CN102747283A

CN102747283A - 一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法

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Publication number: CN102747283A
Application number: CN2012102706180A
Authority: CN
Inventors: 阳代军; 杜倩; 崔阳; 黄来情; 庞在刚; 方圆; 高圣勇; 王文广; 李永林; 张召恩; 朱防修; 艾矫健
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: CN102747283B

Abstract

本发明公开了一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，包括：将铁水经KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，连铸获得板坯；板坯加热后，经粗轧、精轧获得热轧板，热轧板冷却后卷取成热轧卷；热轧卷经冷轧、退火、平整后卷取成成品。本发明提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，能够生产出具有高延展性和成形性能、优良的涂镀性能和焊接性能的镀铜精密焊管用钢带，满足镀铜精密焊管的焊接和拉拔生产工艺以及冷弯成形和承压的使用要求。

Description

一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法

技术领域

本发明涉及轧钢技术领域，特别涉及一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法。

背景技术

镀铜精密焊管是用镀铜钢带卷轧成型，经钎焊或高频焊接而生产出来的高精度、小直径薄壁双层或单层焊管，这种镀铜焊管的外径尺寸范围一般为2.75～12mm，壁厚为0.5～0.9mm。镀铜精密焊管主要用于汽车工业、制冷业、加热器制造工业中的油压表管路、燃油管路、刹车管路以及类似的装置，还可以广泛用于替代铜管，降低使用成本，中国汽车工业与制冷业的发展促进了镀铜精密焊管行业的快速发展。

镀铜精密焊管用来输送液体或气体，因此要求焊缝不允许有泄漏，又要求能够承受一定的压力，一般工作压力为0.4～0.6MPa，破坏压力大于1.1MPa。镀铜层主要是用作两层钢带之问的焊料，同时还具有防止钢管在制冷剂、汽油或柴油中被腐蚀的作用。对于双层镀铜精密焊管，将钢带经镀铜后，按照管径裁成相应的宽度，在卷管机上成管后，直接进入焊炉，在铜的熔点温度(1083℃)下进行焊接。而对于单层镀铜精密焊管，将钢带经镀铜后，按照管径裁成相应的宽度，在卷管机上成管后，采用高频焊接进行焊接，然后再经过冷拉拔成成品管。

带钢在镀铜后要经过成型机组产生较大的塑性弯曲，使之成为双层卷焊管或单层高频焊管，这不仅要求镀层与母体间的结合要牢固，而且要求镀层本身要有良好的塑性，同时汽车工业、制冷工业和加热器制造工业中的管路***经常需要弯成特定的形状，且要保持弯曲部分的管道内腔不变形。为了保证镀铜精密焊管具有优良的使用性能和加工性能，要求镀铜精密焊管用钢带性能均匀、延展性好、镀铜性能优良、表面质量和尺寸精度高等，满足镀铜精密焊管的焊接和拉拔生产工艺以及冷弯成形和承压的使用要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能改善镀铜精密焊管用钢带的延展性和涂镀性能、以提高钢带镀铜性能和可加工性能的镀铜精密焊管用钢带生产方法

为解决上述技术问题，本发明提供了一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，包括如下步骤：

步骤1）铁水经KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，连铸获得板坯；

步骤2）板坯加热后，粗轧、精轧获得热轧板，热轧板冷却后卷取成热轧卷；

步骤3）热轧卷经冷轧、退火、平整后卷取成成品。

进一步地，所述板坯化学成分重量百分比为C≤0.002wt%，Si≤0.01wt%，Mn：0.11-0.15wt%，P≤0.01wt%，S≤0.01wt%，Ti：0.05-0.08wt%，Alt≤0.02-0.04wt%，N≤30ppm，O≤30ppm，余量为Fe及微量元素。

进一步地，步骤1）所述的铁水经KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，连铸获得板坯，包括：

铁水经KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺获得Si≤0.01wt%、P≤0.008wt%、S≤0.01wt%的钢水；

Si≤0.01wt%、P≤0.008wt%、S≤0.01wt%的钢水经RH深脱碳处理、镇静出钢，获得C≤0.0015wt%、N≤25ppm的钢水；

C≤0.0015wt%、N≤25ppm的钢水连铸获得板坯。

进一步地，所述RH深脱碳处理的真空度小于100Pa的时间大于12分钟；所述镇静的时间大于30分钟；所述连铸为全保护浇铸，连铸增氮量为3ppm以下，板坯氮含量在30ppm以下，保证过剩Ti：0.03～0.04wt%。

进一步地，步骤2）所述的板坯加热后，经粗轧、精轧获得热轧板，包括：

板坯加热，出炉温度为1220-1300℃，加热时间为3.0-4.0小时；

板坯经定宽压力机定宽，再经1道次二辊粗轧和5道次四辊粗轧，获得中间坯；

中间坯经7道次精轧，获得热轧板；

热轧板层流冷却后卷取成卷。

进一步地，所述粗轧总压下率大于83%，所述7道次精轧的末机架道次压下率大于10%；

所述粗轧和所述精轧之间启用保温罩，并采用润滑轧制；

所述热轧板的粗轧出口温度为1070-1100℃、终轧温度为900-950℃、卷取温度为680-720℃；

所述层流冷却采用前段快速冷却的方式。

进一步地，步骤3）所述的热轧卷经冷轧、退火、平整后卷取成成品，包括：

热轧卷拉矫破鳞后酸洗，再经冷连轧机组冷轧制成冷硬卷；

冷硬卷清洗去污后，经连续退火炉内退火、平整机平整，再卷取为成品。

进一步地，所述热轧卷冷轧时的冷轧压下率为80-86%，所述平整机的平整延伸率控制在0.8-1.0%。

进一步地，所述冷硬卷在连续退火炉内退火时的各段温度如下表所示：

加热段/℃	均热段/℃	缓冷出口/℃	快冷出口/℃	过时效/℃
					740±10	740±10	640±10	420±10	380±10

[0031] 进一步地，所述成品的厚度规格为0.45-0.80mm；其屈服强度为170-230MPa、抗拉强度为280-320MPa、断后延伸率A50大于45.0%。

本发明提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，能够生产出具有高拉拔性能、优良的涂镀性能和良好焊接性能的镀铜精密焊管用钢带，满足镀铜精密焊管的生产和使用要求，防止在生产和使用过程中出现拉断、弯曲开裂、焊接不良、渗漏等事故。

具体实施方式

本发明实施例提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，包括如下步骤：

1）将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，再进行连铸获得高纯净度的板坯；

2）将所述板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板，将所述热轧板进行冷却后卷取成热轧卷；

3）将所述热轧卷经过冷轧、退火、平整后卷取成成品。

其中，步骤1）所述板坯的化学成分重量百分比为C≤0.002wt%，Si≤0.01wt%，Mn：0.11-0.15wt%，P≤0.01wt%，S≤0.01wt%，Ti：0.05-0.08wt%，Alt：0.02-0.04wt%，N≤30ppm，O≤30ppm，余量为Fe及微量元素。

其中，步骤1）将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，再进行连铸获得高纯净度的板坯包括：

将铁水经过所述KR脱硫处理、所述转炉脱磷-少渣脱碳工艺获得Si≤0.01wt%、P≤0.008wt%、S≤0.01wt%的钢水；

将Si≤0.01wt%、P≤0.008wt%、S≤0.01wt%的钢水通过RH深脱碳处理，真空度小于100Pa的时间大于12分钟，采用镇静出钢，镇静时间大于30分钟，获得C≤0.0015wt%、N≤25ppm的钢水；

将C≤0.0015wt%、N≤25ppm的钢水通过连铸工艺获得高纯净度的板坯，连铸工艺采用全保护浇铸，连铸增氮量为3ppm以下，将板坯氮含量控制在30ppm以下，保证过剩Ti：0.03～0.04wt%。

其中，步骤2）将板坯进行加热后，再经过粗轧、精轧获得热轧板，将热轧板进行冷却后卷取成热轧卷包括：

将板坯进行加热，出炉温度为1220-1300℃，加热时间为3.0-4.0小时；

将板坯经过定宽压力机获得所需要的板坯宽度、再经过1道次二辊粗轧和5道次四辊粗轧，粗轧出口温度为1070-1100℃，粗轧总压下率大于83%，获得中间坯；

将中间坯通过7道次精轧，终轧温度为900-950℃，末机架道次压下率大于10%，获得热轧板；在粗轧和精轧之间启用保温罩，保证中间坯温度的均匀性，采用润滑轧制，改善轧制条件；

将热轧板经前段快速冷却的层流冷却方式冷却后卷取成热轧卷，卷取温度为680-720℃。

其中，步骤3）将热轧卷经过冷轧、退火、平整后卷取成成品包括：

将热轧卷经拉矫破鳞后先通过酸洗槽去除其表面氧化铁皮，再进入5机架冷连轧机组进行冷轧制成冷硬卷，冷轧压下率为80-86%；

将所述冷硬卷清洗去除其表面油污后先通过连续退火炉退火，再经过平整机进行平整，然后卷取为成品，其中，平整机的平整延伸率根据冷硬卷厚度规格变化控制在0.8-1.0%；冷硬卷通过连续退火炉退火时，连续退火炉内各段的温度如下表所示：

其中，最后获得成品的厚度规格为0.45-0.80mm；其屈服强度为170-230MPa、抗拉强度为280-320MPa、断后延伸率A50大于45.0%。

本发明提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，通过控制带钢的化学成分来提高钢带的塑性、韧性和抗裂性，避免在制管和使用过程中产生裂纹。本发明在钢带的生产过程中，采用了超低碳IF钢（C小于0.003％），通过Ti处理使固溶体中的间隙原（C、N）得以清除，得到纯净的铁素体基体，消除间隙原子的不利影响；同时，通过降低S、P的含量，控制钢带中的O、N等气体含量，提高钢带的冷加工性能。由于夹杂物是脆而坚硬的，当材料发生变形时，夹杂物会与基体脱离，在金属内部形成空洞，导致材料破坏，因此，带钢中的夹杂物是降低带钢力学性能和工艺性能的主要原因，为此，本发明提供的钢带生产方法通过提高钢带的纯净度，严格控制钢带中的夹杂物，特别是脆性夹杂物的分布、形态、大小及数量，来提高镀铜钢带的韧性和成形性。

由于钢中的硅影响涂镀时间，硅在还原加热时在钢表面富积降低镀层的附着性，从而影响镀铜的性能，另一方面过高的Si也引起断面收缩率显著降低，钢的断面收缩率和延伸率降低，会引起钢的冷加工性能变差，不利于钢管拉拔工艺和弯曲成形等工艺的稳定顺行，因此本发明提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法采用了低Si成分设计。

由于Ti在净化C之前先与N和S结合，因此为了改善镀铜精密钢管的生产工艺和提高镀铜精密钢管的使用性能，应提高钢带的塑性应变比（即r值），必须严格控制过剩Ti：0.03～0.04wt%，其过剩Ti为w(Ti)-(48/14)w(N)-(48/32)w(S)-(48/12)w(C)。

本发明提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法采用高温加热、高温轧制及高温卷取的工艺思想：高温加热不仅保证钢坯的粗除磷温度大于Fe₂SiO₄的熔点1170℃，在粗轧阶段配以多道次高压水除磷，使钢坯表面的Fe₂SiO₄除掉，保证带钢的表面质量，也为精轧阶段的高温轧制提供保障。同时采用高温卷取的方案，保证卷取后碳氮化合物能得到充分地析出和长大，碳化物聚集而粗大化，以及获得粗大的铁素体组织。

冷轧压下率能对冷轧带钢的轧制结构及在退火中形成的再结晶结构产生重要的影响，因此根据规格的不同冷轧压下率控制在80-86%。采用快速加热，推迟粗大碳化物的固溶及回复，形成有利于提高拉拔性能的再结晶组织。

为了获得较高的延伸率和屈服强度的钢带，本发明提供的镀铜精密焊管用钢带的生产方法采用了低温退火工艺，使钢带发生充分的再结晶，通过控制均热时间来控制钢带的晶粒的大小，从而提高钢带的抗拉强度；通过获得低屈强比和高延伸率的冷轧钢带，来进一步提高钢带的延展性。

下面通过实施例具体说明本发明提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法。

实施例1

将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，再进行连铸获得板坯。其板坯熔炼化学成分重量比为C：0.0016wt%，Si：0.004wt%，Mn：0.13wt%，P：0.007wt%，S：0.006wt%，Ti：0.06wt%，Alt：0.031wt%，N：17ppm，O：21ppm，余量基本为Fe和其他微量元素。

生产步骤和工艺参数；先对板坯进行加热，板坯出炉温度为1256℃，加热时间为3.1小时，粗轧出口温度为1085℃，终轧温度为928℃，卷取温度为702℃，热轧卷的规格为2.996×1265mm，然后在酸轧机组上酸洗去除其表面氧化铁皮，进入5机架冷连轧机获得冷硬卷，压下率为83.5%。冷硬卷最后进入连续退火炉退火（退火工艺各段温度如表1所示）、平整处理（平整延伸率为0.91%）后，最后获得规格为0.495×1248mm的镀铜精密焊管用钢带，其屈服强度为202MPa、抗拉强度为295MPa、断后延伸率A50为51.5%。

表1，0.495×1255mm的镀铜精密焊管用钢带退火工艺各段温度表

加热段/℃	均热段/℃	缓冷出口/℃	快冷出口/℃	过时效/℃
					741	742	642	422	383

[0064] 实施例2

与实施例1不同之处在于，其板坯熔炼化学成分重量比为C：0.0017wt%，Si：0.005wt%，Mn：0.12wt%，P：0.005wt%，S：0.006wt%，Ti：0.06wt%，Alt：0.028wt%，N：16ppm，O：20ppm，余量基本为Fe和其他微量元素。热轧卷规格为3.495×1260mm，其它生产步骤和工艺参数与实施例1一致。得到的成品规格为0.591×1252mm，其屈服强度为194MPa、抗拉强度为296MPa、断后延伸率A50为48.5%。

实施例3

与实施例1不同之处在于，其板坯熔炼化学成分重量比为C：0.0015wt%，Si：0.005wt%，Mn：0.14wt%，P：0.006wt%，S：0.005wt%，Ti：0.06wt%，Alt：0.033wt%，N：22ppm，O：25ppm，余量基本为Fe和其他微量元素。热轧卷规格为4.497×1268mm，其它生产步骤和工艺参数与实施例1一致。得到的成品规格为0.793×1251mm，其屈服强度为210MPa、抗拉强度为306MPa、断后延伸率A50为50.5%。

实施例4

与实施例1不同之处在于，先对板坯进行加热，板坯出炉温度为1265℃，加热时间为3.4小时，终轧温度为935℃，卷取温度为706℃。其它生产步骤和工艺参数与实施例1一致。得到的产品规格为0.497×1250mm，其屈服强度为195MPa、抗拉强度为302MPa、断后延伸率A50为49.5%。

实施例5

与实施例1不同之处在于，其退火工艺各段温度如表2所示，热轧卷规格为2.998×1263mm，其它生产步骤和工艺参数与实施例1一致。所得成品规格为0.501×1254mm，其屈服强度为208MPa、抗拉强度为296MPa、断后延伸率A50为52.5%。

表2，0.501×1254mm的镀铜精密焊管用钢带退火工艺各段温度表

加热段/℃	均热段/℃	缓冷出口/℃	快冷出口/℃	过时效/℃
					745	742	642	422	376

实施例6

与实施例1不同之处在于，热轧卷进入5机架冷连轧机获得冷硬卷，压下率为82.6%。热轧卷规格为3.995×1231mm，其它生产步骤和工艺参数与实施例1一致，所得成品规格为0.694×1204mm，其屈服强度为196MPa、抗拉强度为295MPa、断后延伸率A50为46.5%。

实施例7

与实施例1不同之处在于，平整机平整处理冷硬卷时平整延伸率为0.92%。热轧卷规格为3.498×1485mm，其它生产步骤和工艺参数与实施例1一致，所得成品规格为0.595×1465mm，其屈服强度为223MPa、抗拉强度为314MPa、断后延伸率A50为47.5%。

实施例8

将铁水经过KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，再进行连铸获得板坯。其板坯熔炼化学成分重量比为C：0.002wt%，Si：0.007wt%，Mn：0.14wt%，P：0.005wt%，S：0.009wt%，Ti：0.07wt%，Alt：0.032wt%，N：28ppm，O：24ppm，余量基本为Fe和其他微量元素。

生产步骤和工艺参数；先对板坯进行加热，板坯出炉温度为1255℃，加热时间为3.3小时，终轧温度为932℃，卷取温度为698℃。热轧卷的厚度为3.995×1558mm，然后在酸轧机组上酸洗去除其表面氧化铁皮，进入5机架冷连轧机获得冷硬卷，压下率为83.9%。最后进入连续退火炉退火（退火工艺各段温度如表3所示）、平整处理（平整延伸率为0.92%）后，最后获得规格为0.645×1528mm的镀铜精密焊管用钢带。其屈服强度为187MPa、抗拉强度为2970MPa、断后延伸率A50为47.5%。

表3，0.645×1528mm的镀铜精密焊管用钢带退火工艺各段温度表

加热段/℃

均热段/℃

缓冷出口/℃

快冷出口/℃

过时效/℃

[0083]

743

741

639

418

378

本发明提供的一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法在成分设计上，采用了低N、低O的成分设计思想，提高钢带的纯净度，严格控制钢带中的夹杂物，特别是脆性夹杂物的分布、形态、大小及数量，提高镀铜钢管的韧性和成形性；采用了低Si的成分设计，提高钢带的镀铜的性能；采用了超低碳和适量的Ti的成分设计，提高钢带的r值，改善钢带的成形性能。在工艺设计上采用了高温加热、高温轧制、高温卷取及低温退火的工艺思想，来获得低屈强比和高延伸率的冷轧钢带。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤2）板坯加热后，经粗轧、精轧获得热轧板，热轧板冷却后卷取成热轧卷；

步骤3）热轧卷经冷轧、退火、平整后卷取成成品。

2.根据权利要求1所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于：

所述板坯化学成分重量百分比为C≤0.002wt%，Si≤0.01wt%，Mn：0.11-0.15wt%，P≤0.01wt%，S≤0.01wt%，Ti：0.05-0.08wt%，Alt≤0.02-0.04wt%，N≤30ppm，O≤30ppm，余量为Fe及微量元素。

3.根据权利要求1所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于，步骤1）所述的铁水经KR脱硫处理、转炉脱磷-少渣脱碳工艺、RH深脱碳处理后，连铸获得板坯，包括：

C≤0.0015wt%、N≤25ppm的钢水连铸获得板坯。

4.根据权利要求3所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于：

所述RH深脱碳处理的真空度小于100Pa的时间大于12分钟；所述镇静的时间大于30分钟；所述连铸为全保护浇铸，连铸增氮量为3ppm以下，板坯氮含量在30ppm以下，保证过剩Ti：0.03～0.04wt%。

5.根据权利要求1所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于，步骤2）所述的板坯加热后，粗轧、精轧获得热轧板，包括：

板坯加热，出炉温度为1220-1300℃，加热时间为3.0-4.0小时；

中间坯经7道次精轧，获得热轧板；

热轧板层流冷却后卷取成卷。

6.根据权利要求5所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于：

所述粗轧总压下率大于83%，所述7道次精轧的末机架道次压下率大于10%；

所述粗轧和所述精轧之间启用保温罩，并采用润滑轧制；

所述层流冷却采用前段快速冷却的方式。

7.根据权利要求1所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于，步骤3）所述的热轧卷经冷轧、退火、平整后卷取成成品，包括：

热轧卷拉矫破鳞后酸洗，再经冷连轧机组冷轧制成冷硬卷；

8.根据权利要求7所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于：

所述热轧卷冷轧时的冷轧压下率为80-86%，所述平整机的平整延伸率控制在0.8-1.0%。

9.根据权利要求7所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于：

所述冷硬卷在连续退火炉内退火时的各段温度如下表所示：

10.根据权利要求1所述的镀铜精密焊管用钢带的生产方法，其特征在于：所述成品的厚度规格为0.45-0.80mm；其屈服强度为170-230MPa、抗拉强度为280-320MPa、断后延伸率A50大于45.0%。