는 경우 용접 금속 최종 응고역으로의 응고 편석이 촉진되어 융, 10.0 %
액의 융점을 저하시켜 내고온 균열성을 열화하여 바람직하지 못하다 따라서 의 함량은 , . Mn
중량 로 제한함이 바람직하다 을 제 호증의 식별번호 1.0~10.0 % ( 1 [0058]).
결국 람직한 함 량 상한에 하여는 행 명 보다 이 (3) , Mn 1
사건 특허 명이 다소 높 를 시하고 있 는 하나 하한에 있어 는 그 함량이 , 
량 미만인 경우 충분한 탈산 효과가 얻어지지 람직하지 못하다는 에1.0 % 
함 량 범 에 하여 동일한 인식 가지고 있었 것Mn 
보인다 한 행 명 범 는 이 사건 항 . 1 Mn (1.0~3.0%) 1, 2
명 범 량 내에 히 포함 다Mn (1.0~10.0 %) . 
한편 이 사건 특허 명 청구 증 에 하면 (4) , ( 2 2) , Mn 
범 를 량 하는 이 에 하여 종래 등 청구항 범 내에 3.0~8.0 % ‘
그 범 를 축소한 것 에 개시 함량 포함하는 도 만 재 어 1 4 ’
있고 달리 후 이 사건 항 명에 범 하한 량, 1, 2 Mn 3.0 %
하고 상한 량 한 특별한 는 없다 이러한 8.0 % . 
고 하면 이 사건 항 명 한 에는 1, 2 Mn (3.0~8.0%) 임계 
는 공지 과 다른 과 를 해결하 한 특별한 가 있다고 보 
어 다 즉 이 사건 항 명 . , 1, 2 한 범 는Mn (3.0~8.0%) Mn
범 가 지나 게 낮거나 높 경우 생할 있는 용 재료 공지 단 피
하 해 통상 자가 히 택할 있는 단 한 한 에 불과하다고 
- 37 -
이 타당하다. 
라 통상 자라면 행 명 에 공지 함량 범 (5) 1 Mn
량 내에 한 택 통해 이 사건 항 명 (1.0~3.0 %) 1, 2 Mn
한 범 량 내에 있는 함량 인 량 를 쉽게 도출할 (3.0~8.0 %) Mn 3.0 %
있다고 이 타당하다. 
이에 하여 원고는 행 명 에는 이 를 과하면 스퍼 (6) , 1 ‘Mn 3.0%
생량이 많 짐과 함께 용 속 연 이 하 다는 재가 있는 극 ’ , LNG 
탱크 같 구조 에 용 불량 심각한 하자를 래할 있다는 에 
추어 볼 이는 행 명 함 높이는 것에 한 부 시 볼 1 Mn 
있 므 행 명 부 차이 를 쉽게 극복할 없다고 주장한다, 1 2 . 
그러나 원고 주장 행 명 재 내용 이 를 과할 경우 , 1 Mn 3.0%
단 에 해당하는 것 함량 하는 것에 한 부 시라Mn 3.0%
고 보 는 어 다 히 행 명 그 청구항 에 범 를 . 1 1 Mn 1.0~3.0% 
한 하고 있는 통상 자는 그 범 에 포함 는 에 도 명 효, 3.0%
과가 있 것 이해하고 그 범 에 도 명 실시할 있 것 보인
다 나 가 행 명 실시 에 도 함량 이 에 매우 가 운 . 1 Mn 3.0%
인 것 이 개시 어 있다는 보 라도 통상 자가 행 명 2.87% (W7) 1 Mn
함량 범 내에 를 택하는 것에 어떠한 구 곤란1.0~3.0% 3.0%
이 있다고 보 어 다 라 원고 주장 들이 어 다. . 
다 차이 ) 3
다 과 같 이 차이 통상 자가 행 명 부 쉽게 극복 3 1
- 38 -
할 있다고 이 타당하다 이에 하여는 당사자들 사이에 다 이 없다( ). 
행 명 에는 는 불가피하게 입 는 불 가능한 한 (1) 1 P S , 
게 포함 는 것이 람직한 것 재 어 있다 행 명 식별번 참( 1 [0031] 
조). 
한편 이 사건 특허 명 명 명에 는 고 균열에 부 인 (2) , P S
효과를 나타내는 것 함량 량 미만 포함하도 하는 것P+S 0.1 % 
이 람직하다는 취지 재 어 있다 이 사건 특허 명 식별번 참조 즉( [0062] ). , 
이 사건 특허 명에 도 는 고 균열에 부 인 효과를 나타내는 것 불가P S
피하게 합 는 불 가능한 게 포함 는 것이 람직한 것 하고 있
는 것 보인다 그 다면 이 사건 항 명에 한 한 함량 범. 1, 2 P+S
범 량 미만 는 그 범 내외에 한 효과 차이가 있거(0.1 % )
나 행 명 과 상이한 과 를 달 하 한 단 를 가지고 있다1
보다는 단지 함량 범 를 소 하 한 하게 한 것에 불과하P+S
다고 이 타당하다. 

인 및 황 은 고온균열에 향을 미치는 주요 원소 중 하나로 저융점 화합물을 발생시 P( ) S( ) , 
켜 고온균열을 발생 시킬 수 있다 본 발명의 경우 의 총 함량은 중량 미만인 것. P+S 0.1 % 
이 바람직하다 이 사건 특허발명의 식별번호 ( [0062]).
잔부는 분 및 불가피 불순물이다 분은 스테인리스강 외피의 분 플럭스의 철 가 Fe . Fe , Fe , 
루 철 합금 페로실리콘 페로망간 페로실리콘망간 등의 페로알로이 가루 등에서의 분이, ( , , ) Fe 
다 불가피 불순물은 등의 불가피하게 혼입되는 불순물이며 가능한 한 적은 것이 . , P, S, Bi, , 
바람직하다 선행발명 의 식별번호 ( 1 [0031]).
- 39 -
그 다면 이 사건 항 명 에 한 한 부분 통상 (3) 1, 2 P+S
자가 통상 이고 복 인 실험 통하여 히 택할 있는 도 단
한 한 에 불과하므 행 명 부 쉽게 도출할 있다고 보 야 한다1 . 
검토결과 리 4) 
에 검토한 결과를 종합하면 이 사건 항 명 통상 자가 , 1, 2
행 명 부 쉽게 명할 있 므 진보 이 부 다1 . 
다 이 사건 제 항 정정발명의 보성 정 여 . 3, 4
이 사건 항 명과 행 명 1) 3, 4 4
이 사건 항 명 각 구 요소 행 명 3, 4 4 각 구 요소는 
래 에 보는 같다 시한 부분이 차이가 있는 부분이다( ).
구성
요소
이 사건 제 항 정정발명3 이 사건 제 항 정정발명4
선행발명 4
AS-316LN AS-317LN
1
합금 외피에 플럭스가 충전된 탱크 제작용 LNG 
스테인리스강 플럭스 코어드 와이어에 있어서, 
상기 탱크의 모재는 강이고 상기 플LNG 9%Ni , 
럭스 코어드 와이어에 의하여 얻어지는 용착 금
속이, 
1 8 % C r - 1 2 % N i 
강- 2 % M o - N
등의 용(SUS316LN) 
접용 플럭스 코어드 
와이어에 있어서 용, 
착 금속이
19%Cr-13%Ni-3% 
강 등의 용접용 Mo-N
플럭스 코어드 와이
어에 있어서 용착 금, 
속이
2
중량Ni: 8.0~14.0 %, Ni: 12.4% Ni: 12.8% 
중량Cr: 15.0~23.0 %, Cr: 18.2%, Cr: 19.7%,
중량Mn: 2.0~5.0 % Mn: 1.51%, Mn: 1.44%, 
중량Mo: 1.0~4.0 %, 
및 로 이루Mo, W Nb
어진 군에서 선택되는 
종 이상1 (Q): 0.1~4.0 
중량%
Mo: 2.4%, Mo: 3.7%,
중량Si: 0.05~1.0 % Si: 0.74%, Si: 0.71%,
중량C+N: 0.01~0.5 % C: 0.022%, N: 0.13% C: 0.023%, N: 0.14%
- 40 -
공통 차이 2) 
가 구 요소 ) 1
구 요소 과 행 명 구 플럭스가 충 스 인리스강 플럭스 1 4
어드 이어라는 에 실질 동일하다.
다만 이 사건 항 명 탱크 모재가 , 3, 4 LNG 강인 면9%Ni , 
행 명 4 탱크 모재는 강 LNG 18%Cr-12%Ni-2%Mo-N (SUS316LN) 19%Cr–
강이라는 에 차이가 있다 이하 차이 이라 한다13%Ni 3%Mo-N ( ‘ 1’ ).– 
나 구 요소 ) 2
구 요소 행 명 구 이루어진 2 4 Ni, Cr, Mo(Mo, W Nb
군에 택 는 종 이상 를1 ), Si, C+N, P+S 포함하고 그 범 에 있어 공통 , 
범 를 가진다는 에 공통 다. 
다만 이 사건 항 명 범 를 량 한, 3, 4 Mn 2.0~5.0 %
하고 있는 면, 행 명 는 함량 이 이 사건 항 4 Mn 1.51%, 1.44% 3, 4
10) 만족 {18.2+2.4}/{12.4+1.51+30(0.022+0.13)} 1.115 > 1 ( )≒
11) 만족 {19.7+3.7}/{12.8+1.44+30(0.023+0.14)} 1.223 > 1 ( )≒
중량 이하 중량 인 경우 제외P+S: 0.1 % (0 % ) P: 0.020%, S: 0.004% P: 0.021%, S: 0.004%
잔부 및 불가피한 불순물을 포함하고Fe , 잔부는 스테인리스강 불가피 불순물, 
3
인장강도 및 샤르피 충640 ~ 740MPa -196℃ 
격인성값 을 가지고33 ~ 45J , 
인장강도 640MPa, 인장강도 650MPa,
4
하기 관계식 를 만족[ 2]
하는 탱크 제작용 , LNG 
스테인리스강 플럭스 
코어드 와이어: 
관계식 [ 2]
{Cr+Mo}/{Ni+Mn+30(C
+N)} > 1 
하기 관계식 을 만족[ 3]
하는 탱크 제작용 , LNG 
스테인리스강 플럭스 
코어드 와이어:
관계식 [ 3] 
{Cr+Q}/{Ni+Mn+30(C+
N)} > 1
관계식 을 [ 2, 3]
만족10)하는 탱크 LNG 
제작용 스테인리스강 
플럭스 코어드 와이어
관계식 을 [ 2, 3]
만족11)하는 탱크 LNG 
제작용 스테인리스강 
플럭스 코어드 와이어
- 41 -
명 범 내에 포함 지 는다Mn 이하 차이 이라 한다( ‘ 2’ ).
다 구 요소 ) 3
구 요소 과 행 명 구 모 인장강도 값 3 4 640~740MPa
범 를 포함하고 있다는 에 공통 다.
다만 구 요소 샤르피 충격 인 값 한 하고 있는 , 3 196 33~45J– ℃ 
면 행 명 에는 이러한 구 이 구체 개시 어 있지 다는 에 차이가 , 4
있다 이하 차이 이라 한다( ‘ 3’ ).
라 구 요소 ) 4
구 요소 는 계식 계식 과 같이 4 [ 2], [ 3] Cr, Mo(Q), Ni, Mn, C+N
범 사이 상 계를 한 하고 있는데 행 명 분들 함 량 , 4 [
계식 계식 모 만족한다2], [ 3] . 
차이 에 한 검토 3) 
가 차이 ) 1
이 사건 항 명 진보 부 여부에 한 단 부분에 1, 2
검토한 것과 마찬가지 이 , 이 사건 항 명 스 인리스강 플럭스 어3, 4
드 이어에 한 건 명 그 용도 모재가 강인 탱크 작용 를 한( 9%Ni LNG )
하고 있 는 하지만 그 같 용도 한 이 이 사건 항 명에 용착, 3, 4
속 조 분 각 조 분 함량 범 특 하고 있는 스 인리스강 플
럭스 어드 이어 구조나 질 자체에 변 를 가 다고 보 는 어 다 라 . 
건 자체 진보 이 부 면 건 명 진보 이 부 는 것이고 건 용도를 , 
한 하 다는 만 명 진보 이 부 지 는다고 볼 없다. 
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나 차이 ) 2
다 과 같 이 차이 는 통상 자가 행 명 부 쉽게 극복 2 4
할 있다고 이 타당하다. 
이 사건 특허 명 명 명에는 범 가 (1) Mn
량 재 어 있었고 이 사건 특허 명 청구 에 하면 1.0~10.0 % , , Mn
범 를 량 축소하는 과 하여 종래 등 청구항 범 내2.0~5.0 % ‘
에 그 범 를 축소한 것 에 개시 함량 포함하는 것이라는 1 4 ’
도 만 재 어 있다.
그런데 이 사건 특허 명 명 명에 계식 에 한 실시 를 (2) 2
포함하고 있는 과 계식 에 한 실시 를 포함하고 있는 를 살펴1 3 4 5
보 라도 용착 속 합 조 에 구 요소 범 인 , 2 Mn ‘ 량2.0~5.0 %’
를 만족하는 실시 가 하나도 재 어 있지 니하므 보 범 인 , Mn
‘ 량 한 에 있어 임계 는 공지 과 다른 과 를 해결하 2.0~5.0 %’ 
한 가 있다고 보 어 다. 
(3) 한편 행 명 범 는 , 4 Mn 1.51%, 1.44% , Mn
범 인 ‘ 량 내에 포함 지는 나 살펴본 같이 2.0~5.0 %’ , 
범 인 Mn ‘ 량 한 이 임계 는 공지 과 다른 과2.0~5.0 %’ 
를 해결하 한 가 있다고 볼 없고, ‘ 량 내에 1.0~10.0 %’ 단
한 에 불과하다고 보는 이상, 차이 는 통상 자가 행 명 에 재2 4
범 를 히 변경함 써 쉽게 극복할 있다고 이 타당하다Mn . 
다 차이 ) 3
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다 과 같 이 차이 통상 자가 행 명 부 쉽게 극복 3 4
할 있다고 이 타당하다. 
이 사건 특허 명 명 명에 구 요소 합 조 를 만족하는 (1) 2
실시 가 재 어 있지 다 특히 범 인 량 만족하는 범. Mn ‘2.0~5.0 %’
내에 인장강도 에 샤르피 충격인 값에 한 실시 가 재 어 196– ℃
있지 량 범 내에 인장강도 , Mn ‘2.0~5.0 %’ 640~740MPa
샤르피 충격 인 값 만족하는지 여부를 없다33~46J 196 .– ℃ 
나 가 이 사건 항 명 용착 속에 한 용 이 부 (2) 3, 4
계 질 용착 속 조 분과 조 에 해 만 어 는 것 보인다 그. 
런데 행 명 에 개시 합 조 가 이 사건 항 명 조 별다4 3, 4
른 차이가 없고 범 일부 차이 도 쉽게 극복할 있 합(Mn ), 
조 인해 도출 는 행 명 인장강도 역시 이 사건 4 640MPa, 650MPa
항 명에 한 인장강도 범 내에 있다는 고 하면 양 3, 4 (640 ~ 740MPa) , 
명이 용 는 경인 극 에 샤르피 충격인 값 역시 별다른 차이가 없 것
보인다. 
검토결과 리 4) 
에 검토한 결과를 종합하면 이 사건 항 명 통상 자가 , 3, 4
행 명 부 쉽게 명할 있 므 진보 이 부 다4 . 
라 소결론 . 
라 이 사건 항 명 행 명 에 해 이 사건 항 1, 2 1 , 3, 4
명 행 명 에 해 그 진보 이 부 어 특허가 취소 어야 하므 이 결4 , 
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같이 한 이 사건 결 법하다. 
결론3. 
라 이 사건 결 취소를 구하는 원고 청구는 이 없 므 이를 각하 , 
하여 주 과 같이 결한다. 
재 장 사 우 엽
사 임 우
사 
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별지 [ 1] 
행 명 주요 내용2
본 발명은 스테인리스강의 용접에 적용되고 특히 고온 환경하에서 고온 인장 강도 및 내 , , 
균열성이 우수한 용접 금속이 얻어지고 또한 수평 필렛 용접 및 수직 상진 용접에 있어서, , 
의 용접 작업성이 양호하고 고온 용도에 적합한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에 
관한 것이다 식별번호 ( [0001]).
년 초반 석유 정제 장치의 고온 환경에서 사용되는 오스테나이트계 스테인리스강 1990 , 
제 기기의 배관에서 를 함유한 오스테나이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어, Bi
에 의해 용접된 용접 이음에서 균열의 발생이 연달아 보고되고 있다 특히 부근의 온. 700℃ 
도 역에서는 사용을 개시하고 년이 못 미치는 단기간에 용접 이음의 균열이 발생하는 트, 1
러블이 보고되어 실용상의 큰 문제가 되고 있다 이 균열의 원인으로서 일반적인 스테인리, . , 
스강 용접용 플럭스 함유 와이어에는 슬래그 박리성의 개선을 위해서 가 산화물의 형태로 , Bi
첨가되어 있다 가 첨가된 용접 이음은 이상의 온도 역에 노출된 경우 오스테나이. Bi 700 , ℃ 
트립계에 가 농화하여 재열 균열이 발생한다고 하는 사례가 보고되고 있다 그 결과 를 Bi , . , Bi
첨가한 용접 이음은 재열 균열에 의해 단시간에 입계 강도가 저하하여 연성이 현저하게 저
하하는 것이 종래부터 판명되었다 식별번호 ( [0002]).
스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에 의해 용접된 용접 금속의 고온 환경화에서의 
재열 균열을 방지하는 수단으로서 량을 정도로 하면 용접 금속의 고온 연성에 , Bi 10 ppm , 
향이 없어 실용상 문제없는 것이 제언되었다 이 때문에 에서는 질량 의 와, . , JIS Bi 0.001 %≤
이어가 규정되어 있고 미국 석유 학회 에서도 이상에서 사용되는 배관의 용접에, (API) , 550℃ 
는 질량 의 와이어를 사용하는 것이 추천되고 있다 식별번호 , Bi 0.002 % ( [0003]).≤
이와 같은 의 함유량이 한없이 에 가까운 이른바 무첨가의 스테인리스강 용접용 플 Bi 0 , Bi 
럭스 함유 와이어는 고온 강도가 높고 내균열성이 우수하기 때문에 고온 환경하에서 사용, , 
되는 화학 플랜트 등에 적용되고 있다 그러나 이와 같은 무첨가의 스테인리스강 용접용 . , Bi 
플럭스 함유 와이어는 슬래그 박리성의 개선 효과를 갖는 가 낮게 억제되어 있기 때문에Bi , 
종래의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어와 비교하면 슬래그 박리성이 나빠 용접 , , 
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시공의 고능률화의 요구를 만족할 수 없다고 하는 문제점이 있었다.
따라서 를 함유한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어와 동등한 용접 작업성을 갖 , Bi
고 고온 강도가 높고 내균열성이 우수한 무첨가의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와, , Bi 
이어의 개발이 요망되고 있었다 식별번호 ( [0004]).
이와 같이 고온 용도에 적합한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어의 기술은 여러 , 
가지 검토되어 있고 예를 들어 특허문헌 에는 금속 불화물, , 1 , TiO2, SiO2, ZrO2, , Al2O3, Bi 
및 화합물을 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어가 개시되Bi 
어 있다 그러나 이 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에서는 함유량이 많아. , , ZrO2 , 
용접 금속 및 용접 슬래그 사이에 질화물을 생성하기 때문에 슬래그 박리성이 나쁘다고 하, 
는 문제점이 있었다 식별번호 ( [0005]).
또 특허문헌 에는 및 금속 불화물 등을 한정한 , 2 , O, Nb, V, C, N, Cr, TiO2, SiO2, Al2O3 
고온 용도용의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어가 개시되어 있다 그러나 이 스테. , 
인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에서는 용접 금속 중의 함유량이 많아져 슬래그 박, Nb , 
리성이 나빠진다 또 함유량이 적어지기 때문에 오스테나이트와 페라이트의 정출량에 의. , N , 
해 안정적인 고용 강화가 얻어지지 않아 용접 금속의 인장 강도가 낮아진다 나아가서는, , . , 
등의 오스테나이트계 스테인리스강에 적용했을 경우 희석의 향에 의해 용접 SUS304N2 , 
금속 중의 함유량이 많아져 슬래그 박리성이 나빠진다고 하는 문제점이 있었다 식별번호 N , (
[0006]).
본 발명의 요지는 스테인리스강 외피에 플럭스를 충전하여 이루어지는 스테인리스강 용접 
용 플럭스 함유 와이어에 있어서 와이어 전체 질량에 한 질량 로 스테인리스강 외피와 , % , 
플럭스의 합계로, C: 0.005~0.10%, Si: 0.2~1.0%, Mn: 1.5~4.5%, Ni: 8~13%, Cr: 16~23%, 
를 함유하고 이하이고 추가로 와Mo: 0.01~1.0%, Ti: 0.55~1.0%, N: 0.01~0.05% , Nb: 0.05% , 
이어 전체 질량에 한 질량 로 플럭스 중에 산화물 환산치의 합계로 % , , Ti : TiO2 5~8%, Si 
산화물 환산치의 합계로 산화물 환산치의 합계로 : SiO2 0.1~1.5%, Zr : ZrO2 0.01~0.1%, Al 
산화물 환산치의 합계로 화합물 및 화합물 환산치 및 : Al2O3 0.01~0.1%, Na K : Na2O K2O 
환산치의 합계로 불소 화합물 환산치의 합계로 를 함유하고0.01~0.30%, : F 0.1~1.0% , Bi: 
이하이고 잔부는 스테인리스강 외피의 분 합금철 중의 분 철 가루 및 불가0.001% , Fe , Fe , 
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피 불순물인 것을 특징으로 하는 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어이다 식별번호 (
[0010]).
본 발명자들은 상기 서술한 과제를 해결하기 위해서 각종 성분 조성의 스테인리스강 용접 , 
용 플럭스 함유 와이어를 시작하여 상세하게 검토하 다 그 결과 스테인리스강 용접용 플. , 
럭스 함유 와이어 중의 의 함유량을 적성화함으로써 고온에서의 인장 C, Cr, Ni, Mo, Nb, Bi , 
강도 인성 및 내균열성이 향상되는 것을 알아내었다 식별번호 , ( [0012]).
또 고온에서 장시간 유지했을 경우 페라이트 오스테나이트립계에 탄화물이나 페라이트상 , , /
중에 상이 석출되어 페라이트상 내가 취화하여 고온 인장 강도가 저하하기 때문에 페라, , σ 
이트 생성 원소인 을 적정화함으로써 페라이트량을 낮게 억제하여 페라이트 오스테나이Cr , , /
트립계 중의 탄화물이나 상을 저감시킬 수 있는 것을 알아내었다 식별번호 ( [0013]).σ 
또 량의 조정을 실시함으로써 오스테나이트상에 적정한 탄화물을 석출시켜 인장 강도 , C , , 
를 향상시킬 수 있는 것을 밝혀냈지만 거기에 수반하여 인성이 저하했기 때문에 추가적인 , , , 
검토를 실시하 다 그 결과 량을 적정화함으로써 탈산을 촉진시켜 용접 금속 중의 산화. , Ti , 
물을 저감시켜 인성을 개선할 수 있는 것을 알아내었다 식별번호 , ( [0014]).
한편 페라이트량이 낮아짐과 함께 내균열성이 나빠지는 경향이 확인되었기 때문에 , , , Mn 
첨가량의 적정화도 실시하여 저융점 화합물의 편석을 저감시켜 내균열성을 개선할 수 있는 , , 
것을 알아내었다 식별번호 ( [0015]).
수평 필렛 용접 및 수직 상진 용접에 있어서의 용접 작업성에 해서는 종래의 를 함유 , Bi
한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어와 비교하면 슬래그 박리성이 열화하여 용접시, , 
공의 고능률화를 만족할 수 없다고 하는 문제가 있고 여러 가지 검토한 결과 량을 적, , TiO2 
정화하고 용접 슬래그의 열팽창률을 조정하여 용접 금속과 용접 슬래그의 열팽창차를 증가, 
시킴으로써 슬래그 박리성을 향상시킬 수 있는 것을 알아내었다 상기의 효과는 및 , . , Al2O3 
불소 화합물을 적당량 함께 첨가함으로써 양호할 수 있다 또 아크의 안정성 및 스퍼터량의 . , 
저감은 및 화합물 불소 화합물을 적당량 첨가함으로써 또 비드 형상은, TiO2, ZrO2, Na K , , , , 
화합물 및 화합물을 적당량 첨가함으로써 양호하게 할 수 있는 것을 Si, SiO2, Al2O3, Na K 
알아내었다 식별번호 ( [0016]).
또한 및 를 적정화함으로써 수직 상진 용접에서의 메탈 늘어짐성을 억제해 비드 , TiO2 Ti , , 
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형상을 양호하게 하는 것을 알아내었다 식별번호 ( [0017]).
[C: 0.005~0.10%]
는 스테인리스강 외피 페로망간 페로실리콘망간 및 그라파이트 등으로부터 첨가되고 C , , , Cr 
탄화물 및 탄화물을 생성하여 용접 금속의 고온 인장 강도를 높이는 효과가 있다 가 Ti , . C
미만에서는 탄화물 및 탄화물의 생성이 불충분하여 고온에서의 인장 강도가 0.005% , Cr Ti 
낮아진다 한편 가 를 초과하면 탄화물 및 탄화물이 조 화하여 고온으로 유. , C 0.10% , Cr Ti , 
지한 후의 인성이 낮아진다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , C 0.005~0.10% ( [0020]).
[Si: 0.2~1.0%]
는 스테인리스강 외피 금속 실리콘 페로실리콘 및 페로실리콘망간 등으로부터 첨가되 Si , , 
고 비드 형상이나 슬래그 피포성을 개선하는 효과를 갖는다 가 미만에서는 용접시, . Si 0.2% , 
의 탈산 반응에 의해 형성되는 슬래그량이 적어 비드 형상이 나빠진다 한편 가 를 , . , Si 1.0%
초과하면 슬래그량이 과다해져 슬래그 피포성이 나빠진다 따라서 의 함유량은 , , . , Si 0.2~1.0%
로 한다 식별번호 ( [0021]).
[Mn: 1.5~4.5%] 
은 스테인리스강 외피 금속 망간 페로망간 페로실리콘망간 및 질화 등으로부터 Mn , , , Mn 
첨가되고 저융점 화합물의 편석을 저감시켜 내균열성을 개선하는 효과를 갖는다 이 , . Mn
미만에서는 오스테나이트립계에 저융점 화합물이 편석하기 때문에 내균열성이 나빠진1.5% , , 
다 한편 이 를 초과하면 탄화물 및 질화물을 생성하여 상온에서의 인성이 저하한. , Mn 4.5% , 
다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Mn 1.5~4.5% ( [0022]).
[Ni: 8~13%]
는 스테인리스강 외피 금속 니켈 및 페로니켈 등으로부터 첨가되고 오스테나이트상을 Ni , , 
안정화시키는 원소이며 페라이트량의 조정 및 내균열성을 개선하는 효과를 갖는다 가 , . Ni 8% 
미만에서는 오스테나이트의 정출량이 감소하여 페라이트량이 많아져 상온에서의 인성이 저, , 
하한다 한편 가 를 초과하면 페라이트의 정출량이 적어져 저융점 화합물의 편석이 . , Ni 13% , , 
조장되어 내균열성이 나빠진다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Ni 8~13% ( [0023]).
[Cr: 16~23%]
은 스테인리스강 외피 금속 크롬 및 페로크롬 질화 등으로부터 첨가되고 페라이트 Cr , , Cr , 
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상을 안정화시키는 원소이며 용접 금속의 인장 강도를 증가시키는 효과를 갖는다 이 , . Cr 16% 
미만에서는 페라이트의 정출량이 감소해 오스테나이트량이 많아져 상온에서의 인장 강도가 , , 
저하한다 한편 이 를 초과하면 탄화물의 생성이 많아져 고온에서의 인장 강도가 . , Cr 23% , Cr , 
저하한다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Cr 16~23% ( [0024]).
[Mo: 0.01~1.0%]
는 스테인리스강 외피 금속 몰리브덴 및 페로몰리브덴 등으로부터 첨가되고 오스테나 Mo , , 
이트상 중에 고용되어 인장 강도를 개선하는 효과를 갖는다 가 미만에서는 고용 , . Mo 0.01% , 
강화의 효과는 얻어지지 않아 상온에서의 인장 강도가 저하한다 한편 가 를 초과하, . , Mo 1.0%
면 페라이트 중으로부터 매우 딱딱하고 취약한 상이 석출되어 고온으로 유지한 후의 인, , σ 
성이 저하한다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Mo 0.01~1.0% ( [0025]).
[Ti: 0.55~1.0%]
는 스테인리스강 외피 금속 티탄 및 페로티탄 등으로부터 첨가되고 탈산을 촉진시켜 용 Ti , , 
접 금속 중의 산화물을 저감시켜 인성을 개선함과 함께 수직 상진 용접에서의 용접 작업성, , 
을 양호하게 하는 효과를 갖는다 가 미만에서는 탈산이 불충분하여 상온에서의 인. Ti 0.55% , , 
성이 저하한다 또 수직 상진 용접에 있어서 메탈 늘어짐이 발생하여 비드 형상이 불량이 . , , 
된다 한편 가 를 초과하면 용접시에 용적이 조 하게 성장하여 큰 입자의 스퍼터가. , Ti 1.0% , , 
발생한다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , Ti 0.55~1.0% ( [0026]).
[N: 0.01~0.05%]
은 스테인리스강 외피 질화크롬 및 질화망간 등으로부터 첨가되고 오스테나이트 중에 N , , 
고용되어 인장 강도를 향상시키는 효과를 갖는다 이 미만에서는 그 효과는 얻어지, . N 0.01% , 
지 않아 상온에서의 인장 강도가 저하한다 한편 이 를 초과하면 용접시에 용융지에 , . , N 0.05% , 
완전히 고용되지 않는 이 발생하여 용적 이행이 원활하게 이루어지지 않아 스퍼터 발생량N , 
이 증가한다 따라서 의 함유량은 로 한다 식별번호 . , N 0.01~0.05% ( [0027]).
이하 [Nb: 0.05% ]
는 스테인리스강 외피에 함유되어 있어 불가피적으로 와이어 중에 함유되는 성분이다 Nb , . 
이 의 함유량이 많아지면 용접 금속과 슬래그 사이에서 화합물을 생성하여 슬래그 박리성Nb
을 나쁘게 하는 작용이 있기 때문에 적은 것이 바람직하고 이하이면 허용할 수 있다, , 0.05% . 
- 50 -
의 함유량은 바람직하게는 이하이다 식별번호 Nb , 0.02% ( [0028]).
다음으로 와이어 전체 질량에 한 질량 로 플럭스 중에 함유하는 성분 조성을 이하와 , % , , 
같이 한정한다 식별번호 ( [0029]).
산화물 환산치의 합계로 [Ti : TiO2 5~8%]
는 루틸 산화티탄 티탄산 소다 티탄 슬래그 일메나이트 등으로부터 첨가시킨다 이 TiO2 , , , , . 
것들은 용접 슬래그의 열팽창률을 조정하여 용접 금속과 용접 슬래그의 열팽창차를 증가시, , 
키는 것에 의해 슬래그 박리성을 향상시킴과 함께 수직 상진 용접에서의 용접 작업성을 양, 
호하게 하는 효과를 갖는다 산화물의 환산치의 합계가 미만이면 용접 금속과 . Ti TiO2 5% , 
용접 슬래그의 열팽창차가 적어져 슬래그 박리성이 불량이 된다 또 수직 상진 용접에 있어, . , 
서 메탈 늘어짐이 발생하여 비드 형상이 불량이 된다 한편 산화물의 환산치의 합, . , Ti TiO2 
계가 를 초과하면 슬래그가 용적을 완전하게 피포하여 용적의 이행이 저해되기 때문에8% , , 
아크가 안정성이 된다 따라서 산화물의 환산치의 합계는 로 한다 식별번호 . , Ti TiO2 5~8% (
[0030]).
산화물 환산치의 합계로 [Si : SiO2 0.1~1.5%]
는 규사 지르콘 샌드 등으로부터 첨가되고 슬래그 형성제로서 작용하여 슬래그의 점 SiO2 , , , 
성을 조정하여 슬래그 피포성을 양호하게 하는 효과가 있다 산화물의 환산치의 합. Si SiO2 
계가 미만이면 슬래그의 점성이 낮아져 슬래그 피포성이 나빠진다 한편 산화물의 0.1% , , . , Si 
환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그량이 증가하여 용접 금속과 슬래그량의 밸런SiO2 1.5% , 
스가 나빠져 비드 형상이 불량이 된다 따라서 산화물의 환산치의 합계는 , . , Si SiO2 0.1~1.5%
로 한다 식별번호 ( [0031]).
산화물 환산치의 합계로 [Zr : ZrO2 0.01~0.1%]
는 지르콘 샌드 및 산화지르코늄 등으로부터 첨가되고 슬래그의 점성을 조정하여 용 ZrO2 , , 
적 이행시에 발생하는 스퍼터 발생량을 저감시키는 효과를 갖는다 산화물의 환산. Zr ZrO2 
치의 합계가 미만이면 슬래그의 점성이 낮아져 용적 이행시에 작은 입자의 스퍼터가 0.01% , , 
발생한다 한편 산화물의 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 점성이 높아. , Zr ZrO2 0.1% , 
져 용적이 크게 성장하여 용적 이행이 원활하게 이루어지지 않아 아크가 불안정하게 된다, , , . 
따라서 산화물의 환산치의 합계는 로 한다 식별번호 , Zr ZrO2 0.01~0.1% ( [0032]).
- 51 -
산화물 환산치의 합계로 [Al : Al2O3 0.01~0.1%]
은 알루미나 칼륨 장석 조장석 등으로부터 첨가되고 슬래그의 융점을 조정하여 비 Al2O3 , , , 
드 형상을 향상시키는 효과를 갖는다 산화물의 환산치의 합계가 미만이면. Al Al2O3 0.01% , 
슬래그의 융점이 낮아지기 때문에 용접 금속과 슬래그의 응고가 불균일이 되어 비드 형상, , 
이 불량이 된다 한편 산화물의 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 융점. , Al Al2O3 0.1% , 
이 높아져 냉각 속도가 빠른 비드부에 슬래그가 남아 슬래그 박리성이 나빠진다 따라서, . , Al 
산화물의 환산치의 합계는 로 한다 식별번호 Al2O3 0.01~0.1% ( [0033]).
화합물 및 화합물 환산치 및 환산치의 합계로 [Na K : Na2O K2O 0.01~0.30%]
화합물 및 화합물은 물유리의 및 불화 소다나 규불화칼리 등의 불화물 Na K Na2O K2O, 
등으로부터 첨가되고 아크를 안정시켜 스퍼터 발생량을 저감시키는 효과를 갖는다 화, , . Na 
합물 및 화합물의 환산치 및 환산치의 합계가 미만에서는 아크가 불안K Na2O K2O 0.01% , 
정이 되어 용적 이행이 단락 이행이 되어 스퍼터 발생량이 증가한다 한편 화합물 및 , . , Na K 
화합물의 환산치 및 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 응고가 빨라Na2O K2O 0.30% , 
져 비드 형상이 나빠진다 따라서 화합물 및 화합물의 환산치 및 환산치, . , Na K Na2O K2O 
의 합계는 로 한다 식별번호 0.01~0.30% ( [0034]).
불소 화합물 환산치의 합계로 [ : F 0.1~1.0%]
불소 화합물은 불화소다 규불화칼리 지르콘불화칼리 빙정석 불화알루미늄 불화리튬 및 , , , , , 
형석 등으로부터 첨가되어 아크의 안정성을 향상시키는 효과를 갖는다 불소 화합물의 환, . F 
산치의 합계가 미만에서는 상기 서술한 효과가 불충분하여 아크가 불안정하게 된다0.1% , , . 
한편 불소 화합물의 환산치의 합계가 를 초과하면 슬래그의 융점이 저하하여 용접 , F 1.0% , 
금속보다 슬래그의 응고가 빨라져 비드 형상이 불균일이 된다 따라서 불소 화합물의 환, . , F 
산치의 합계는 로 한다 식별번호 0.1~1.0% ( [0035]).
이하 [Bi: 0.001% ]
는 용접부가 고온으로 장시간 유지된 경우 오스테나이트립계에 가 농화하기 쉬워 내 Bi , Bi , 
균열성을 나쁘게 하기 때문에 플럭스 중의 는 이하로 한다 식별번호 , Bi 0.001% ( [0036]).
잔부는 분 및 불가피 불순물이다 분은 스테인리스강 외피의 분 플럭스의 철 가 Fe . Fe , Fe , 
루 철 합금 페로실리콘 페로망간 페로실리콘망간 등의 페로알로이 가루 등에서의 분이, ( , , ) Fe 
- 52 -
다 불가피 불순물은 등의 불가피하게 혼입되는 불순물을 말하며 인 것이 바람. , P, S, Bi , 0%
직하지만 로 하는 것은 생산 비용이 높아진다고 하는 문제도 있기 때문에 어렵다 식별번, 0% (
호 [0037]).
또한 내균열성의 관점에서 는 이하 는 이하인 것이 바람직하다 식별 , P 0.040% , S 0.020% (
번호 [0038]).
표 에 나타내는 화학 성분의 스테인리스강 외피를 이용하여 표 에 나타내는 성분 조성 1 , 2
의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어를 제작하 다 이 와이어의 제작에 있어서는. , 
스테인리스강 외피에 플럭스를 충전하고 단면끼리를 용접하여 심리스상으로 한 후 축경하, , 
여 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어를 시작하 다 또한 와이어 직경은 플. 1.2 mm, 
럭스 충전율은 로 하 다 식별번호 19~24% ( [0042]).
표 [ 1]
표 [ 2]
용접 작업성 평가는 표 에 나타내는 성분의 강판을 이용하여 표 에 나타내는 3 SUS304L , 4
용접 조건으로 수평 필렛 용접 및 수직 상진 필렛 용접을 실시하여 아크 안정성 스퍼터 발, , 
- 53 -
생량 슬래그 피포성 슬래그 박리성 메탈 늘어짐의 유무 수직 상진 필렛 용접만 비드 형상, , , ( ), 
을 조사하 다 식별번호 ( [0046]).
표 [ 3]
표 [ 4]
용착 금속 시험은 판 두께 베벨 각도 를 형성한 강판에 층 버터링 20 mm, 10° SM490A 2 
을 실시하여 갭 의 개선으로 에 준거하여 표 에 나타내는 용접 조건으, 16 mm , JIS Z 3323 , 4
로 다중 용접을 실시하 다 용착 금속부로부터 인장 시험편 및 충격 시험편을 채취하여 실. , , 
온 및 의 고온에서 시험을 실시하 다 식별번호 650 ( [0049]).℃
상온 시험은 실온에서 인장 시험 시험 온도 에서 충격 시험을 실시하여 인장 강도가 , -20 , ℃
이상 흡수 에너지가 개의 평균치로 이상을 양호로 하 다 식별번호 520 MPa , 3 60 J ( [0050]).
고온 시험은 인장 시험편을 까지 가열한 직후에 인장 시험을 실시하여 인장 강도가 650 , ℃
이상을 양호로 하 다 또 충격 시험은 충격 시험편을 유지하고 실온300 MPa . , 650 ×2 h , ℃
까지 공냉한 후 시험 온도 에서 흡수 에너지가 개의 평균치로 이상을 양호로 하, -20 3 30 J ℃
다 식별번호 ( [0051]).
내균열성의 평가는 표 에 나타내는 성분의 판 두께 의 강판을 이용하여 3 20 mm SUS304L , 
베벨 각도 갭 의 개선으로 표 에 나타내는 용접 조건으로 다중 용접하여 용접 10°, 16 mm , 4
이음을 제작하고 에 준거하여 옆굽힘 시험편을 채취하여 옆굽힘 시험을 실시하여, JIS Z 3122 , 
흠집이 이하를 양호로 하 다 그들의 조사 결과를 표 에 정리하여 나타낸다 식별번3 mm . 5 (
호 [0052]).
표 [ 5]
- 54 -
- 55 -
별지 [ 2]
행 명 주요 내용3
본 발명은 고강도 오스테나이트계 스테인리스강의 가스 실드 아크 용접에 사용하는 플럭 
스 함유 와이어에 관한 것으로 특히 을 많이 함유하는 고강도 오스테나이트계 스테인리스, N
강의 용접에 있어서 모재와 동등한 높은 인장 강도가 얻어지고 슬래그의 박리성 등을 향상, , 
시킴으로써 양호한 용접 작업성을 확보하는 데에 있어서 바람직한 스테인리스강 용접용 플
럭스 함유 와이어에 관한 것이다 식별번호 ( [0001]).
등으로 표되는 오스테나이트계 스테인리스강은 그 우수한 내식성 인장 강도 및 SUS304 , 
인성으로부터 화학 플랜트나 케미컬 탱커 건축 구조물 등에 적용되고 있다 최근에는 , , . 
에 을 첨가하여 고강도화를 도모한 나 등의 적용 범위가 SUS304 , N SUS304N2 SUS304N2A 
확 되어 구조물의 박판화 경량화가 도모되어 특히 건축 구조물에 한 적용이 진행되고 , , , 
있다 식별번호 ( [0002]).
그래서 본 발명은 상기 서술한 문제점을 감안하여 고안된 것으로 고강도 오스테나이트계 , 
스테인리스강의 가스 실드 아크 용접에 사용하는 플럭스 함유 와이어에 관한 것으로 특히 , 
을 다량으로 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강의 용접에 있어서 모재와 동등한 높은 N , 
인장 강도가 얻어지고 슬래그 박리성 등을 향상시킴으로써 양호한 용접 작업성을 확보하는 , 
것이 가능한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어를 제공하는 것을 목적으로 한다 식별(
번호 [0009]).
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서 을 다량으로 함유하는 오스테나이트계 스테 N
인리스강 및 등을 플럭스 함유 와이어를 사용하여 가스 실드 아크 SUS304N2 SUS304N2A , 
용접한 경우에 슬래그의 박리성이 양호하고 또한 얻어지는 용접 금속이 모재와 동등한 인, , 
장 강도가 얻어지는 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에 해 여러 가지 검토를 실
시하 다 식별번호 ( [0010]).
그 결과 량을 저감시켜 용착 금속 및 이음 용접 금속의 페라이트량을 많게 함으로써 , Ni , 
용접 금속의 인장 강도를 높게 할 수 있는 것을 새롭게 알아내었다 그러나 량을 저감시. , Ni 
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킨 것 만으로는 안정적인 높은 인장 강도가 얻어지지 않아 모재의 희석을 한 용접 이음에서, 
는 모재보다 낮은 인장 강도가 되는 것이 확인되었다 식별번호 , ( [0011]).
이 때문에 침입형 고용 강화 원소인 의 적정 첨가를 실시하여 인장 강도의 향상을 도모 , C , 
하 다 그러나 를 단순히 첨가한 것만으로는 탄화물을 석출하여 인성이 열화한다 그래서. , C . , 
의 고용도를 높임과 함께 용접 작업성에 악 향을 미치지 않는 을 적당량 첨가하여 인C , Mn
장 강도 인성 및 용접 작업성의 밸런스를 유지한 와이어 성분계를 확립하 다 식별번호 , (
[0012]).
또한 을 함유시킨 스테인리스강의 용접에서 슬래그 박리성 등을 보다 향상시키기 위해 , N , 
서 슬래그제의 성분계 등을 여러 가지 검토한 결과 슬래그 박리성 열화의 원인이 되는 , , 
및 를 가능한 한 첨가하지 않고 유리질로 매끄러운 슬래그를 형성하는 를 Al2O3 ZrO2 , SiO2
적극적으로 첨가함으로써 양호한 슬래그 박리성이 얻어지는 것을 검증하 다 식별번호 (
[0013]).
본 발명은 이상의 지견에 의해 이루어진 것으로 그 요지로 하는 바는 스테인리스강 외피 , , 
에 플럭스를 충전하여 이루어지는 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어에 있어서 와이, 
어 전체 질량에 한 질량 로 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로% , , C: 0.03~0.15%, Si: 
를 함유하고 플럭스에0.15~0.7%, Mn: 2~5%, Ni: 7~9%, Cr: 20~25%, N: 0.1~0.3% , , TiO2: 
금속 불화물의 종 또는 종 이상의 합계 를 함유하고3~8%, SiO2: 0.5~2%, 1 2 : 0.1~3.0% , 
및 의 종 또는 종의 합계 이하 또한 슬래그제 성분의 합계Al2O3 ZrO2 1 2 : 0.1% , : 5~10%, 
플럭스 충전율 이고 잔부는 스테인리스 외피의 분 플럭스의 합금철 중의 분: 15~27% , Fe , Fe , 
철 가루 및 불가피 불순물인 것을 특징으로 한다 식별번호 ( [0014]).
또 본 발명은 상기 서술한 구성에 더하여 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 , Nb: 
플럭스에 금속 및 산화 의 환산치의 종 또는 종의 합계0.01~0.5%, Bi Bi Bi 1 2 : 0.01~0.15%
로 어떤 하나 또는 둘 모두를 더 함유하는 것을 특징으로 한다 식별번호 ( [0015]).
또한 본 발명은 상기 서술한 구성에 더하여 플럭스에 및 의 종 또는 종의 , Na2O K2O 1 2 
합계 를 함유하는 것도 특징으로 한다 식별번호 : 0.02~0.20% ( [0016]).
상기 서술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 관련된 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와 
이어에 의하면 을 다량으로 함유하는 오스테나이트계 스테인리스강의 가스 실드 아크 용, N
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접에 적용함으로써 아크를 안정시켜 스퍼터 발생량을 저감시켜 슬래그의 박리성을 향상시, , 
킴과 함께 양호한 비드 형상이 얻어지고 용접 결함이 없이 모재와 동등한 높은 인장 강도가 , 
얻어짐과 함께 연성 및 인성이 양호한 용접 이음을 얻을 수 있다 식별번호 ( [0017]).
스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 C: 0.03~0.15% 
는 용접 이음의 인장 강도를 향상시키는 효과가 있다 가 미만인 경우 가 적 C . C 0.03% , Ni
당량이어도 용접 이음의 인장 강도가 낮아진다 한편 가 를 초과하면 용착 금속의 . , C 0.15% , 
인성이 저하한다 따라서 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 는 로 한다 또. , C 0.03~0.15% . 
한 원으로서 스테인리스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터 고탄 고탄 , C , , Fe-Mn, 
등의 함유 철 합금 분말로부터 첨가할 수 있다 식별번호 Fe-Cr C ( [0020]).
스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 Si: 0.15~0.7% 
는 탈산제로서 작용하고 용착 금속의 산소량을 저감시켜 양호한 연성이 얻어진다 가 Si , . Si
미만이면 용착 금속의 신장이 낮아진다 한편 가 를 초과하면 계 산화물이 0.15% , . , Si 0.7% , Si
용접 금속 내에 개재물로서 분산 석출되어 용접 이음의 굽힘 연성이 열화한다 따라서 스테, . , 
인리스강 외피와 플럭스의 합계로 는 로 한다 또한 원으로서 스테인리스강 Si 0.15~0.7% . , Si , 
외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터 등의 합금 분말로부터 첨가할 수 , Fe-Si, Fe-Si-Mn 
있다 식별번호 ( [0021]).
스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 Mn: 2~5%
은 의 고용도를 높게 한다 이 미만에서는 의 수율이 낮아져 용접 이음의 인 Mn C . Mn 2% , C
장 강도가 낮아진다 한편 이 를 초과하면 의 과도한 석출을 촉진하여 인성이 저. , Mn 5% , MnS
하한다 따라서 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 은 로 한다 또한 원으로. , Mn 2~5% . , Mn
서 스테인리스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터 금속 고탄 , , Mn, Fe-Mn, Fe-Mn 
등의 금속 분말로부터 첨가할 수 있다 식별번호 ( [0022]).
스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 Ni: 7~9%
는 오스테나이트상을 안정화시켜 연성이 양호한 용착 금속이 얻어진다 가 미만에 Ni , . Ni 7% 
서는 오스테나이트상의 안정이 불충분하여 용착 금속의 신장이 낮아진다 한편 가 를 , , . , Ni 9%
초과하면 페라이트상의 정출을 억제하여 용착 금속의 페라이트량이 적어 인장 강도가 낮아, , 
진다 따라서 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 는 로 한다 또한 원으로서. , Ni 7~9% . , Ni , 
- 58 -
스테인리스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터 금속 등의 금속 분말로부터 첨가, Ni 
할 수 있다 식별번호 ( [0023]).
스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 Cr: 20~25%
은 안정적인 페라이트상을 정출하고 나 등의 저융점 화합물을 석출시키는 원소를 Cr , P S 
고용시켜 고온 균열을 방지한다 이 미만에서는 페라이트상의 정출량이 적어져 균열. Cr 20% , 
이 발생하기 쉽다 한편 이 를 초과하면 탄화물을 페라이트립 내 및 입계에 석출. , Cr 25% , Cr 
시켜 굽힘 연성이 열화한다 따라서 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 은 로 . , Cr 20~25%
한다 또한 원으로서 스테인리스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터 금속 . , Cr , , Cr, 
고탄 질화 등의 금속 분말로부터 첨가할 수 있다 식별번호 Fe-Cr, Fe-Cr, Fe-Cr ( [0024]).
스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 N: 0.1~0.3%
은 오스테나이트상의 고용 강화를 실시하여 안정적인 높은 인장 강도의 용착 금속이 얻 N , 
어진다 이 미만에서는 용착 금속의 인장 강도가 낮아진다 한편 이 를 초과하. N 0.1% , . , N 0.3%
면 고용될 수 없는 이 기포가 되어 블로우홀이 발생한다 따라서 스테인리스강 외피와 플, N . , 
럭스의 합계로 은 로 한다 또한 원으로서 스테인리스강 외피에 포함되는 성분 N 0.1~0.3% . , N , 
외에 플럭스로부터 질화 질화 등의 금속 분말로부터 첨가할 수 있다 식별번호 , Mn, Fe-Cr (
[0025]).
플럭스에 함유하는 TiO2: 3~8%
는 피포성이 양호한 슬래그를 형성하여 비드 형상을 양호하게 한다 가 미만 TiO2 . TiO2 3% 
에서는 그 효과가 충분히 얻어지지 않아 비드 형상이 볼록 형상이 된다 한편 가 를 , . , TiO2 8%
초과하면 아크 길이가 길어져 용적의 이탈을 저해하여 스퍼터가 다발한다 따라서 플럭스에 , . , 
함유하는 는 로 한다 또한 원으로서 루틸 일메나이트 티탄 슬래그 티탄산TiO2 3~8% . , TiO2 , , , , 
칼슘 티탄산칼륨 등을 사용한다 식별번호 , ( [0026]).
플럭스에 함유하는 SiO2: 0.5~2%
는 슬래그를 유리질로서 부서지기 쉽게 하기 때문에 슬래그 박리성을 양호하게 한다 SiO2 . 
가 미만에서는 슬래그의 유리화가 불충분하기 때문에 제거하기 어려워 박리성이 SiO2 0.5% , 
나빠진다 한편 가 를 초과하면 아크의 안정성이 열화하여 용접 작업이 나빠진다 따. , SiO2 2% , . 
라서 플럭스에 함유하는 는 로 한다 원으로서 규사 규회석 칼륨 장석, SiO2 0.5~2% . SiO2 , , , , 
- 59 -
소다 장석 규산 칼리 규산 소다 등으로부터 첨가할 수 있다 식별번호 , , ( [0027]).
플럭스에 함유하는 금속 불화물의 종 또는 종 이상의 합계 1 2 : 0.1~3.0%
금속 불화물은 아크의 안정성을 양호하게 한다 특히 함유 스테인리스강의 용접에서는 . N , 
용착 금속에 고용되지 않는 이 가스로서 아크 분위기에 방출되어 아크를 긴축시켜 아N N2 
크 안정성을 저해한다 따라서 아크 안정성을 향상시키는 금속 불화물의 첨가는 필수가 된. , 
다 금속 불화물의 종 또는 종 이상의 합계가 미만에서는 아크 상태가 불안정이 . 1 2 0.1% , 
된다 한편 금속 불화물의 종 또는 종 이상의 합계가 를 초과하면 용적이 폭발 이. , 1 2 3.0% , 
행이 되기 쉬워 스퍼터가 다발한다 따라서 금속 불화물의 종 또는 종 이상의 합계는. , 1 2 , 
로 한다 금속 불화물원으로서 등을 사용한다 식별번호 0.1~3.0% . , AlF3, NaF, K2ZrF6, LiF (
[0028]).
플럭스에 함유하는 및 의 종 또는 종의 합계 이하 Al2O3 ZrO2 1 2 : 0.1% 
및 는 과 결합하여 슬래그 박리성을 열화시키는 질화물을 생성하기 때문에 Al2O3 ZrO2 N , 
가능한 한 낮은 것이 바람직하다 따라서 및 의 종 또는 종의 합계는 이. , Al2O3 ZrO2 1 2 0.1 
하로 한다 원으로서 칼륨 장석 소다 장석 규사 등에 포함되는 불순물이 있고 가능. Al2O3 , , , , 
한 한 함유량이 낮은 플럭스 원료를 사용한다 또 원으로서 루틸 등에 포함되Al2O3 . , ZrO2 , 
는 불순물이 있는데 가능한 한 함유량이 낮은 플럭스 원료를 사용한다 식별번호 , ZrO2 (
[0029]).
슬래그제 성분의 합계 : 5~10%
산화물 및 금속 불화물로 이루어지는 슬래그 성분제의 합계는 피포성이 양호한 슬래그를 , 
형성해 비드 형상을 양호하게 한다 이 효과는 이상 첨가함으로써 얻어진다 한편 슬래. 5% . , 
그제 성분의 합계가 를 초과하면 용적에 슬래그제가 얽혀 용적 이행 상태가 불안정하여 10% , 
스퍼터의 발생량이 많아진다 따라서 슬래그제의 합계는 로 한다 식별번호 . , 5~10% ( [0030]).
플럭스 충전율 : 15~27%
스테인리스강 외피에 한 플럭스 충전율이 미만에서는 스테인리스강 외피의 두께가 15% , 
두꺼워져 용적의 이탈이 스무스하게 이루어지지 않아 용적이 이탈할 때에 큰 스퍼터가 발생, 
한다 한편 플럭스 충전율이 를 초과하면 와이어 제조시에 단선이 생기기 쉬워 생산성. , 27% , 
이 나빠진다 따라서 플럭스 충전율은 로 한다 충전율의 증감은 철 가루나 . , 15~27% . , 
- 60 -
스테인리스 분말 등을 사용하여 조정할 수 있다 식별번호 SUS304L ( [0031]).
이후의 성분의 한정에 해서는 본 발명을 적용한 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이 , 
어에 있어서 필수는 아니다 식별번호 ( [0032]).
스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 Nb: 0.01~0.5%
는 미량의 첨가로 인장 강도를 향상시킨다 가 미만이면 인장 강도 향상의 효 Nb . Nb 0.01% , 
과가 없다 한편 가 를 초과하면 고온 균열이 생기기 쉬워진다 또 가 석출되어 . , Nb 0.5% , . , NbC
인성을 열화시킨다 따라서 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계로 는 로 한다. , Nb 0.01~0.5% . 
또한 원으로서 스테인리스강 외피에 포함되는 성분 외에 플럭스로부터 금속 , Nb , , Nb, 
등의 금속 분말로부터 첨가할 수 있다 식별번호 Fe-Nb ( [0033]).
플럭스에 함유하는 금속 및 산화 의 환산치의 종 또는 종의 합계 Bi Bi Bi 1 2 : 0.01~0.15%
는 슬래그 박리성을 향상시킨다 환산치가 미만이면 슬래그 박리성을 향상시키 Bi . Bi 0.01% , 
는 효과는 얻어지지 않는다 한편 환산치가 를 초과하면 고온 균열이 생기기 쉬워. , Bi 0.15% , 
진다 또 환산치가 를 초과하면 인성을 열화시킨다 따라서 플럭스에 함유하는 금. Bi 0.15% , . , 
속 및 산화 의 환산치의 종 또는 종의 합계는 로 한다 식별번호 Bi Bi Bi 1 2 0.01~0.15% (
[0034]).
플럭스에 함유하는 및 의 종 또는 종의 합계 Na2O K2O 1 2 : 0.02~0.20%
및 는 아크를 안정되게 하여 스퍼터의 발생을 억제한다 및 의 종 Na2O K2O . Na2O K2O 1 
또는 종의 합계가 미만이면 아크를 안정되게 하는 효과가 얻어지지 않는다 한편2 0.02% , . , 
및 의 종 또는 종의 합계가 를 초과하면 스퍼터의 발생량이 증가한다Na2O K2O 1 2 0.20% , . 
또한 및 원은 규산 소다 및 규산 칼리로 이루어지는 물유리로부터 첨가할 수 , Na2O K2O , 
있다 식별번호 ( [0035]).
이상 본 발명의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어의 성분 조성의 한정 이유를 서 , 
술했지만 그 밖의 성분으로서 이하 이하의 범위에서 기계 성능의 조정, , Cu: 0.5% , Mo: 0.5% 
으로서 첨가할 수 있다 또 내균열성 확보의 관점에서 저융점 개재물의 석출을 촉진하는 . , , P 
및 는 이하 이하인 것이 바람직하다 또 그 외 슬래그제로서S , P: 0.040% , S: 0.030% . , , FeO, 
등을 아크 안정성이나 스퍼터의 발생 방지 슬래그 박리성 향상을 Fe2O3, CaO, MgO, MnO , 
목적으로 하여 합계로 이하의 범위에서 적절히 첨가 조정할 수 있다 식별번호 0.5% ( [0036]).
- 61 -
본 발명의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어의 제조 방법에 해 언급한다 예를 . 
들어 스테인리스강 외피를 강철 띠로부터 관상으로 성형하는 경우에는 배합 교반 건조한 , , , 
충전 플럭스를 형으로 성형한 홈에 채운 후 환형으로 성형하고 소정의 와이어 직경까지 U , 
신선한다 이 때 정형한 외피 심을 용접함으로써 심리스 타입의 플럭스 함유 와이어로 할 . , , 
수도 있다 또 스테인리스강 외피가 파이프인 경우에는 파이프를 진동시켜 플럭스를 충전하. , 
여 소정의 와이어 직경까지 신선한다 식별번호 , ( [0037]).
표 에 나타내는 화학 성분의 오스테나이트계 스테인리스강 외피 를 사용하여 표 1 (W1, W2)
에 나타내는 각종 조성의 스테인리스강 용접용 플럭스 함유 와이어를 시작하 다 참고로2 . , 
이 표 에 있어서의 와이어 전체 질량에 한 질량 는 표 에 나타내는 오스테나이트계 2 % , 1「 」
스테인리스강 외피 에 플럭스를 충전한 스테인리스강 외피와 플럭스의 합계의 양에 (W1, W2)
있어서의 와이어 전체 질량에 한 질량 를 의미하는 것이다 또한 시작한 와이어 직경은, % . , , 
직경 로 하 다 식별번호 1.2 mm ( [0040]).
표 [ 1]
기호 C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu N
W1 0.018 0.41 1.60 0.022 0.002 10.3 18.6 0.04 0.07 0.02
W2 0.009 0.19 0.98 0.012 0.001 8.3 19.0 0.02 0.03 0.01
표 [ 2]
- 62 -
용착 금속 시험은 에 따라 강에 층 버터링을 실시한 개선을 사용하 JIS Z 3323 SM490A 2 
여 용접을 실시하여 인장 시험 및 충격 시험을 실시하 다 식별번호 , ( [0043]).
용접 이음 성능은 표 에 나타내는 판 두께 의 강을 이용하여 개선 3 12 mm SUS304N2A , 
각도 갭 덧 기 쇠가 있는 용접 이음을 하향 자세로 제작하 다 용접 이음은60°, 3 mm, . , 
에 따라서 선 투과 시험을 실시하여 균열 및 블로우홀 발생 상황의 조사를 실JIS Z 3106 X , 
시하 다 용접 이음의 기계 성능은 에 따라 호 시험편으로 이음 인장 시험을 . JIS Z 3121 1A 
실시하 다 또 에 따라 용접 이음의 표면 굽힘 시험을 실시하 다 용착 금속 성. , JIS Z 3122 , . 
능은 인장 강도 이상 신장 이상 충격 시험 에 있어서의 흡수 에너지: 690 MPa , : 20% , -20℃
이상을 양호로 하 다 용접 이음의 선 투과 시험은 흠집의 이미지의 분( E-20 ): 15 J . X ｖ ℃
류를 에 기초하여 실시하여 제 종 류를 양호로 하 다 용접 이음의 기계 성능JIS Z 3104 , 1 1 . 
은 이음의 인장 강도 이상 표면 굽힘 시험 무결함을 양호로 하 다 식별번호 : 690 MPa , : (
[0044]).
용접 작업성은 표 에 나타내는 강을 사용하여 수평 필렛 용접을 실시하여 3 SUS304N2A , 
아크 안정성 스퍼터의 많고 적음 슬래그 박리성 및 비드 형상을 조사하 다 또한 용착 금, , . , 
- 63 -
속 시험 용접 이음 시험 및 용접 작업성의 조사의 용접 전류는 실드 가스, 180~250 A, : CO2 
로 실시하 다 그것들의 결과를 표 에 정리하여 나타낸다 식별번호 . 4 ( [0045]).
표 [ 3]
기호
판 두께 
mm
C Si Mn P S Ni Cr Mo Cu Nb N
B1 12 0.05 0.71 1.94 0.028 0.003 8.0 18.4 0.03 0.05 0.09 0.21
표 [ 4]
표 및 표 중의 와이어 이 본원 발명예 와이어 은 비교예이다 본 2 4 No.1~13 , No.14~26 . 
원 발명예인 와이어 은 금속 불화물의 합계No.1~13 C, Si, Mn, Ni, Cr, N, TiO2, SiO2, , 
과 의 합계 슬래그제 성분의 합계 및 플럭스의 충전율이 본 발명에 있어서 규정Al2O3 ZrO2 , 
한 범위에 포함되어 있기 때문에 용착 금속의 인장 강도 신장 및 흡수 에너지가 높고 용접 , , , 
이음의 선 투과 시험 결과 인장 강도 및 굽힘 성능도 양호하고 아크가 안정적이어서 스퍼X , , 
터의 발생이 적고 슬래그 박리성 및 비드 형상도 양호한 등 매우 만족스러운 결과 다 또, , . 
한 를 적당량 포함하는 와이어 및 와이어 은 용착 금속 및 용접 이음의 , Nb No.4, 5, 8 No.11 , 
인장 강도가 높고 를 적당량 포함하는 와이어 및 와이어 은 슬래그 박, Bi No.3, 5, 10 No.13 , 
- 64 -
리성이 매우 양호하 다 또한 및 의 종 또는 종을 적당량 포함하는 와이어 . , Na2O K2O 1 2 
및 와이어 은 아크가 매우 안정적이었다 식별번호 No.1, 4, 6, 7, 9, 10 No.11 , ( [0048]).
비교예 중 와이어 는 가 적기 때문에 용접 이음의 인장 강도가 낮았다 또 가 No.14 C , . , TiO2
많기 때문에 스퍼터의 발생량이 많았다 식별번호 , ( [0049]).
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별지 [ 3]
행 명 주요 내용5
본 발명은 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어 및 용접 이음의 제조 방법에 관한 , 
것이다 식별번호 ( [0001]).
최근 생산되는 석유 천연 가스는 습윤의 탄산 가스나 황화수소를 함유하는 것이 증가하고 ·
있다 이러한 환경 중에서 탄소강이나 저합금강이 현저하게 부식되는 것은 주지의 사실이다. , . 
따라서 이러한 부식성의 석유 천연 가스의 수송에 있어서는 강관의 방식 책으로서 부식 , · , , 
억제제의 첨가가 종래부터 일반적이었다 그러나 부식 억제제는 해양 유정에서는 부식 억제. , 
제의 첨가 회수 처리에 필요한 비용이 방 해지고 또 해양 오염의 문제도 있어 사용이 곤란· , 
해지고 있다 따라서 부식 억제제를 첨가할 필요가 없는 내식 재료에 한 요구가 최근 커. , 
지고 있다 식별번호 ( [0002]).
이러한 목적을 위해서 탄산 가스 함유 환경 등에서 우수한 내식성을 갖고 용접성도 우수 , , 
한 강 혹은 강관이 많이 제안되어 있다 이들 재료로는 탄산 가스 함유 환경에서의 내식성. , 
을 얻기 위해서 스테인리스강이 사용된다 식별번호 , ( [0003]).
내식성이 우수한 고 오스테나이트계 스테인리스강이나 기 초합금을 용접 재료로 한 Ni , Ni 
경우에는 용접부의 선택 부식은 발생하지 않으며 용접 금속의 경도가 낮아 용접 금속의 인, , , 
성을 확보할 수 있다 그러나 오스테나이트계 스테인리스강이나 기 초합금은 그 결정 구. , Ni 
조상 강도가 낮다고 하는 문제점이 있다 용접 금속의 강도가 매우 낮은 경우 외부 응력이 , . , 
부하되면 용접 금속이 집중적으로 변형되어 파괴에 이를 우려가 있다 언더 매칭이라고 칭한, (
다 식별번호 )( [0004]).
한편 페라이트계나 마텐자이트계 스테인리스강의 공금계 재료에서는 를 다량으로 함유 , , Ni
했다고 해도 용접 금속의 경도가 매우 딱딱해진다 이 경우 언더 매칭을 방지할 수는 있지, . , 
만 용접 금속의 저온 균열 감수성이 높아져 예열 처리 혹은 후열 처리가 필요하여 시공 효, , , 
율이 악화된다 식별번호 ( [0005]).
특허문헌 에서는 용접 금속의 마이크로 조직을 오스테나이트상 페라이트상 마텐자 1~2 , ＋ ＋
- 66 -
이트상의 상 조직으로 함으로써 저온 균열 감수성을 낮게 하고 또한 강도와 인성을 확보3 , , , 
하고 있다 단 용접 금속의 조직은 용접 재료와 강재 성분으로부터 정해지기 때문에 용접 . , , 
조건이나 개선 형상에 따라 용접 금속의 마이크로 조직은 용접 조건이나 개선 형상에 따라 , 
변화한다 특허문헌 에 개시된 마이크로 조직 제어의 제어 기술만으로는 안정적으로 용. 1~2 , 
접 금속의 조직을 제어하여 균열 감수성을 저감시키는 것은 곤란하다 식별번호 , ( [0006]).
이러한 현상황을 감안하여 페라이트계나 마텐자이트계 스테인리스강을 용접하는 데에 있 , 
어서 전자세 용접 특히 수직 상진 용접 이 가능하고 또한 예열 작업을 실시하지 않거나 또, ( ) , , 
는 간이적인 예열 작업만으로 저온 균열의 발생을 억제 가능한 용가재 및 용접 방법 용접 , (
이음의 제조 방법 을 제공하는 것이 요망되고 있다 식별번호 ) ( [0007]).
상기 서술한 바와 같이 페라이트계 스테인리스강 또는 마텐자이트계 스테인리스강의 공금 , 
계 용접 재료에 있어서 예열 작업의 생략 또는 간략화가 가능할 정도로 저온 균열 감수성을 , 
저감시키는 것은 종래 기술에 의하면 곤란하 다 본 발명은 상기 배경 기술의 문제점을 감, . 
안하여 다량의 을 포함하면서 용접부에 높은 기계 특성 인장 강도 및 인성 을 부여하여, Cr , ( ) , 
내저온 균열성이 우수하고 용접 작업성이 높고 또한 전자세 용접이 가능한 가스 실드 아크 , , 
용접용 플럭스 함유 와이어와 용접 이음의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다 식별, (
번호 [0009]).
본 발명의 일 양태에 관련된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어는 강제 외피 (1) 
와 상기 강제 외피의 내부에 충전된 플럭스를 구비하고 상기 플럭스가 상기 플럭스 함유 , , 
와이어의 전체 질량에 한 질량 로 합계 의% 0.10~3.00% , CaF2, MgF2, LiF, NaF, K2ZrF6, 
및 으로 이루어지는 군에서 선택되는 종 또는 종 이상인 불화물과 상K2SiF6, Na3AlF6 1 2 , 
기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 환산치가 인 산화물과TiO2 4.00~7.50% Ti , 
상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한, FeO, Na2O, SiO2, ZrO2, MgO, Al2O3, 
및 의 각각의 환산치로 합계 의 산화물 산화물 산화물MnO2 K2O 0.05~2.00% , Fe , Na , Si , 
산화물 산화물 산화물 산화물 및 산화물로 이루어지는 군에서 선택되는 Zr , Mg , Al , Mn , K 1 
종 또는 종 이상인 산화물과 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로 2 , %
합계 의 및 으로 이루어0~0.60% , MgCO3, Na2CO3, LiCO3, CaCO3, K2CO3, FeCO3, MnCO3 
지는 군에서 선택되는 종 또는 종 이상인 탄산염을 포함하고 상기 의 함유량이 1 2 , CaF2 
- 67 -
상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로 이며 환산에서의 % 0~2.00% , CaO 
산화물의 함유량이 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로 이상Ca % 0% 
미만이며 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상0.20% , , , , Ti , 
기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 화학 성분이 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 Ca , 
질량에 한 질량 로 이하% , C: 0.003~0.150%, Si: 0.35~1.00%, Mn: 0.01~2.00%, P: 0.030% , 
이하S: 0.020% , Cu: 0~0.50%, Ni: 0~10.00%, Cr: 10.00~35.00%, Mo: 0~5.00%, Ti: 0~0.10%, 
Nb: 0~0.20%, Al: 0.001~0.500%, Mg: 0~0.90%, B: 0~0.0200%, V: 0~0.20%, Bi: 0~0.030%, 
및 를 포함하고 잔부가 및 불순물로 이루어지고 당량 Ca: 0~0.25%, REM: 0~0.010% , Fe , Cr 
및 당량이 식 및 식 에 의해 정의되고Ni 1 2 ,
당량 식 Cr =[Cr] [Mo] 1.5×[Si] 0.5×[Nb]: 1＋ ＋ ＋
당량 식 Ni =[Ni] 30×[C] 0.5×[Mn]: 2＋ ＋
상기 당량이 미만인 경우 식 이 만족되고 Cr 13% , 3 ,
당량 당량 당량 식 0.3×Cr Ni (-16/20)×Cr 20: 3≤ ≤ ＋
상기 당량이 이상 미만인 경우 식 가 만족되고 Cr 13% 20% , 4 ,
당량 당량 식 Ni (-16/20)×Cr 20: 4≤ ＋
상기 당량이 이상인 경우 식 가 만족되는 Cr 20% , 5 
당량 당량 식 Ni (20/16)×Cr -4.0: 5≤
것을 특징으로 하는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어 .
상기 식 및 상기 식 중의 꺾쇠괄호로 둘러싸인 원소 기호는 상기 플럭스 함유 와이어 1 2 
의 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , , 
기 화학 성분에 있어서의 각 상기 원소 기호에 응하는 원소의 상기 플럭스 함유 와이어의 , 
상기 전체 질량에 한 질량 로의 함유량이다% .
상기 당량이 이상인 경우 식 가 만족되는 당량 당량 식 것 Cr 20% , 5 Ni (20/16)×Cr -4.0: 5 ≤
을 특징으로 하는 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어. 
상기 식 및 상기 식 중의 꺾쇠괄호로 둘러싸인 원소 기호는 상기 플럭스 함유 와이어 1 2 
의 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , , 
기 화학 성분에 있어서의 각 상기 원소 기호에 응하는 원소의 상기 플럭스 함유 와이어의 , 
- 68 -
상기 전체 질량에 한 질량 로의 함유량이다% .
상기 에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서는 식 에 의해 산 (2) (1) , 6 
출되는 값이 이하여도 된다X 2.00% . 
식 X=0.3×([Na3AlF6] [NaF] [MgF2]) 0.4×([K2SiF6] [K2ZrF6]) 0.5×([LiF]) 1.8×([CaF2]): 6＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋
상기 식 중의 꺾쇠괄호로 둘러싸인 화학식은 각 상기 화학식에 응하는 화합물의 상기 6 , 
플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로의 함유량이다% .
상기 또는 에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서는 식 에 (3) (1) (2) , 7 
의해 산출되는 값이 이상 이하여도 된다Y 5.0 27.0 .
식 Y=([TiO2] 1.2×[SiO2] 1.4×[Al2O3] 1.5×[ZrO2])/(F)1/2: 7＋ ＋ ＋
상기 식 중의 꺾쇠괄호로 둘러싸인 화학식은 각 상기 화학식에 응하는 화합물의 상기 7 , 
플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 상기 각각의 환산치로의 함유량이며 상기 식 , 
중의 는 상기 불화물의 환산치로의 합계 함유량이다7 F , F .
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서 (4) (1)~(3) 
는 상기 플럭스가 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로 이상 , % 0% 
미만의 철 가루를 더 포함해도 된다15.0% . 
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서 (5) (1)~(4) 
는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , 
기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , C: 
여도 된다0.003~0.100% . 
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서 (6) (1)~(5) 
는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , 
기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , Ni: 
초과 이하여도 된다1.00% 10.00% . 
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서 (7) (1)~(6) 
는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , 
기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , Cr: 
초과 이하여도 된다13.00% 35.00% .
- 69 -
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서 (8) (1)~(6) 
는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , 
기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , Cr: 
초과 이하여도 된다14.00% 35.00% . 
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서 (9) (1)~(6) 
는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , 
기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , Cr: 
초과 이하여도 된다16.00% 35.00% .
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에서 (10) (1)~(9) 
는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 상, , , Ti , Ca , 
기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , Al: 
여도 된다0.001~0.060% .
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 (11) (1)~(10) 
서는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 , , , Ti , Ca , 
상기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , Cu: 
초과 이하여도 된다0% 0.50% . 
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 (12) (1)~(11) 
서는 상기 불화물 상기 산화물 상기 산화물 상기 산화물 및 상기 탄산염을 제외한 , , , Ti , Ca , 
상기 화학 성분에 있어서 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 질량 로, % , Mo: 
초과 이하여도 된다1.00% 5.00% . 
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 질량에 한 질 (13) (1)~(12) 
량 로 합계 여도 된다% 0.10~2.55% .
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 (14) (1)~(13) 
서는 상기 산화물의 함유량이 상기 플럭스 함유 와이어의 상기 전체 질량에 한 , Ti TiO2 
환산치로 초과 이하여도 된다4.60% 7.50% .
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 (15) (1)~(14) 
서는 상기 강제 외피가 심리스 형상을 가져도 된다, .
- 70 -
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 (16) (1)~(14) 
서는 상기 강제 외피가 슬릿 형상의 간극을 가져도 된다, . 
상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 (17) (1)~(16) 
서는 상기 플럭스 함유 와이어가 추가로 상기 플럭스 함유 와이어의 표면에 퍼플루오로폴, , 
리에테르유를 구비해도 된다.
본 발명의 다른 양태에 관련된 용접 이음의 제조 방법은 패스 내지 최종 패스의 어 (18) 1 
느 개 이상에 있어서 상기 중 어느 한 항에 기재된 가스 실드 아크 용접용 플럭1 , (1)~(17) 
스 함유 와이어를 사용하여 강판을 가스 실드 아크 용접한다 식별번호 ( [0010]).
페라이트계 스테인리스강 또는 마텐자이트계 스테인리스강의 공금계 용접 재료는 10~20%
의 을 다량으로 포함할 필요가 있고 추가로 필요에 따라 최 정도의 도 함유할 Cr , 10% Ni 
필요가 있다 이와 같은 성분계의 용접 재료는 용접 금속의 경도가 매우 커지기 때문에 저. , 
온 균열 감수성이 높다 그래서 본 발명자들은 용접 재료의 저온 균열 감수성을 억제하기 위. 
해서 용접 재료를 플럭스 함유 와이어로 하고 플럭스에 불화물을 함유시키는 것으로 하, , 
다 저온 균열 감수성을 높이는 인자의 하나는 용접 금속에 포함되는 확산성 수소인데 본 . , , 
발명자들은 용접 재료에 포함되는 불화물이 용접 금속의 확산성 수소량을 저감시켜 내저온 , 
균열성을 향상시키는 것을 지견하 다 식별번호 ( [0013]).
단 용접 재료 중의 불화물은 용접 중의 스퍼터량을 증 시켜 용접 작업성을 악화시킨다 , , . 
이 때문에 단순히 불화물량을 증 시키면 용접 작업성이 악화되어 전자세 용접성이 손상되, , , 
는 것이 판명되었다 그래서 본 발명자들이 더욱 검토를 거듭한 결과 불화물 종류를 한정하. , , 
고 또한 산화물을 주체로 하는 산화물 및 합금 를 소정량 함유시킴으로써 용접 작업, Ti Si , 
성의 개선이 가능하다고 하는 것을 알았다 또한 내저온 균열성을 확보하면서 전자세 용접 . , 
작업성을 향상시킬 수 있는 불화물 및 산화물 등의 함유량의 수치 범위도 알아내었다 식별, (
번호 [0014]).
- 71 -
별지 [ 4] 
행 명 주요 내용6
본 발명은 저온용 강의 용접에 사용되는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 3.5~5% Ni 
플럭스 함유 와이어로서 용접 작업성이 양호하고 용접 결함이 없고 저온 인성이 양호한 용, , , 
접 금속이 얻어지는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 관한 것이다
식별번호 ( [0001]).
저온용 강 이하 저 강이라고 한다 은 아세틸렌 에탄 에틸렌 등 액화 가스 3.5~5% Ni ( , Ni .) , , 
의 저온 압력 용기나 배관 및 선박에 의한 수송용의 용기에 이용되고 있다 식별번호 ( [0002]).
저 강의 용접은 에서의 저온 인성이 요구된다는 점에서 피복 아크 용접봉 Ni -100~-140℃
이 많이 사용되고 있고 예를 들어 특허문헌 에 나타내는 바와 같이 용접 금속 중의 , 1, 2 , N 
및 의 저감을 도모하고 를 적당량 포함함과 함께 산화물 및 불화물의 적당량 첨가에 O , Ni 
의해 저온 인성이 얻어진다고 하는 기술의 개시가 있다 또 서브 머지 아크 용접에 있어서. , 
도 특허문헌 에 계의 솔리드 와이어와 조합하는 소성형의 본드 플럭스의 염기도, 3 , 3.5% Ni 
를 높게 하고 용접 금속의 산소량을 낮게 하여 저전류의 용접에 의해 용접 금속 전층을 세, 
립화 조직으로 함으로써 인성을 개선하는 기술의 개시가 있다 식별번호 ( [0003]).
본 발명의 요지는 저온용 강의 용접에 이용되고 오스테나이트계 스테인리스강 3.5~5% Ni , 
외피에 플럭스를 충전하여 이루어지는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와
이어에 있어서 오스테나이트계 스테인리스강 외피 중의 가 오스테나이트계 스테인리스강 , C
외피 전체 질량 로 이하이고 와이어 전체 질량에 한 질량 로 오스테나이트계 스% 0.015% , % , 
테인리스강 외피와 플럭스의 합계로, C: 0.003~0.02%, Si: 0.10~0.40%, Mn: 1.0~2.5%, Ni: 
를 함유하고 추가로 와이어 전체 7.0~12.0%, Cr: 17.0~24.5%, Ti: 0.5~1.5%, Al: 0.05~0.20% , , 
질량에 한 질량 로 플럭스 중에 산화물의 환산치의 합계 산화물의 % , , Ti TiO2 : 3.0~9.0%, Si 
환산치의 합계 산화물의 환산치의 합계 산화물의 SiO2 : 0.2~1.0%, Zr ZrO2 : 0.2~1.0%, Al 
환산치의 합계 철 산화물의 환산치의 합계 불소 화합물Al2O3 : 0.3~1.1%, FeO : 0.10~0.45%, 
- 72 -
의 환산치의 합계 화합물 및 화합물의 환산치와 F : 0.02~0.15%, Bi: 0.01~0.07%, Na K Na2O 
환산치의 합계 를 함유하고 잔부가 오스테나이트계 스테인리스강 외피의 K2O : 0.15~0.45% , 
분 철 가루 철 합금 가루의 분 및 불가피 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 한다Fe , , Fe 
식별번호 ( [0008]).
본 발명을 적용한 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어에 의하면 저 , 
강을 용접하는 데에 있어서 전자세에 있어서의 용접 작업성이 양호하고 용접 결함이 없Ni , , 
고 용접 금속의 저온 인성이 안정적으로 얻어지기 때문에 고능률로 고품질의 용접부가 얻, , 
어진다 식별번호 ( [0009]).
본 발명자들은 저 강을 용접하는 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와 Ni 
이어에 해 전자세에 있어서의 용접 작업성이 양호하고 용접 결함이 없고 특히 이, , , -100℃ 
하에서 저온 인성이 안정적으로 얻어지는 용접 금속을 얻기 위해 여러 가지 검토를 실시하
다 식별번호 ( [0011]).
먼저 모재와 동일한 정도의 를 함유한 용접 금속에서는 저온에 있어서의 인성을 안정 , Ni , 
시킬 수 없는 것이 판명되어 용접 금속을 와 을 포함하는 오스테나이트 조직으로 함으, Ni Cr
로써 안정적인 저온 인성이 얻어지는 가능성에 해 검토하 다 식별번호 ( [0012]).
그 결과 오스테나이트계 스테인리스강 외피와 플럭스 중의 을 적당 , C, Si, Mn, Ni, Cr, Al 
량으로 함으로써 용접 금속의 강도 및 저온 인성이 얻어지는 것을 알아내었다 또한 플럭스 . , 
함유 와이어 중의 및 철 산화물을 적당량으로 함으로써 이하의 저온에서도 안정적Ti -100℃ 
인 고인성이 얻어지는 것을 알아내었다 식별번호 ( [0013]).
전자세 용접에 있어서의 용접 작업성은 플럭스 함유 와이어 중의 산화물 산화물 Ti , Si , Zr 
산화물 산화물 불화물 및 화합물과 화합물을 적당량으로 함으로써 아크가 안, Al , , Bi Na K , 
정되어 스퍼터 발생량이 적고 슬래그 피포성이나 내메탈 늘어짐성 슬래그 박리성 및 내결, , 
함성이 양호해지는 것을 알아내었다 식별번호 ( [0014]).
또 저 의 오스테나이트계 스테인리스강을 외피로 함으로써 생산성이 향상되는 것도 지 , C , 
견하 다 식별번호 ( [0015]).
표 에 나타내는 화학 성분의 오스테나이트계 스테인리스강 외피를 이용하여 표 에 나타 1 , 2
내는 각종 성분 조성의 저온용 강의 가스 실드 아크 용접용 플럭스 함유 와이어를 시작하
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다 플럭스 함유 와이어의 제조는 오스테나이트계 스테인리스강 외피를 용접하여 심리스 타. 
입의 플럭스 함유 와이어로 하고 축경하여 와이어 소선 직경 를 각 톤 시작하 다, 1.5 mm 1 . 
또한 플럭스의 충전율은 로 하 다 식별번호 , 19~24% ( [0037]).
표 [ 1]
표 [ 2]
용접 작업성의 평가는 판 두께 의 에 규정되는 강판을 자로 16 mm JIS G 3106 SM490B T
짠 시험체에 표 에 나타내는 용접 조건으로 수평 필렛 용접 및 수직 상진 용접을 실시하3 , 
고 수평 필렛 용접에서 아크의 안정성 스퍼터 발생 상태 슬래그 박리성 비드 형상을 조사, , , , 
하여 수직 상진 용접에서 메탈 늘어짐의 유무를 조사하 다 식별번호 , ( [0041]).
용접 이음 시험은 판 두께 의 규격에 규정되는 저온용 강의 및 20 mm NK KL3N32 
을 도 에 나타내는 개선 각도 갭 의 개선 형상으로서 표 에 나타내는 KL5N43 1 60°, 0 mm , 3
용접 조건으로 용접하고 에 준하여 선 투과 시험을 실시하여 용접 결함의 유무, JIS Z 3106 X 
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를 조사한 후 맞닿음 이음의 판 표면 아래 로부터 인장 시험편 호 및 충격 시험편, 7 mm (A0 ) 
노치 시험편 을 채취하여 기계 시험을 실시하 다 인장 시험의 평가는 인장 강도가 (V ) , . 570 
이상인 것을 양호로 하고 인성의 평가는 에서의 샤르피 충격 시험을 실시하고MPa , -140 , ℃
각각 반복하여 개의 흡수 에너지의 최저치가 이상을 양호로 하 다 이들 결과를 표 5 34 J . 4
에 정리하여 나타낸다 식별번호 ( [0042]).
표 [ 4]
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별지 [ 5] 
행 명 주요 내용7
기술분야 및 배경기술 
이 발명은 내염화물 응력 부식 균열성이 우수한 오스테나이트 스테인리스강 용착 금속에 
관한 것으로 특히 실제 환경에 많은 중량 이하 표시에 해 동일 이하의 저농도 , 3.5%( %: % ) 
염화물 환경에서의 응력 부식 균열 저항의 개선을 목표로 한 오스테나이트 스테인리스강 용
착 금속을 제공하고자 하는 것이다.
의 강 및 이것과 유사한 오스테나이트계 스테인리스강은 주합금 성분인 JISG 4305 SUS 304
과 에 의해 양호한 내식성을 나타내지만 염화물 이온이 존재하는 응력 부식 균열을 일Cr Ni , 
으킨다고 하는 결점이 있어 통상적인 담수 환경에 존재하는 수 수 의 미량의 , 10~ 1000 ppm
로도 응력 부식 균열을 일으키기 쉽고 특히 이와 같은 균열의 발생 지점으로는 모재보다 Cl , 
용접부에 많은 것이 특징이다. 
종래의 스테인리스강의 응력 부식 균열의 연구에서는 농후 염화 마그네슘 용액 혹은 농후 , 
식염수 용액이 이용되어 왔다. 
발명의 동기 
이 발명은 실제 환경에 많은 저농도 염화물 용액 중에서의 용접부의 응력 부식 균열의 현 
상을 파악함으로써 그 환경에 있어서의 내응력 부식 균열성을 용착 금속에 구현시키고자 하
는 것이다.