焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢及其制备方法与流程

本发明涉及奥氏体不锈钢，具体涉及焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法。

背景技术：

1、奥氏体不锈钢在用于焊接制管时，厚度2.0mm以下的奥氏体不锈钢钢带通常采用自熔氩弧焊（tig）焊接方法进行焊管制造，即：tig焊提供热量，焊接时不添加焊丝，仅通过熔化不锈钢钢带的对接部位并凝固来获得焊缝，从而使不锈钢钢带对接形成焊管。

2、在焊接过程中会在焊缝表面（内/外）形成焊渣，焊渣的发生是由于材料基体内部的夹杂物在焊接时不易熔化，夹杂物的主要成分包括mgal2o4、cao、sio2、以及其他不可避免的氧化物，在焊接对流的作用下聚集并浮于焊缝表面形成焊渣。焊渣会影响焊缝质量，使焊缝不完整，局部杂质的存在也会降低耐蚀性；在允许打磨的条件下，有些焊渣在完全打磨后会使焊管管壁的厚度降低至公称厚度以下，影响焊管成品质量。因此应当尽可能减少焊接时焊渣的发生。

3、目前，专利公开号为cn102308012a的发明专利公开了一种“黑点生成少的铁素体不锈钢”，在该专利中，是通过控制bi=3al+ti+0.5si+200ca≤0.8来实现黑点生成量的降低，但是由于常用的304、316级不锈钢不含ti元素，因此在奥氏体不锈钢应用时具有局限性。

技术实现思路

1、本发明的第一个目的是提供焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢。

2、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢，其特征在于：奥氏体不锈钢内夹杂物的成分组成包含：mgal2o4：8.0～31.0%，cao：9.5～38.0%，sio2：32.0～66.0%，其余为其他不可避免的氧化物，并且，mgal2o4、cao、sio2三者的成分总和占夹杂物成分总数的82～95%。

3、本发明的第二个目的是提供焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法。

4、为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步骤：

5、（1）将原料投入eaf炉进行熔融，形成钢水；在出钢前对钢水进行预脱硫，将钢水中的硫含量控制在0.05%以下；

6、（2）将eaf炉初炼后的钢水投入aod炉进行精炼，aod炉精炼工序包括：吹氧脱碳→还原→出钢；其中：

7、在还原工序中，采用低铝硅铁合金进行脱氧，所述低铝硅铁合金的投入量为20～35kg/吨，所述低铝硅铁合金中的硅含量为75～80%，所述低铝硅铁合金中的铝含量在0.5%以下；

8、在整个aod精炼过程中，将精炼渣的碱度控制在1.7±0.1；

9、在出钢工序中，出钢温度控制在1625±25°c；

10、（3）将aod炉精炼后的钢水倒入白云石钢包，所述白云石钢包中与钢水相接触的耐火层由白云石材料制成；

11、（4）连铸：将白云石钢包中的钢水经中间包进入连铸机连铸形成奥氏体不锈钢，所述奥氏体不锈钢内夹杂物的成分组成包含：mgal2o4：8.0～31.0%，cao：9.5～38.0%，sio2：32.0～66.0%，其余为其他不可避免的氧化物，并且，mgal2o4、cao、sio2三者的成分总和占夹杂物成分总数的82～95%；其中，在钢水投入中间包前，先用保护气体将中间包内的空气排尽，并在整个连铸过程中，始终向中间包内通入保护气。

12、进一步地，前述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其中：在步骤（1）中，通过向钢水中投入石灰来对钢水进行预脱硫。

13、进一步地，前述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其中：在步骤（2）中，在还原工序中，采用低铝硅铁合金进行脱氧时，低铝硅铁合金的投入量为30kg/吨，所述低铝硅铁合金中的硅含量为78%，所述低铝硅铁合金中的铝含量在0.5%以下。

14、进一步地，前述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其中：在步骤（2）中，在整个aod精炼过程中，将精炼渣的碱度控制在1.7。

15、进一步地，前述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其中：在步骤（2）中，在出钢工序中，出钢温度控制在1625°c。

16、进一步地，前述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其中：在步骤（4）中，保护气体选用氩气。

17、通过上述技术方案的实施，本发明的有益效果是：通过冶炼工艺控制炼钢过程中奥氏体不锈钢内夹杂物的主要成分组成，通过对夹杂物的主要成分mgal2o4、cao、sio2三者的成分组成进行控制，从而有效降低夹杂物的熔点，由于该主要成分组成比例的夹杂物的熔点低，这样夹杂物在奥氏体不锈钢焊接制管时易熔化呈液态，使夹杂物在焊接时不会聚集并浮于焊缝表面形成焊渣，从而有效减少焊接制管时焊渣生成。

技术特征：

1.焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢，其特征在于：奥氏体不锈钢内的夹杂物的成分组成包含：mgal2o4：8.0～31.0%，cao：9.5～38.0%，sio2：32.0～66.0%，其余为其他不可避免的氧化物，并且，mgal2o4、cao、sio2三者的成分总和占夹杂物成分总数的82～95%。

2.焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于：在步骤（1）中，通过向钢水中投入石灰来对钢水进行预脱硫。

4.根据权利要求2所述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，在还原工序中，采用低铝硅铁合金进行脱氧时，低铝硅铁合金的投入量为30kg/吨，所述低铝硅铁合金中的硅含量为78%，所述低铝硅铁合金中的铝含量在0.5%以下。

5.根据权利要求2所述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，在整个aod精炼过程中，将精炼渣的碱度控制在1.7。

6.根据权利要求2所述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，在出钢工序中，出钢温度控制在1625°c。

7.根据权利要求2所述的焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，保护气体选用氩气。

技术总结
本发明公开了焊接制管时焊渣生成量少的奥氏体不锈钢的制备方法，包括以下步骤：（1）将原料投入EAF炉进行熔融；出钢前预脱硫；（2）AOD炉精炼工序包括：吹氧脱碳→还原→出钢；其中：在还原工序中，采用低铝硅铁合金进行脱氧，低铝硅铁合金的投入量为20～35kg/吨，所述低铝硅铁合金中的硅含量为75～80%，所述低铝硅铁合金中的铝含量在0.5%以下；在整个AOD精炼过程中，将精炼渣的碱度控制在1.7±0.1；在出钢工序中，出钢温度控制在1625±25°C；（3）将AOD炉精炼后的钢水倒入白云石钢包；（4）连铸：将白云石钢包中的钢水经中间包进入连铸机连铸。本发明具有焊接制管时焊渣生成量少的优点。

技术研发人员：潘鑫,蔡博,黄海荣,马都
受保护的技术使用者：浦项（张家港）不锈钢股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5