1.本发明涉及一种低碳高强焊丝用钢盘条的生产方法。
背景技术：
2.er50
‑
6低碳钢焊丝主要用于工程机械面板和薄钢板的快速焊使用，该钢种有一个特点，碳含量要求低，同时mn、si含量又高，以利于拉拔使用。由于该钢盘条全部通过冷拔成焊丝，且成品尺寸规格较小，成分的偏析、铸坯的疏松以及钢的纯净度显著影响焊丝的拉拔性能和焊接后的焊缝性能。该钢种要求铸坯中的al2o3夹杂和不变形夹杂要少，以免拉拔时产生断裂。该钢种在用户使用中经常产生质量异议。
技术实现要素：
3.本发明的目的在于提供一种低碳高强焊丝用钢盘条的生产方法，碳和硅控制精准，拉拔性能好。
4.本发明采用的技术方案是：一种低碳高强焊丝用钢盘条的生产方法，1、成分设计，以质量百分百计：c含量为0.06～0.09%、si含量为0.80～0.90%、mn含量为1.5～1.60%、p含量为<0.020%、s含量为<0.008%、残余元素cr、ni、cu、mo各不大于0.10%，其余为铁和不可避免的杂质；2.电炉冶炼：（1）电炉必须配加≥20%的铁水、10
‑
15%的干净切头或干净废钢，主要为不含铜废钢，控制铁水成分以控制残余元素的带入量，总装入量控制在85吨/炉；（2）电炉渣料配加量为石灰3800kg，根据铁水兑加量调整；电炉重点是：电炉冶炼必须保证全程泡沫渣埋弧操作以减少电炉过程吸氮量；氧化期采用2档送氧，较常规氧化期延长3
‑
5分钟，出钢前将氧气档位提高到3档，加强搅拌，时间0.5
‑
1分钟；（3）电炉控制出钢c小于0.06%，最佳0.04
‑
0.05﹪，出钢温度大于1620℃，并保证炉内金属料熔化完全；（4）炉后终脱氧剂采用铝渣球和硅钙钡，炉后脱氧顺序时间：先将0.5kg/t铝渣球加入包底，钢水出到20吨后向钢包内加入0.5kg/t的铝渣球，然后向钢包内加入1.5kg/t的硅钙钡，电炉出钢量保持在75吨；（5）电炉出钢口使用≤50炉，应保证出钢时间大于100秒；3.lf精炼炉冶炼：（1）电炉炉后选用a1钢包要求，采用的钢包不能与正常周转钢包混用，使用前应充分使用煤气大火烘烤，温度达到850℃以上，新钢包和大、小修钢包不允许在此钢种生产时使用；（2）lf精炼要求分阶段进行定氧，定氧≥3次，冶炼前应检查电极使用情况，防止冶炼过程中增碳；（3）lf精炼炉合金、渣料配加首先采用硅锰、然后加入铝，埋弧操作采用碳酸钙和电石的混合物，以减少电极和渣料增碳；（4）加入0.5kg/t的铝渣球进行脱氧，精炼炉使用火砖砂调整钢渣粘稠度；（5）精炼炉保证冶炼时间≥40分钟，精炼炉必须保证白渣15分钟以上方可出钢，出钢前喂硅钙线150米，第二炉喂丝后加入硼铁0.25kg/吨钢进行固氮、并氩气软吹8分钟以上方可上连铸，精炼炉必须保证上连铸钢水t[o]含量小于40ppm；（6）精炼炉控制p+s小于0.025%； 4.连铸浇铸：（1）连铸浇铸工艺按照纯净钢组织生产，连铸开机前使用氩气填充中间包，氩气全程吹扫中间包，水口使用氩封防止钢液二次氧化，连铸中包使用挡渣墙；（2）连铸中包覆盖剂、保护渣采用低碳材料；（3）要求连铸将低碳保护渣提前烘烤，中包加覆盖剂：非冲击区浇
注3t时加覆盖剂，先1、4流，后2、3流，冲击区在长水口浸入钢液后方可加覆盖剂；向结晶器加保护渣必须在振动起步后进行；（4）中间包水口直径改型，选定中间包水口尺寸为30mm；连铸方坯规格为150mm
×
150mm，控制好中包温度和拉速关系，起步拉速设定为1.4m/min，出苗时间≥15分钟，中包温度小于1545℃时，连铸最高拉速为2.2m/min，恒拉速浇注；为杜绝1、4流因钢水流动滞缓问题，连铸开机时，先同时开浇1、4流，1、4流开浇速度必须快，控制在2min以内，1、4流开机正常后，迅速开2、3流，开机正常后，1、4流拉速比2、3流拉速快0.2m/min，当中间包塞棒全开状态下拉速≤1.6m/min时，中包工立即进行引流操作，先取下侵入式水口，引流吹氧管弯折成90
°
，保证引流操作不损伤中间包上水口，引流后拉速≥2.2m/min，安装侵入式水口正常浇注；中间包引流铸坯，引流部位出坯操作保证切割≥10m，确保事故铸坯不流入轧制工序；焊丝钢钢坯放入保温坑保温缓冷≥24h，钢坯温度≤100℃方可出坑堆存；5.轧制控制：（1）开轧温度1000～1050℃，吐丝温度控制在860～890℃，辊道速度控制在0.3～0.5m/min；保温罩全部关闭，出罩温度控制在600℃以内；若出罩温度过高，可将吐丝机后的机组保温罩开启，但必须保证盘条入罩温度在780℃以上；（2）尺寸精度要求为
±
0.15mm，不圆度≤0.25mm；er50
‑
6焊丝钢母材抗拉强度大于520mpa, 屈服强度大于450mpa，断后伸长率不小于26%。
[0005]
er50
‑
6焊丝钢的成分要求，碳含量较低、si、mn含量较高。冶炼焊丝钢时，成品材上碳的来源主要由以下几部分组成：终点碳、从出钢到浇注结束中间过程增碳、合金中带入的碳、lf炉精炼增碳。中间过程增碳主要由钢包包衬、覆盖剂、保护渣等带入，只要原材料选择合适，中间过程增碳是可控制的。合金中增碳主要是加入mn合金时带入的碳，目前可供选择的mn合金有低碳si
‑
mn合金和微碳锰铁。如选择含碳低于1%的低碳si
‑
mn合金，则si
‑
mn合金中带入的碳可达0.02%
‑
0.03%；如选择微碳锰铁，合金中带入的碳极少，可不考虑增碳问题。因此，如将终点碳控制在0.06%以下，在精炼炉工序，选用微碳锰铁脱氧；选用电炉
‑
lf炉
‑
连铸工艺，有利于脱氧夹杂物进一步去除，进一步降低p、s含量。
[0006]
影响拉拔性能的因素：（1）化学成分，化学成分是影响力学性能的主要因素，同时化学成分还影响着钢材的冷加工硬化，钢材的冷加工硬化对钢材的拉拔性能影响较大。化学成分中碳和硅对钢材冷加工硬化影响较大，冶炼时，将碳和硅含量控制在标准下限水平有利于提高钢材的拉拔性能。化学成分的均匀性也影响钢材的拉拔性能，因此在生产时，为保证化学成分均匀，lf精炼炉软吹时间≥8min，连铸结晶器电磁搅拌及末端电磁搅拌开启使用。
[0007]
钢的纯净度：钢材的纯净度对冷拔丝用钢材的拉拔性能影响很大。钢的纯净度是指钢中气体含量、杂质元素、夹杂物种类、大小、含量及其有害元素含量。提高钢的纯净度：第一降低钢水原始气体含量，对低碳钢来说，电炉终点碳含量需精准控制，保证电炉钢水取样≥3个；第二选择合适的脱氧合金化方案，通过对夹杂物变性处理，促使夹杂物去除，提高钢水的纯净度；第三保证连铸全程保护浇注工艺，选择无碳保护渣、if钢覆盖剂达到吸附和降低夹杂目的。
[0008]
电炉n含量的控制，在n的控制上采取电炉冶炼配加大于30%的铁水工艺，没有铁水时不允许生产焊丝钢，采用泡沫渣埋弧操作减少吸气。精炼炉造好鱼鳞渣必须埋弧操作，减少精炼环节的吸气。连铸采取全程保护浇注。使n含量控制在＜60ppm。
[0009]
本方法适用于同类型钢铁企业，对因二次冷却工艺和连铸设备问题而引起的连铸
坯的内部质量问题，可以采取本发明的优化工艺和改进设备的措施，使连铸坯的内部缺陷率降低到中心疏松≤0.5级。对轧制过程进行控制，保证对盘条的质量及性能稳定性、可靠性。实现er50
‑
6焊丝钢稳定连续生产。
具体实施方式
[0010] 一种低碳高强焊丝用钢盘条的生产方法，1、成分设计，以质量百分百计：c含量为0.06～0.09%、si含量为0.80～0.90%、mn含量为1.5～1.60%、p含量为<0.020%、s含量为<0.008%、残余元素cr、ni、cu、mo各不大于0.10%，其余为铁和不可避免的杂质；2.电炉冶炼：（1）电炉必须配加≥20%的铁水、10
‑
15%的干净切头或干净废钢，主要为不含铜废钢，控制铁水成分以控制残余元素的带入量，总装入量控制在85吨/炉；（2）电炉渣料配加量为石灰3800kg，根据铁水兑加量调整；电炉重点是：电炉冶炼必须保证全程泡沫渣埋弧操作以减少电炉过程吸氮量；氧化期采用2档送氧，较常规氧化期延长3
‑
5分钟，出钢前将氧气档位提高到3档，加强搅拌，时间0.5
‑
1分钟；（3）电炉控制出钢c小于0.06%，最佳0.04
‑
0.05﹪，出钢温度大于1620℃，并保证炉内金属料熔化完全；（4）炉后终脱氧剂采用铝渣球和硅钙钡，炉后脱氧顺序时间：先将0.5kg/t铝渣球加入包底，钢水出到20吨后向钢包内加入0.5kg/t的铝渣球，然后向钢包内加入1.5kg/t的硅钙钡，电炉出钢量保持在75吨；（5）电炉出钢口使用≤50炉，应保证出钢时间大于100秒；3.lf精炼炉冶炼：（1）电炉炉后选用a1钢包要求，采用的钢包不能与正常周转钢包混用，使用前应充分使用煤气大火烘烤，温度达到850℃以上，新钢包和大、小修钢包不允许在此钢种生产时使用；（2）lf精炼要求分阶段进行定氧，定氧≥3次，冶炼前应检查电极使用情况，防止冶炼过程中增碳；（3）lf精炼炉合金、渣料配加首先采用硅锰、然后加入铝，埋弧操作采用碳酸钙和电石的混合物，以减少电极和渣料增碳；（4）加入0.5kg/t的铝渣球进行脱氧，精炼炉使用火砖砂调整钢渣粘稠度；（5）精炼炉保证冶炼时间≥40分钟，精炼炉必须保证白渣15分钟以上方可出钢，出钢前喂硅钙线150米，第二炉喂丝后加入硼铁0.25kg/吨钢进行固氮、并氩气软吹8分钟以上方可上连铸，精炼炉必须保证上连铸钢水t[o]含量小于40ppm；（6）精炼炉控制p+s小于0.025%；4.连铸浇铸：（1）连铸浇铸工艺按照纯净钢组织生产，连铸开机前使用氩气填充中间包，氩气全程吹扫中间包，水口使用氩封防止钢液二次氧化，连铸中包使用挡渣墙；（2）连铸中包覆盖剂、保护渣采用低碳材料；（3）要求连铸将低碳保护渣提前烘烤，中包加覆盖剂：非冲击区浇注3t时加覆盖剂，先1、4流，后2、3流，冲击区在长水口浸入钢液后方可加覆盖剂；向结晶器加保护渣必须在振动起步后进行；（4）中间包水口直径改型，选定中间包水口尺寸为30mm；连铸方坯规格为150mm
×
150mm，控制好中包温度和拉速关系，起步拉速设定为1.4m/min，出苗时间≥15分钟，中包温度小于1545℃时，连铸最高拉速为2.2m/min，恒拉速浇注；（5）为杜绝1、4流因钢水流动滞缓问题，连铸开机时，先同时开浇1、4流，1、4流开浇速
度必须快，控制在2min以内，1、4流开机正常后，迅速开2、3流，开机正常后，1、4流拉速比2、3流拉速快0.2m/min，当中间包塞棒全开状态下拉速≤1.6m/min时，中包工立即进行引流操作，先取下侵入式水口，引流吹氧管弯折成90
°
，保证引流操作不损伤中间包上水口，引流后拉速≥2.2m/min，安装侵入式水口正常浇注；中间包引流铸坯，引流部位出坯操作保证切割≥10m，确保事故铸坯不流入轧制工序；焊丝钢钢坯放入保温坑保温缓冷≥24h，钢坯温度≤100℃方可出坑堆存；5.轧制控制：（1）开轧温度1000～1050℃，吐丝温度控制在860～890℃，辊道速度控制在0.3～0.5m/min；保温罩全部关闭，出罩温度控制在600℃以内；若出罩温度过高，可将吐丝机后的机组保温罩开启，但必须保证盘条入罩温度在780℃以上；（2）尺寸精度要求为
±
0.15mm，不圆度≤0.25mm；er50
‑
6焊丝钢母材抗拉强度大于520mpa, 屈服强度大于450mpa，断后伸长率不小于26%。