CN114107593A - 一种60kg级焊丝钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种60kg级焊丝钢的生产方法,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,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。

Description

一种60kg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60kg级焊丝钢的生产方法。
背景技术
60kg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。目前市场上主流的60kg级焊丝钢普遍存在合金成本高、焊接性能差、焊接飞溅大的问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种60kg级焊丝钢的生产方法,该发明采用钛微合金化低成本设计,相比同级别高强焊丝其合金成本更低,同时采用钛微合金化使焊丝在焊接时焊接飞溅极小,相比同级别气保焊丝焊接效果更好。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种60kg级焊丝钢的生产方法,其生产步骤主要包括:
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,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,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C≤0.10%,Si:0.80-0.95%,Mn:1.40-1.60%,Cr:0.10-0.30%,Ti:0.05-0.16%,余量为Fe和不可避免的杂质,杂质中的P≤0.020%,所述杂质中的S≤0.020%。
进一步的,其具体的制备工艺如下:
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,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;
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;
轧制:将连铸坯加热至1200℃,出炉测温1200℃左右,高压水除鳞后进行轧制,轧制温度1050±20℃,经粗轧、中轧后,控制终轧温度900±20℃,轧制过程中要注意保温,延迟上冷床,尽可能保温,进入精整、打捆工序。
进一步的,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C:0.07%,Si:0.88%,Mn:1.48%,Cr:0.15%,Ti:0.07%,余量为Fe和不可避免的杂质,杂质中的P:0.012%,S:0.010%。
进一步的,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C:0.07%,Si:0.83%,Mn:1.47%,Cr:0.17%,Ti:0.06%,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,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C:0.08%,Si:0.89%,Mn:1.48%,Cr:0.14%,Ti:0.07%,余量为Fe和不可避免的杂质,杂质中的P:0.010%,S:0.008%。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
该发明采用钛微合金化低成本设计,相比同级别高强焊丝其合金成本更低,同时采用钛微合金化使焊丝在焊接时焊接飞溅极小,相比同级别气保焊丝焊接效果更好。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为60kg级焊丝钢的金相组织照片;
图2为焊接焊缝对比图,其中左侧视图为本发明焊接焊缝情况,右侧视图为国内其它钢厂焊缝情况。
具体实施方式
本实例中60kg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,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。
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如表2所示。轧制:具体轧制工艺如表3所示,将连铸坯加热至1200℃,出炉测温1200℃左右,高压水除鳞后进行轧制,轧制温度1050±20℃,经粗轧、中轧后,控制终轧温度900±20℃,轧制过程中要注意保温,延迟上冷床,尽可能保温,进入精整、打捆工序。
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 1628 0.03 0.011
实施例2 1623 0.04 0.011
实施例3 1633 0.05 0.013
表2连铸工艺参数
过热度(℃) 拉速(m/min)
实施例1 29 2.1
实施例2 30 2.1
实施例3 28 2.1
表3 60kg级焊丝钢的的轧制工艺
工艺方案 出炉温度/℃ 开轧温度/℃ 入精轧温度/℃ 终轧温度/℃
工艺前 1200±20 1050±20 1050±20 900±20
表4成品成分(wt%,余量为铁)
C Si Mn P S Cr Ti
实施例1 0.07 0.88 1.48 0.012 0.010 0.15 0.07
实施例2 0.07 0.83 1.47 0.009 0.006 0.17 0.06
实施例3 0.08 0.89 1.48 0.010 0.008 0.14 0.07
由图2可以看出,采用本发明焊接焊缝几乎无飞溅颗粒,而国内其它焊接时飞溅偏大,焊缝周边存在较大颗粒物。
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 (6)

1.一种60kg级焊丝钢的生产方法,其特征在于,其生产步骤主要包括:
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,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60kg级焊丝钢的生产方法,其特征在于,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C≤0.10%,Si:0.80-0.95%,Mn:1.40-1.60%,Cr:0.10-0.30%,Ti:0.05-0.16%,余量为Fe和不可避免的杂质,杂质中的P≤0.020%,所述杂质中的S≤0.020%。
3.根据权利要求1或2所述的60kg级焊丝钢的生产方法,其特征在于,其具体的制备工艺如下:
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,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;
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;
轧制:将连铸坯加热至1200℃,出炉测温1200℃左右,高压水除鳞后进行轧制,轧制温度1050±20℃,经粗轧、中轧后,控制终轧温度900±20℃,轧制过程中要注意保温,延迟上冷床,尽可能保温,进入精整、打捆工序。
4.根据权利要求3所述的60kg级焊丝钢的生产方法,其特征在于,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C:0.07%,Si:0.88%,Mn:1.48%,Cr:0.15%,Ti:0.07%,余量为Fe和不可避免的杂质,杂质中的P:0.012%,S:0.010%。
5.根据权利要求3所述的60kg级焊丝钢的生产方法,其特征在于,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C:0.07%,Si:0.83%,Mn:1.47%,Cr:0.17%,Ti:0.06%,余量为Fe和不可避免的杂质,杂质中的P:0.009%,S:0.006%。
6.根据权利要求1所述的60kg级焊丝钢的生产方法,其特征在于,所述60kg级焊丝钢的化学成分为以质量百分比计为:C:0.08%,Si:0.89%,Mn:1.48%,Cr:0.14%,Ti:0.07%,余量为Fe和不可避免的杂质,杂质中的P:0.010%,S:0.008%。
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