一种焊丝用热轧盘条及其制备方法与流程

文档序号:18703666发布日期:2019-09-17 23:19阅读:223来源:国知局

本发明涉及钢铁技术领域,具体涉及一种焊丝用热轧盘条及其制备方法。



背景技术:

er70s-6是一种典型的焊接用钢,为用途最广泛的焊接材料之一。用于制造多种规格的镀铜低合金钢co2气体保护焊丝.ф5.5mm的er70s-6钢盘条要经过多道次冷加工,才能拉拔成为不同规格的焊丝,由于冷加工变形量大,钢盘条要具备较好的拉拔性能;同时为避免成品焊丝在焊接过程中产生大量飞溅、出现焊缝不平整的问题,钢盘条还要具有良好的焊接性能。因此,设计一种er70s-6焊丝用热轧盘条及生产工艺,提高er70s-6盘条的拉拔性能、降低焊丝产品焊接飞溅率,提高焊缝美观度,能够满足用户的不同需求,是钢铁行业技术人员亟需解决的问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种焊丝用热轧盘条及生产工艺,旨在提高盘条的拉拔性能、降低焊丝产品焊接飞溅率,提高焊缝美观度,能够满足用户的不同需求。

为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:

本发明提供了一种焊丝用热轧盘条,其特征在于,包括以下质量百分含量的组分:c0.060~0.080%、si0.80~0.85%、mn1.50~1.55%、p≤0.015%、s0.007~0.014%、cr≤0.10%、ni≤0.10%、cu≤0.10%、mo≤0.10%、v≤0.01%、t[o]0.0015~0.0040%、n≤0.0040%,ca≤0.0008%,余量为fe及杂质。

优选地,所述焊丝用热轧盘条中游离氧含量为0.0010~0.0016wt%。

本发明提供了上述技术方案所述焊丝用热轧盘条的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将铁水和废钢进行熔炼,在出钢过程中加入硅锰合金、低钙硅铁和低氮增碳剂,得到粗炼钢液;

(2)将所述步骤(1)得到的粗炼钢液中加入石灰、起泡脱氧剂、硅铁粉进行lf精炼,得到精炼钢液;

(3)在覆盖剂作用下,将所述步骤(2)中精炼钢液进行浇铸,得到铸坯;

(4)将所述步骤(3)中铸坯进行轧制,得到焊丝用热轧盘条。

优选地,所述步骤(1)中熔炼的操作参数包括:出钢温度为1570~1610℃,出钢时间为4~7min;脱碳的速度≥0.32%/min;

以质量百分含量计,控制出钢钢液中c0.04~0.06%、p≤0.010%、s0.015~0.025%、cr≤0.10%、ni≤0.10%、cu≤0.10%、mo≤0.10%、v≤0.01%。

以质量百分含量计,控制所述粗炼钢液中c0.060~0.070%、si0.80~0.83%、mn1.50~1.53%、p≤0.012%、s0.015~0.025%、cr≤0.10%、ni≤0.10%、cu≤0.10%、mo≤0.10%、v≤0.01%,余量为fe及杂质。

优选地,所述步骤(1)中,铁水和废钢的质量比为(80~95):(13~28);

所述硅锰合金包括以下质量百分含量的组分:mn63~70%、si22.0~25.0%、c≤0.7%、p≤0.15%、s≤0.04%;

所述低钙硅铁包括以下质量百分含量的组分:si74~80%、al≤0.03%、ca≤0.03%、mn≤0.10%、cr≤0.10%、p≤0.020%、s≤0.04%、c≤0.020%、ti≤0.015%、余量为fe及杂质。

优选地,所述石灰包括以下质量百分含量的组分:cao≥85%、mgo≤5%、sio2≤3.5%、s≤0.100%,余量为杂质;所述石灰的灼减量≤7%、活性度≥250ml;

所述步骤(2)中石灰、硅铁粉、碳化硅加入量占所述步骤(1)中粗炼钢液质量的质量百分比分别为0.65~0.85%、0.05~0.0.07%、0.04~0.06%。控制精炼渣整个精炼过程为灰白渣状态,确保控制精炼终渣r1.2~1.6,mno+feo<1%、

优选地,所述步骤(2)中精炼的总时长为42~46min,其中,精炼后软吹的时间为14~16min;

以质量百分含量计,控制所述精炼钢液中c0.060~0.080%、si0.80~0.85%、mn1.50~1.55%、p≤0.015%、s0.007~0.014%、[o]0.0010~0.0016%、n≤0.0027%、ca≤0.0006%,余量为fe及杂质。

优选地,所述步骤(3)中覆盖剂包括以下质量百分含量的组分:cao30~45%、sio225~35%、al2o38~15%、mgo2~5%,其余为不可避免的杂质;所述覆盖剂的用量以中包液面不裸露为标准。

优选地,所述步骤(3)中浇铸的操作参数包括:中间包钢液的过热度为15~25℃,中间包钢液的温度为1530~1540℃;结晶器液渣层的厚度为10~15mm,铸坯的矫直目标温度为930~990℃。

优选地,所述步骤(4)中轧制的操作参数包括:铸坯的开轧温度为980~1030℃,铸坯的头尾温度差≤40℃,精轧温度为850~880℃,吐丝温度为820~840℃;

风冷辊道为16段,首段基速为0.18m/s;

所述风冷辊道的长度分别为:第1段辊道的长度为5.5米;第2~16段辊道中,每段辊道的长度为7.5米;

所述风冷辊道的超前率分别为:第1~10段辊道的超前率为5%,第11~14段辊道的超前率为10%,第14段以后辊道的超前率为15%。

本发明提供了一种焊丝用热轧盘条,包括以下质量百分含量的组分:c0.060~0.080%、si0.80~0.85%、mn1.50~1.55%、p≤0.015%、s0.007~0.014%、t[o]0.0015~0.0040%、n≤0.0040%,ca≤0.0008%,余量为fe。余量为fe。合理的c、si、mn、ca、全氧(t[o])、n含量降低了盘条的抗拉强度以及降低了成品焊丝的焊接飞溅率;合适的s含量提高了焊缝的美观度。本发明提供的焊丝用热轧盘条大大降低了拉拔难度和飞溅率,提高了焊缝的美观度。如实施例测试结果所示,本发明提供的焊丝用热轧盘条的抗拉强度≤535mpa,不同炉次的盘条抗拉强度差≤40mpa,通条差≤35mpa,断后伸长率38~46%,断面收缩率78~86%,盘条的拉拔基本不断丝、焊丝焊接飞溅率≤4%,焊缝平滑。由此可知,本发明提供的焊丝用热轧盘条各项性能均得到了优化,大大降低了盘条拉拔难度和焊接飞溅率,提高了焊缝美观度。

本发明还提供所述焊丝用热轧盘条的的制备方法,包括以下步骤:(1)将铁水和废钢进行熔炼,在出钢过程中加入硅锰合金、低钙硅铁和低氮增碳剂,得到粗炼钢液;(2)将所述步骤(1)得到的粗炼钢液中加入石灰、起泡脱氧剂、硅铁粉进行lf精炼,得到精炼钢液;(3)在覆盖剂作用下,将所述步骤(2)中精炼钢液进行浇铸,得到铸坯;(4)将所述步骤(3)中铸坯进行轧制,得到焊丝用热轧盘条。本发明提供的焊丝钢盘条的制备方法操作简单、耗能低、适宜工业化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种焊丝用热轧盘条,包括以下质量百分含量的组分:c0.060~0.080%、si0.80~0.85%、mn1.50~1.55%、p≤0.015%、s0.007~0.014%、cr≤0.10%、ni≤0.10%、cu≤0.10%、mo≤0.10%、v≤0.01%、t[o]0.0015~0.0040%、n≤0.0040%,ca≤0.0008%,余量为fe及杂质。

在本发明中,所述焊丝用热轧盘条,优选包括以下质量百分含量的组分:c0.061~0.0069%、si0.79~0.84%、mn1.50~1.55%、p≤0.015%、s0.012~0.014%、t[o]0.015~0.0040%、n0.0001~0.0019%,ca0.0001~0.0006%,余量为fe及杂质。

本发明通过对各化学元素含量的合理控制,降低了盘条拉拔难度和成品焊丝的焊接飞溅率,提高了焊缝的美观度。盘条的抗拉强度≤535mpa,不同炉次的盘条抗拉强度差≤40mpa,通条差≤35mpa,断后伸长率38~46%,断面收缩率78~86%,盘条的拉拔基本不断丝、焊丝焊接飞溅率≤4%,焊缝平滑。

本发明提供了上述技术方案所述焊丝用热轧盘条的制备方法,包括以下步骤:

(1)将铁水和废钢进行熔炼,在出钢过程中加入硅锰合金、低钙硅铁和低氮增碳剂,得到粗炼钢液;

(2)将所述步骤(1)得到的粗炼钢液中加入石灰、起泡脱氧剂、硅铁粉进行lf精炼,得到精炼钢液;

(3)在覆盖剂作用下,将所述步骤(2)中精炼钢液进行浇铸,得到铸坯;

(4)将所述步骤(3)中铸坯进行轧制,得到焊丝用热轧盘条。

本发明将铁水和废钢进行熔炼,在出钢过程中加入硅锰合金、低钙硅铁和低氮增碳剂,得到粗炼钢液。在本发明中,具体的,是将铁水和废钢加入到转炉中进行熔炼,在转炉熔炼过程中,全程底吹氩气,烟罩密封、以≥0.32%/min的速度脱碳,利用脱碳过程中生成的密集co和co2气泡携带脱氮,在熔炼后期杜绝炉渣返干,补吹的次数不超过1次,在出钢前钢包氩气排空1~3min,出钢时间为4~7min且不得出现散流,熔炼完成后得到出钢钢液和钢包渣层;以质量百分含量计,控制出钢钢液中c0.04~0.06%、p≤0.010%、s0.015~0.025%、cr≤0.10%、ni≤0.10%、cu≤0.10%、mo≤0.10%、v≤0.01%,余量为fe及杂质。控制所述钢包渣层厚度≤40mm;在出钢过程中加入硅锰合金、低钙硅铁和低氮增碳剂得到粗炼钢液;以质量百分含量计,控制所述粗炼钢液中c0.060~0.070%、si0.80~0.83%、mn1.50~1.53%、p≤0.012%、s0.015~0.025%、cr≤0.10%、ni≤0.10%、cu≤0.10%、mo≤0.10%、v≤0.01%,余量为fe及杂质。

本发明通过在熔炼过程中全程底吹氩气、烟罩密封,并在熔炼后期杜绝炉渣返干、补吹次数不超过1次、在出钢前钢包氩气排空和控制出钢时间可以大大减少n含量的增加几率,有利于控制粗炼钢液的n含量。

本发明对于所述铁水和废钢的成分除s、p、cr、ni、cu元素有特殊限定外,其他元素没有特殊限定,采用本领域熟知的铁水和废钢即可。在本发明中,所述铁水优选包括以下质量百分含量的组分:p≤0.120%、s0.020~0.030%、cr≤0.20%、ni≤0.10%、cu≤0.15%、as≤0.020%、余量为fe及杂质,更优选为p0.100~0.110%、s0.020~0.030%、cr≤0.03%、ni≤0.03%、cu≤0.03%、as≤0.02%、余量为fe及杂质;

在本发明中,所述废钢的成分中优选控制s0.015~0.030wt%、p≤0.040wt%,更优选为s0.018~0.028wt%、p≤0.035wt%。在本发明中,所述废钢的厚度优选为≤20mm,更优选为10~20mm,最优选为15~20mm。在本发明中,所述铁水和废钢的质量比优选为(80~95):(13~28),更优选为(83~92):(16~25),最优选为(85~90):(18~23)。本发明通过控制铁水和废钢的质量比,可可以减少废钢中带入的氮含量。

在本发明中,所述硅锰合金优选包括以下质量百分含量组分:mn63~70%、si22.0~25.0%、c≤0.7%、p≤0.15%、s≤0.040%,更优选为mn65~70%、si22.5~24.5%、c≤0.6%、p≤0.10%、s≤0.03%,最优选为mn67~70%、si23~24%、c0.01~0.55%、p0.01~0.10%、s0.005~0.025%。本发明中,所述低钙硅铁优选包括以下质量百分含量组分:si74~80%、al≤0.03%、ca≤0.030%、mn≤0.10%、cr≤0.10%、p≤0.020%、s≤0.040%、c≤0.020%、ti≤0.015%,余量为fe和不可避免的杂质,更优选为si75~80%、al≤0.25%、ca≤0.025%、mn≤0.08%、cr≤0.08%、p≤0.15%、s≤0.035%、c≤0.015%、ti≤0.010%,余量为fe和不可避免的杂质。在本发明中,所述低氮增碳剂优选包括以下质量百分含量组分:c≥95%、n≤100ppm、余量为杂质,更优选为c95~99%、n1~100ppm、余量为杂质。本发明对于所述硅锰合金、低钙硅铁和低氮增碳剂的加入量没有特殊限定,能够保证所述粗炼钢液中c、si和mn的含量分别为c0.06~0.070%、si0.80~0.83%、mn1.50~1.53%即可。

得到粗炼钢液后,本发明在所述粗炼钢液中加入石灰、起泡脱氧剂、硅铁粉进行lf精炼,得到精炼钢液。在本发明中,具体的,在精炼初期向装有粗炼钢液的钢包中加入粗炼钢液质量0.65~0.85%的石灰,待石灰熔化后,加入粗炼钢液质量的0.05~0.07%的起泡脱氧剂和0.04~0.06%的硅铁粉,进行渣面扩散脱氧,以控制精炼渣整个精炼过程为灰白渣状态,确保控制精炼终渣r1.2~1.6、feo+mno<1%、钢水中游离氧含量([o])为0.008~0.014wt%;在精炼加热过程中保持炉内微正压;精炼的总时长为42~46min;在精炼全程中,以钢包沿与精炼炉眼罩缝隙处有少量烟尘冒出为宜,避免钢液发生翻腾,精炼后软吹过程以钢液液面波动而不裸露钢液为宜,控制精炼后软吹时间为14~16min,确保控制所述精炼钢液中c、si、mn、p、s、o、n、ca八种元素的化学成分含量分别达到:c0.060~0.075%、si0.80~0.85%、mn1.50~1.55%、p≤0.015%、s0.007~0.014%、[o]0.0010~0.0016%、n≤0.0030%和ca≤0.0006%范围即可。

在本发明中,所述石灰优选包括以下质量百分含量的组分cao≥85%、mgo≤5%、sio2≤3.5%、s≤0.100%,余量为杂质,更优选为cao85~94%、mgo0.01~5%、sio20.01~3.5%、s0.01~0.100%。在本发明中,所述石灰的灼减量优选为≤7%,更优选为0.5~7%,最优选为2~6%。在本发明中,所述石灰的活性度优选为≥250ml,更优选为260~280ml,最优选为300~350ml。

在本发明中,所述起泡脱氧剂优选包括sic。本发明对于所述硅铁粉的成分没有特殊限定,采用本领域熟知的硅铁粉即可。

本发明在精炼过程中加入石灰,使得在精炼过程中控制精炼渣碱度,其利于吸附钢水中的夹杂物,同时实现对ca含量的控制;通过控制精炼渣为灰白渣状态,使其颜色接近于白色,降低了精炼渣的氧化性,有利于脱氧、脱硫和吸附夹杂物,以提高钢水纯净度;本发明在精炼过程中控制钢液面不波动和裸露,并且精炼后软吹过程以钢液液面波动为宜,一方面能够能够避免钢液吸氧吸氮,另一方面还能避免精炼渣卷入钢水中使未被精炼渣吸附的夹杂物中的钙含量上升,而最终导致铸坯中ca含量增加。本发明通过控制精炼后软吹时间为14~16min,能够最大程度的去除钢水中的夹杂物;通过控制精炼钢液中游离氧含量,有利于降低铸坯中的全氧含量。

得到精炼钢液后,本发明在覆盖剂作用下,将所述精炼钢液进行浇铸,得到铸坯。在本发明中,具体的,是将所述精炼钢液进行全保护浇铸,将中间包用氩气排空1~3min,大包使用带氩气密封长水口,中间包优选使用浸入式水口,钢包开浇后,在中间包液面没有旋流时加入覆盖剂覆盖整个中间包液面;控制中间包钢液的过热度为15~25℃,即中间包钢液的温度控制为1530~1540℃;控制结晶器渣层的厚度为10~15mm,结晶器电磁搅拌频率为3hz、搅拌电流为300a,末端电磁搅拌频率为8hz、搅拌电流为280a,控制二次冷却比水量为1.1l/kg;铸坯的拉速为2.0m/min,铸坯的矫直目标温度为930~990℃,本发明通过控制中间中间包钢液的过热度为15~25℃,结晶器渣层的厚度为10~15mm,结晶器电磁搅拌频率为3hz、搅拌电流为300a,末端电磁搅拌频率为8hz、搅拌电流为280a,目的是降低化学成分偏析,同时能够减少钢液对氮和氧的吸附。

在本发明中,所述覆盖剂优选为低碱度低碳覆盖剂,所述覆盖剂包括以下质量百分含量的组分:cao30~45%、sio225~35%、al2o38~15%、mgo2~5%、余量为不可避免杂质,更优选为cao35~40%、sio227~33%、al2o310~13%、mgo3~4%、余量为不可避免杂质。

得到铸坯后,本发明将所述铸坯进行轧制,得到焊丝用热轧盘条。在本发明中,所述轧制优选是将所述铸坯加热至980~1030℃,控制铸坯的头尾温度差优选为≤40℃,然后进行除鳞、粗中轧,预精轧后2组水箱水冷至850~880℃条件下进行精轧,然后通过5组水箱水冷至820~840℃条件下吐丝,之后在风冷辊道上进行冷却。在本发明中,所述冷却优选通过5组水箱进行冷却,控制吐丝温度为820~840℃,更优选为825~835℃;控制风冷辊道16段,首段基速优选为0.18m/s;所述风冷辊道的长度优选分别为:第1段辊道的长度为5.5米;第2~16段辊道中,每段辊道的长度为7.5米;所述风冷辊道的超前率优选分别为:第1~10段辊道的超前率为5%,第11~14段辊道的超前率为10%,第14段以后辊道的超前率为15%;本发明通过控制风冷辊道的长度、首段基速以及超前率,有利于提高盘条冷却均匀性,确保轧材组织均匀,降低抗拉强度、提高伸长率和断面伸缩率。

在本发明中,所述除鳞的方式优选为高压水除鳞,所述铸坯经加热后,表面会产生大量氧化铁皮,若不经高压水除鳞处理,轧制过程中氧化铁皮轧入基体会给轧材表面带来缺陷。在本发明中,所述粗中轧有利于金属发生正常形变,从而降低抗拉强度、提高伸长率和断面伸缩率。

本发明在焊丝用热轧盘条制备过程中,通过控制各步骤中添加的原料种类和操作参数,各化学元素含量的合理控制,降低了盘条拉拔难度和成品焊丝的焊接飞溅率,提高了焊缝的美观度。盘条的抗拉强度≤535mpa,不同炉次的盘条抗拉强度差≤40mpa,通条差≤35mpa,断后伸长率38~46%,断面收缩率78~86%,盘条的拉拔基本不断丝、焊丝焊接飞溅率≤4%,焊缝平滑。由此可见,本发明为焊丝钢盘条技术领域提供了一种新选择,为对焊丝钢盘条制作工艺的改进指引了一个新方向和新思路。

在本发明中,焊丝用热轧盘条的冶炼条件优选包括:采用80t转炉冶炼、80tlf精炼炉、6机/6流连铸机(r9m、160mm*160mm);工艺流程包括转炉冶炼工序、lf炉精炼工序、连铸工序和轧制工序。

下面将结合本发明中的实施例,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

(1)转炉冶炼工序:将铁水和废钢加入到转炉中进行熔炼,熔炼过程中全程底吹氩气,烟罩密封,以0.32%/min的速度脱碳,利用脱碳过程中生成的密集co和co2气泡携带脱氮,在熔炼后期杜绝炉渣返干,无补吹,出钢温度为1570℃,使用连续周转钢包出钢,在出钢前钢包氩气排空1min,出钢时间为4min,出钢过程中未出现散流和明显下渣,出钢量为82t;熔炼完成后得到钢包渣层和出钢钢液,控制所述钢包渣层厚度≤40mm,控制所述出钢钢液中c0.041wt%、p0.008wt%、s0.015%、cr0.05%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%;

在出钢过程中加硅锰合金、低钙硅铁和低氮增碳剂并初步调化学成分,得到粗炼钢液,控制粗炼钢液中c0.060wt%、si0.80wt%、mn1.50wt%、p0.008wt%、s0.015wt%、cr0.05%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%,余量为fe及杂质;

铁水包括以下质量百分含量的组分:p0.098%、s0.020%、cr0.08%、ni0.05%、cu0.02%、mo0.01%、v0.006%、余量为fe及杂质;废钢中s0.019wt%、p0.021wt%,余量为fe及杂质;所述废钢的厚度为12mm;所述入炉铁水与废钢的质量百分比为83:17;

(2)lf炉精炼工序:在精炼初期向所述粗炼钢液中加入533kg石灰、32.8kg起泡脱氧剂和41kg硅铁粉,保持精炼渣为灰白渣状态;在精炼加热过程中保持炉内微正压,精炼总时长为42min,其中,精炼后软吹14min;在精炼全程中,避免钢液发生翻腾,精炼后软吹过程钢液液面波动而不裸露钢液,得到精炼钢液和碱度为1.20、(feo%+mno%)为0.93%的精炼终渣;精炼后上钢浇铸前取钢样进行化学成分以及气体n含量分析、取精炼渣样进行化学成分分析,采用定氧仪器进行钢水游离氧含量([o])测定,精炼钢液化学成分以质量百分计为:c0.064%、si0.81%、mn1.52%、p0.009%、s0.008%、cr0.05%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%、ca0.0003%、[o]0.0016%、n0.0030%;

(3)连铸工序:将所述精炼钢液进行全保护浇铸,将中间包用氩气排空3min,大包使用带氩气密封长水口,钢包开浇后,在中间包液面没有旋流时加入覆盖剂覆盖整个中间包液面,中间包钢液的过热度为17℃,即中间包钢液的温度控制为1532℃;结晶器渣层的厚度为14mm,结晶器电磁搅拌的频率为3hz、搅拌电流为300a,末端电磁搅拌的频率为8hz、搅拌的电流为280a,二次冷却比水量为1.1l/kg,铸坯的矫直温度为941℃;

(4)轧制工序:将所述铸坯加热至980℃,控制铸坯的头尾温度差为38℃,然后进行高压水除鳞、粗中轧,预精轧后2组水箱水冷至850℃条件下进行精轧,然后通过5组水箱进行冷却,控制吐丝温度为820℃,风冷线上的风机全部关闭,盖上全部保温罩,控制风冷辊道为16段,首段基速为0.18m/s,各段风冷辊道的长度分别为:第1段辊道的长度为5.5米;第2~16段辊道中,每段辊道的长度为7.5米;风冷辊道的超前率分别为:第1~10段辊道的超前率为5%,第11~14段辊道的超前率为10%,第14段以后辊道的超前率为15%,得到焊丝用热轧盘条er70s-6;

经对热轧盘条进行检验分析,其化学成分的重量百分比为:c0.065%、si0.80%、mn1.52%、p0.010%、s0.009%、cr0.05%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%、ca0.0006%、t[o]0.0035%、n0.0035%,余量为fe及杂质;其力学性能指标为:抗拉强度为526mpa、伸长率为39%、断面收缩率为78%。

实施例2

(1)转炉冶炼工序:将铁水和中型废钢加入到转炉中进行熔炼,熔炼过程中全程底吹流量为400nm3/h的氩气,烟罩密封,以0.35%/min的速度脱碳,利用脱碳过程中生成的密集co和co2气泡携带脱氮,在熔炼后期杜绝炉渣返干,无补吹,出钢温度为1591℃,使用连续周转钢包出钢,在出钢前钢包氩气排空2min,出钢时间为5min,出钢过程中未出现散流和明显下渣,出钢量为82t;熔炼完成后得到钢包渣层和出钢钢液,控制所述钢包渣层厚度≤40mm,控制所述出钢钢液中c0.052wt%、p0.009wt%、s0.025wt%、cr0.04%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%;在出钢过程中加入硅锰合金、低钙硅铁、低氮增碳剂调整化学成分,得到粗炼钢液,控制粗炼钢液中c0.063wt%、si0.81wt%、mn1.50wt%、p0.009wt%、s0.025wt%、cr0.04%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%、余量为fe及杂质;

铁水包括以下质量百分含量的组分:p0.11%、s0.030%、cr0.08%、ni0.05%、cu0.02%、mo0.01%、v0.006%、余量为fe及杂质;废钢中s0.024wt%、p0.030wt%,余量为fe及杂质;所述废钢的厚度为16mm;所述炉铁水与废钢的质量百分比85:15;

(2)lf炉精炼工序:在精炼初期向粗炼钢液中加入615kg石灰、41kg起泡脱氧剂和49.2kg硅铁粉,保持精炼渣为灰白渣状态;在精炼加热过程中保持炉内微正压,精炼总时长为44min,其中,精炼后软吹14min;在精炼全程中,避免钢液发生翻腾,精炼后软吹过程钢液液面波动而不裸露钢液,得到精炼钢液和碱度为1.45、(feo%+mno%)为0.70%的精炼终渣,精炼后上钢浇铸前取钢样进行化学成分以及气体n含量分析、取精炼渣样进行化学成分分析,采用定氧仪器进行钢水游离氧含量([o])测定,精炼钢液化学成分以质量百分计:c0.072%、si0.83%、mn1.52%、p0.010%、s0.010%、cr0.04%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%、ca0.0006%、[o]0.0010%、n0.0031%、余量为fe及杂质;

(3)连铸工序:将所述精炼钢液进行全保护浇铸,将中间包用氩气排空3min,大包使用带氩气密封长水口,钢包开浇后,在中间包液面没有旋流时加入覆盖剂覆盖整个中间包液面,控制钢水液相线为1515℃,中间包钢液的过热度为20℃,即中间包钢液的温度控制为1535℃;结晶器渣层的厚度为13mm,结晶器电磁搅拌的频率为3hz、搅拌电流为300a,末端电磁搅拌的频率为8hz、搅拌的电流为280a,二次冷却比水量为1.1l/kg,铸坯的矫直温度为950℃;

(4)轧制工序:将所述铸坯加热至1030℃,控制铸坯的头尾温度差为39℃,然后进行高压水除鳞、粗中轧,预精轧后2组水箱水冷至880℃条件下进行精轧,然后通过5组水箱进行冷却,控制吐丝温度为840℃,风冷线上的风机全部关闭,盖上全部保温罩,控制风冷辊道为16段,首段基速为0.18m/s,各段风冷辊道的长度分别为:第1段辊道的长度为5.5米;第2~16段辊道中,每段辊道的长度为7.5米;风冷辊道的超前率分别为:第1~10段辊道的超前率为5%,第11~14段辊道的超前率为10%,第14段以后辊道的超前率为15%,得到焊丝用热轧盘条er70s-6;

经对热轧盘条进行检验分析,其化学成分的重量百分比为:c0.071%、si0.84%、mn1.52%、p0.010%、s0.010%、t[o]0.0028%、n0.0040%,ca0.0008%,余量为fe及杂质;其力学性能指标为:抗拉强度为516mpa、伸长率为41%、断面收缩率为81%。

实施例3

(1)转炉冶炼工序:将铁水和中型废钢加入到转炉中进行熔炼,熔炼过程中全程底吹氩气,烟罩密封,以0.35%/min的速度脱碳,利用脱碳过程中生成的密集co和co2气泡携带脱氮,在熔炼后期杜绝炉渣返干,无补吹,出钢温度为1610℃,使用连续周转钢包出钢,在出钢前钢包氩气排空3min,出钢时间为7min,出钢过程中未出现散流和明显下渣,出钢量为82t;熔炼完成后得到钢包渣层和出钢钢液,控制所述钢包渣层厚度≤40mm,控制所述出钢钢液中c0.058wt%、p0.012wt%、s0.020wt%;在出钢过程中加入205kg石灰、硅锰合金和低钙硅铁并初步调化学成分,得到粗炼钢液,控制粗炼钢液中c0.060wt%、si0.83wt%、mn1.51wt%、、p0.014wt%、s0.020wt%、cr0.03%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%,余量为fe及杂质;

铁水包括以下质量百分含量的组分:p0.113%、s0.025%、cr0.05%、ni0.05%、cu0.02%、mo0.01%、v0.008%、余量为fe及杂质;废钢中s0.027wt%、p0.038wt%、余量为fe及杂质;所述废钢的厚度为19mm;所述入炉铁水与废钢的质量百分比为89:11;

(2)lf炉精炼工序:在精炼初期向粗炼钢液中加入697kg石灰、49.2kg起泡脱氧剂和57.4kg硅铁粉,保持精炼渣为灰白渣状态;在精炼加热过程中保持炉内微正压,精炼总时长为46min,其中,精炼后软吹14min;在精炼全程中,避免钢液发生翻腾,精炼后软吹过程钢液液面波动而不裸露钢液,得到精炼钢液和碱度为1.60、(feo%+mno%)为0.5%的的精炼终渣,精炼后上钢浇铸前取钢样进行化学成分以及气体n含量分析、取精炼渣样进行化学成分分析,采用定氧仪器进行钢水游离氧含量([o])测定,精炼后钢水化学成分以质量百分计:c0.077%、si0.85%、mn1.54%、p0.012%、s0.013%、cr0.03%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%,ca0.0004%;[o]0.00013%、n0.0033%,余量为fe及杂质;

(3)连铸工序:将所述精炼钢液进行全保护浇铸,将中间包用氩气排空3min,大包使用带氩气密封长水口,钢包开浇后,在中间包液面没有旋流时加入覆盖剂覆盖整个中间包液面,中间包钢液的过热度为23℃,即中间包钢液的温度控制为1538℃;结晶器渣层的厚度为12mm,结晶器电磁搅拌的频率为3hz、搅拌电流为300a,末端电磁搅拌的频率为8hz、搅拌的电流为280a,二次冷却比水量为1.1l/kg,铸坯的矫直温度为980℃;

(4)将所述铸坯加热至1015℃,控制铸坯的头尾温度差为40℃,然后进行高压水除鳞、粗中轧,预精轧后2组水箱水冷至865℃条件下进行精轧,然后通过5组水箱进行冷却,控制吐丝温度为830℃,风冷线上的风机全部关闭,盖上全部保温罩,控制风冷辊道不少于16段,首段基速为0.18m/s,各段风冷辊道的长度分别为:第1段辊道的长度为5.5米;第2~16段辊道中,每段辊道的长度为7.5米;风冷辊道的超前率分别为:第1~10段辊道的超前率为5%,第11~14段辊道的超前率为10%,第14段以后辊道的超前率为15%,得到焊丝用热轧盘条er70s-6;

经对热轧盘条进行检验分析,其化学成分的重量百分比为:c0.079%、si0.85%、mn1.54%、p0.013%、s0.012%、cr0.03%、ni0.03%、cu0.02%、mo0.002%、v0.003%,ca0.0006%,t[o]0.0032%、n0.0035%,余量为fe及杂质;其力学性能指标为:抗拉强度为507mpa、伸长率为44%、断面收缩率为84%。

测试例

对实施例1~3制备的er70s-6焊丝用热轧盘条进行拉拔和焊接(gb/t25776焊接材料焊接工艺性能评定方法)实验,其性能测试结果如表1所示:

表1性能测试结果

由表1可知,本发明提供的焊丝用热轧盘条大大降低了拉拔难度和飞溅率,提高了焊缝的美观度。如实施例测试结果所示,本发明提供的焊丝用热轧盘条的抗拉强度≤526mpa,不同炉次的盘条抗拉强度差≤40mpa,通条差≤35mpa,断后伸长率39~44%,断面收缩率78~84%,盘条的拉拔基本不断丝、焊丝焊接飞溅率≤4%,焊缝平滑。由此可知,本发明提供的焊丝用热轧盘条各项性能均得到了优化,大大降低了盘条拉拔难度和焊接飞溅率,提高了焊缝美观度。

由此可见,本发明为焊丝钢盘条技术领域提供了一种新选择,为对焊丝钢盘条制作工艺的改进指引了一个新方向和新思路。结果表明,本发明提供的焊丝用盘条的各项性能均得到了优化,大大降低了拉拔难度和飞溅率,提高了盘条质量。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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