CN101984121A - 一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条及其生产工艺，属于钢铁冶炼技术领域。技术方案是产品的化学成分重量百分数含量为C：0.05%～0.12%，Mn:1.40%～1.90%，Si:0.50%～0.80%，Cr:0.2%～0.6%，Ti0.04～0.08%，S≤0.020%，P≤0.020%，Ca≤0.0015%，余量为Fe及其它不可避免的杂质。本发明化学成分易于控制，生产工艺与背景技术相差不大，但可大大降低生产成本，且可以保证热轧盘条的性能达到要求，从而取得显著的经济效益，其生产工艺的广泛适应性，避免了因价格昂贵的合金元素含量高以及小方坯连铸工序生产工艺导致其钢材生产成本升高，大大地提高我国钢铁生产企业和金属制品企业的经济效益。本发明新钢种还可以在非调质状态下进行600MPa级高强度焊丝生产，省去热处理工序，从而降低制丝生产成本。

Description

一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条及其生产工艺，属于钢铁冶炼技术领域。 

背景技术

我国是世界第一焊接材料生产大国,也是使用焊材量最多的国家。高强度合金焊丝是一种低碳合金钢丝，因其合金加入量很高，其抗拉强度较高，制丝环节先对盘条进行再结晶退火处理后，再进行拉拔，主要用来生产∮1.2—1.6㎜高强度气保焊丝，必须具有良好的力学性能，特别对焊丝的抗拉强度、表面质量和焊接质量要求较高。目前，国内生产600MPa级高强度实芯焊丝用钢盘条，H10Mn2SiMoA或H10Mn2SiMoTiA焊接用钢盘条（对应焊丝型号为ER55-D2或ER55-D2-Ti焊丝）为国内多数生产厂之首选，因其品种单调，同时盘条中高成本合金元素Ti、Mo含量偏高，如果在小方坯连铸设备条件下，生产中为保证Ti元素回收率而加入一定量的铝，钢水中生成大量的Al2O3，MgO—Al2O3等高熔点夹杂物，还有大颗粒复合型夹杂物(芯部是MgO—Al2O3，外裹TiN)，这些夹杂物使钢水变得黏稠，容易在水口处蓄积造成水口“结瘤”，造成连铸坯和盘条表面质量差，成材率低，难以实现批量生产，使盘条生产过程成本偏高。为解决这一问题，有的生产该品种的厂家，采用少加铝，降低Ti元素回收率方式，减少连铸浇铸环节的水口“结瘤”，这就使得焊丝用盘条的生产成本大大提高，进而造成很高的焊丝价格才能使下游金属制品企业获得利润。随着市场竞争的加剧，价格不再具有优势，为降低盘条的成本、实现批量化稳定生产，人们亟需寻求一种既能适应国内钢铁生产厂的工艺装备水平，又能满足高强度焊丝钢工艺性能和使用性能要求新的微合金化元素及其冶炼工艺，以满足市场的需要。

发明内容

本发明目的是提供一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条及其生产工艺，既能适应国内钢铁生产厂的工艺装备水平，又能满足高强度焊丝钢工艺性能和使用性能要求，降低生产成本，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明技术方案是：

一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条，其特别之处是产品的化学成分重量百分数含量为：C：0.05%～0.12%， Mn: 1.40%～1.90%， Si: 0.50%～0.80%， Cr: 0.2%～0.6%，Ti 0.04～0.08%， S≤0.020%， P≤0.020%，Ca≤0.0015%，余量为Fe及其它不可避免的杂质。

本发明钢的设计原理是：基于使成品获得有利于拉拔的等轴铁素体+珠光体组织的使用组织，打破传统的C、Mn、Si系钢中加入高钛、钼含量生产600MPa级高强度焊丝用钢的设计思想，根据相变理论，利用合金元素在钢中的交互作用，采用最佳的Mn、Ti、Cr、Si的多元合金化作用，添加微量Cr， Cr是本发明钢中添加的主要合金元素；减少Ti含量，由背景技术的0.14～0.20%降为0.04～0.08%，实现对钢的组织及性能的控制，降低成本；在热轧条件下，能够获得有利于拉拔的等轴铁素体+珠光体组织，满足焊丝用热轧钢盘条的各项力学性能要求。

本发明的含有铬、钛的低碳微合金热轧钢盘条，主要用来生产∮1.2～1.6㎜规格的600MPa级低合金高强度结构钢的焊丝。

一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条的生产工艺，它包括如下工序：铁水脱硫或直兑转炉炼钢、LF炉外精炼、小方坯连铸机铸成钢坯、高线轧制成盘条，转炉炼钢要求终点温度为1650-1670℃，终点成分重量的百分数为：C为0.03～0.06%, S≤0.025%; P≤0.020%，其余为Fe，钢包中加入强脱氧剂硅铝钡锶2.0㎏/t，加入铝锰合金4.5㎏/t，铬铁按Cr吸收率98%计算加入量；钢水经LF精炼处理，以保证钛的吸收率为原则，控制钢中的铝含量，以有效减少Al203、MgO—Al203等高熔点夹杂物的来源，钛线按钛吸收率60%喂入钢包中；连铸使用∮30㎜水口，拉速2.0-2.2m/min，铸成150㎜2方坯，热送高线轧制盘条。

铁水S＞0.030%时铁水脱硫，铁水S≤0.030%时直兑转炉炼钢。

本发明的有益效果是：化学成分易于控制，生产工艺与背景技术相差不大，但可大大降低生产成本，且可以保证热轧盘条的性能达到要求，从而取得显著的经济效益。该发明钢在确保深加工产品焊丝力学性能和焊接性能的前提下，与H10Mn2SiMoTiA钢相比，采用少量低价铬，省去了贵重合金元素Mo以及合金元素Ti的含量有所降低，同时具有良好的工艺性能，降低了钢铁企业的生产难度。可以采用我国炼钢企业普遍使用的转炉炼钢+炉外精炼＋小方坯连铸+热轧工艺路线进行生产，不必轧后退火，钢的生产工序简化，生产成本显著降低，实现其生产工艺的广泛适应性，避免了因价格昂贵的合金元素含量高以及小方坯连铸工序生产工艺导致其钢材生产成本升高，大大地提高我国钢铁生产企业和金属制品企业的经济效益。本发明新钢种还可以在非调质状态下进行的600MPa级高强度焊丝生产，省去热处理工序，从而降低制丝生产成本。

具体实施方式：

以下结合实施例，进一步说明本发明。

一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条，其特别之处是产品的化学成分重量百分数含量为：C：0.05%～0.12%; Mn: 1.40%～1.90%; Si: 0.50%～0.80%; Cr: 0.2%～0.6%; Ti 0.04～0.08%; S≤0.020%; P≤0.020%，Ca≤0.0015%,余量为Fe及其它不可避免的杂质。

一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条的生产工艺，它包括如下工序：铁水脱硫或直兑转炉炼钢、LF炉外精炼、小方坯连铸机铸成钢坯、高线轧制成盘条，转炉炼钢要求终点温度为1650-1670℃，终点成分重量的百分数为：C为0.03～0.06%, S≤0.025%; P≤0.010%，其余为Fe，钢包中加入强脱氧剂硅铝钡锶2.0㎏/t，加入铝锰合金4.5㎏/t，铬铁按Cr吸收率98%计算加入量；钢水经LF精炼处理，以保证钛的吸收率为原则，控制钢中的铝含量，以有效减少Al2O3、MgO—Al2O3等高熔点夹杂物的来源，钛线按钛吸收率60%喂入钢包中；连铸使用∮30㎜水口，拉速2.0-2.2m/min，铸成150㎜2方坯，热送高线轧制盘条。

铁水S＞0.030%时铁水脱硫，铁水S≤0.030%时直兑转炉炼钢。

下表是本发明实施例1产品与H10Mn2SiMoTiA产品性能进行对比：

下表是本发明实施例1产品与H10Mn2SiMoTiA产品成本对比：

下表是本发明6个实施例工艺控制参数、性能、成品成分：

Claims (3)

1.一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条，其特征是产品的化学成分重量百分数含量为：C：0.05%～0.12%， Mn: 1.40%～1.90%， Si: 0.50%～0.80%， Cr: 0.2%～0.6%， Ti 0.04～0.08%， S≤0.020%， P≤0.020%，Ca≤0.0015%，余量为Fe及其它不可避免的杂质。

2.一种600MPa级高强度焊丝用钢盘条的生产工艺，它包括如下工序：铁水脱硫或直兑转炉炼钢、LF炉外精炼、小方坯连铸机铸成钢坯、高线轧制成盘条，其特征在于转炉炼钢要求终点温度为1650-1670℃，终点成分重量的百分数为：C为0.03～0.06%, S≤0.025%; P≤0.010%，其余为Fe，钢包中加入强脱氧剂硅铝钡锶2.0㎏/t，加入铝锰合金4.5㎏/t，铬铁按Cr吸收率98%计算加入量；钢水经LF精炼处理，以保证钛的吸收率为原则，控制钢中的铝含量，以有效减少Al203、MgO—Al203等高熔点夹杂物的来源，钛线按钛吸收率60%喂入钢包中；连铸使用∮30㎜水口，拉速2.0-2.2m/min，铸成150㎜2方坯，热送高线轧制盘条。

3.根据权利要求2所述的600MPa级高强度焊丝用钢盘条的生产工艺，其特征在于，铁水S＞0.030%时铁水脱硫，铁水S≤0.030%时直兑转炉炼钢。