CN113943893A - 一种含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，主要制备工艺为：铁水脱硫—转炉—LF精炼—连铸。所制备的含稀土700MPa级焊丝钢可以提升焊缝的耐腐蚀性及低温冲击韧性。

Description

一种含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法。
背景技术
700MPa级焊丝钢是一种高强焊接用钢，主要用于工程机械制造、锅炉压力容器、汽车工业及桥梁建筑结构等的焊接。稀土对焊丝钢的焊接性能具有很好的改善作用，可以提升焊缝的耐腐蚀性及低温冲击韧性。
发明内容
本发明目的在700MPa级焊丝钢生产基础上，提出一种含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，并解决稀土及低碳钢炼钢控制中存在的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，生产步骤主要包括：
转炉终点钢水中C含量不少于0.06wt％，P含量不超过0.025wt％；转炉出钢温度为1620～1644℃，转炉出钢加入脱氧剂铝铁；精炼工序钢包到达精炼后，包底软吹氩5min时测温，钢水停止吹氩镇静1min后定氧；活度氧控制目标40-50ppm，氧高时补加铝脱氧剂；
LF精炼结束后，加入铁钙线进行钙处理使高熔点Al2O3转化为低熔点的铝酸钙，改善可浇性，有效地防止水口结瘤，同时加入稀土合金，保证精炼后软吹8分钟以上，保证钢包温度的均匀和细小夹杂物的上浮；连铸过热度设置为25～35℃，拉速为1.9～2.2m/min。
进一步的，其质量百分逼得化学成分为：C≤0.10％，Si：0.45-0.60％,Mn：1.55-1.70％,Cr：0.15-0.25％,Ti:0.05-0.16％,Ni：0.65-0.75％,Mo：0.20-0.30％,RE：0.0001～0.0020％，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P≤0.020％，S≤0.020％。
进一步的，其质量百分逼得化学成分为：C：0.06％，Si：0.503％,Mn：1.61％,Cr：0.18％,Ti:0.06％,Ni：0.68％,Mo：0.23％,RE：5ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P：0.012％，S:0.005％。
进一步的，其质量百分逼得化学成分为：C：0.06％，Si：0.514％,Mn：1.62％,Cr：0.17％,Ti:0.06％,Ni：0.66％,Mo：0.20％,RE：2ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P：0.009％，S:0.006％。
进一步的，其质量百分逼得化学成分为：C：0.06％，Si：0.597％,Mn：1.60％,Cr：0.18％,Ti:0.06％,Ni：0.68％,Mo：0.23％,RE：1ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P：0.012％，S:0.005％。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
通过添加稀土元素，其焊缝低温冲击韧性比不添加稀土元素的同类焊丝低温冲击韧性提升30％以上，同时其耐腐蚀性也得到一定提高。
有效的提升了焊缝的耐腐蚀性及低温冲击韧性。
具体实施方式
本实例中含稀土700MPa级焊丝钢主要制备工艺为：铁水脱硫—转炉—LF精炼—连铸。
铁水脱硫：脱硫前扒除高炉渣，以提高脱硫效率；取铁矿石熔融为铁水，铁水采用KR法脱硫，即将所述铁水采用转速为90r/min的搅拌桨搅拌，搅拌2min后，加入脱硫剂，脱硫剂为9：1的质量比混合的石灰粉与萤石，搅拌反应10min，静置5min。铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，稳定脱硫效果，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下。
转炉：由复吹转炉冶炼，采用双渣法，炉后增碳工艺。一次出钢，出钢时使用挡渣球或挡渣塞挡渣，终脱氧采用铝铁。终点控制目标：C≤0.05％，出钢温度T≥1620℃。脱氧剂要在钢水出钢至1/3时开始加，合金在脱氧剂加入后开始加，合金加入量根据终点碳和出钢量调整。
精炼：转炉钢水由钢包运送车运抵精炼作业线，在全程吹Ar状态下进行精炼。采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热，并根据钢水成分及温度变化进行造渣，微调和升温操作。为了保证成品盘条低碳的要求，LF精炼严格控制碳含量，碳含量控制目标0.05％。精炼工序钢包到达精炼后，包底软吹氩5min时测温，钢水停止吹氩镇静1min后定氧。活度氧控制目标40-50ppm，氧高时补加铝脱氧剂。精炼过程中加入200-400kg石灰、50-100kg萤石进行造渣、脱硫。LF精炼结束后，加入500米铁钙线进行钙处理使高熔点Al2O3转化为低熔点的铝酸钙，改善可浇性，有效地防止水口结瘤，同时加入稀土铁合金(加入量30ppm)，保证软吹8分钟以上，保证钢包温度的均匀和细小夹杂物的上浮。钢中氧含量直接影响稀土的收得率。
连铸：结晶器水量130-135m3，采用气雾冷却，保护渣采用通宇专用保护渣，结晶器电磁搅拌频率3.5Hz，电流270A，拉速2.1m/min。
表1转炉出钢的成分及温度
出钢温度，℃ 出钢碳含量，wt％ 出钢磷含量，wt％
实施例1 1622 0.04 0.012
实施例2 1643 0.05 0.010
实施例3 1634 0.03 0.014
表2连铸工艺参数
过热度(℃) 拉速(m/min)
实施例1 28 2.1
实施例2 29 2.1
实施例3 30 2.1
表3精炼活度氧与稀土收得率的关系
Figure BDA0003273239080000041
表4成品成分(wt％，余量为铁)
C Si Mn P S Cr Ti Ni Mo RE(ppm)
实施例1 0.06 0.503 1.61 0.012 0.005 0.18 0.06 0.68 0.23 5
实施例2 0.06 0.514 1.62 0.009 0.006 0.17 0.06 0.66 0.20 2
实施例3 0.06 0.597 1.60 0.012 0.005 0.18 0.06 0.68 0.23 1
本发明通过添加稀土元素，其焊缝低温冲击韧性比不添加稀土元素的同类焊丝低温冲击韧性提升30％以上，同时其耐腐蚀性也得到一定提高。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，生产步骤主要包括：
转炉终点钢水中C含量不少于0.06wt％，P含量不超过0.025wt％；转炉出钢温度为1620～1644℃，转炉出钢加入脱氧剂铝铁；精炼工序钢包到达精炼后，包底软吹氩5min时测温，钢水停止吹氩镇静1min后定氧；活度氧控制目标40-50ppm，氧高时补加铝脱氧剂；
LF精炼结束后，加入铁钙线进行钙处理使高熔点Al2O3转化为低熔点的铝酸钙，改善可浇性，有效地防止水口结瘤，同时加入稀土合金，保证精炼后软吹8分钟以上，保证钢包温度的均匀和细小夹杂物的上浮；连铸过热度设置为25～35℃，拉速为1.9～2.2m/min。
2.根据权利要求1所述的含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，其质量百分逼得化学成分为：C≤0.10％，Si：0.45-0.60％,Mn：1.55-1.70％,Cr：0.15-0.25％,Ti:0.05-0.16％,Ni：0.65-0.75％,Mo：0.20-0.30％,RE：0.0001～0.0020％，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P≤0.020％，S≤0.020％。
3.根据权利要求2所述的含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，其质量百分逼得化学成分为：C：0.06％，Si：0.503％,Mn：1.61％,Cr：0.18％,Ti:0.06％,Ni：0.68％,Mo：0.23％,RE：5ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P：0.012％，S:0.005％。
4.根据权利要求1所述的含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，其质量百分逼得化学成分为：C：0.06％，Si：0.514％,Mn：1.62％,Cr：0.17％,Ti:0.06％,Ni：0.66％,Mo：0.20％,RE：2ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P：0.009％，S:0.006％。
5.根据权利要求1所述的含稀土700MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，其质量百分逼得化学成分为：C：0.06％，Si：0.597％,Mn：1.60％,Cr：0.18％,Ti:0.06％,Ni：0.68％,Mo：0.23％,RE：1ppm，余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P：0.012％，S:0.005％。
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