CN102755992A

CN102755992A - 一种药芯焊丝用冷轧钢带生产方法

Info

Publication number: CN102755992A
Application number: CN2012102666516A
Authority: CN
Inventors: 吴远东; 毛跃荣; 张兆丽; 余晓静; 刘勇
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: CN102755992B

Abstract

本发明提供一种药芯焊丝用冷轧钢带生产方法，它包括以下步骤：1）原料选择：选用厚度2.2-3.0mm、宽度在300mm-850mm的SPCE热轧酸洗原料，原料成分质量百分比为：0.01-0.025%的C、0.002-0.010%的Si、0.150-0.350%的Mn、不超过0.01%的S、不超过0.015的P、不超过0.003%的N、不超过0.05%的Alt、其余为铁元素和不可避免的杂质；2）冷轧：将上述酸洗原料冷轧至0.5-1.2mm，总压下率控制在70-85%；3）再结晶退火：将轧制后的钢带装入强循环罩式退火炉中，加热、保温、然后冷却，所述保温温度为610-660℃，保温时间控制在9-12小时；4）平整；5）剪切，得到药芯焊丝用冷轧钢带。本发明生产涉及的药芯焊丝钢带生产工艺简单，成本低。生产出的药芯焊丝钢带性能稳定，通过罩式退火炉过程中阶段式缓冷，使钢中固溶碳化物充分析出，避免了时效给后续拉伸带来的影响，产品的硬度在HV90-110，延伸率A达到42-50%。

Description

一种药芯焊丝用冷轧钢带生产方法

技术领域

本发明涉及冷轧精密带钢的生产制造领域，尤其涉及一种药芯焊丝用冷轧钢带生产方法。

背景技术

药芯焊丝是一种环保焊接材料，其焊接功效是普通焊条的3-4倍，可以节能20-30%，具有优质、高效、低成本等特点，近几年来药芯焊丝成为焊接材料中发展很快、应用较广的高新产品。药芯焊丝制造材料主要由冷轧钢带和填充药芯组成，其中冷轧钢带质量占药芯焊丝总质量的80-85%。

药芯焊丝用冷轧钢带成品主要是厚度0.5-1.2mm，宽度为10-18mm规格的冷轧钢带，对材料的拉伸性能、外形质量、表面粗糙度均要求很高（一般要求硬度HV90-110，延伸率≥38%，表面粗糙度算术平均值Ra0.5-2.0μm）。现有的生产厂家一般选用2.0-3.0mm热轧酸洗卷原料，钢种为SPCC、SPCD 或SPCE，SPCC料由于含碳量和其他杂质成分较高，影响后序材料性能，正逐步被淘汰。其冷轧工艺一般为常规冷轧生产工艺，即原料轧制→脱脂→再结晶退火→毛化平整→剪切分条→包装入库。但其往往存在工艺流程繁琐、成本高、钢带性能不均、表面粗糙度难控制等问题。具体表现在现有药芯焊丝冷轧钢带生产工艺中原料轧制后采用脱脂工艺去除表面油污，退火温度普遍在650-740℃，温度较高，且现有专利技术中对药芯焊丝钢带具体冷轧工艺（轧制、再结晶退火、平整、表面毛化处理等）鲜有涉及（专利201010598203.7主要涉及药芯热轧工艺，专利201110106920.8主要涉及下游药芯焊丝的制备，而非涉及钢带制造工艺）。

因此，对现有药芯焊丝用钢带的生产从选材到冷轧工艺过程进行优化，达到降低成本，提升质量控制能力的目的，在目前钢铁冷轧行业竞争日趋激烈的环境下显得尤为必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺流程相对简单、生产成本低的药芯焊丝用冷轧钢带生产方法。

本发明的技术方案如下：

一种药芯焊丝用冷轧钢带生产方法，其特征在于，它包括以下步骤：

1）原料选择：选用厚度2.2-3.0mm、宽度在300mm-850mm的SPCE热轧酸洗原料，原料成分质量百分比为：0.01-0.025%的C、0.002-0.010%的Si、0.150-0.350%的Mn、不超过0.01%的S、不超过0.015的P、不超过0.003%的N 、不超过0.05%的Alt、其余为铁元素和不可避免的杂质；

2）冷轧：将上述酸洗原料冷轧至0.5-1.2mm，总压下率控制在70-85%；

3）再结晶退火：将轧制后的钢带装入强循环罩式退火炉中，加热、保温、然后冷却，所述保温温度为610-660℃，保温时间控制在9-12小时；

4）平整：平整机工作辊辊径选用250mm-600mm范围，表面粗糙度选用1.0-4.0μm；

5）剪切：在分条机上进行剪切分条，得到厚度在0.5-1.2mm，宽度10-18mm，表面粗糙度0.5-2.0μm的药芯焊丝用冷轧钢带。

上述方案中，所述步骤2）的轧制过程中所使用的润滑剂为上海福斯油品公司的783型轧制油，将所述轧制油与水配制成重量浓度为1.5-3.0%的冷轧乳化液，所述冷轧乳化液的稳定系数控制在0.8-0.95，所述冷轧乳化液温度控制在45-60℃。

上述方案中，所述酸洗原料经过4-7道次轧制到0.5-1.2mm，其中前道次压下率控制在20%-35%，最后一道压下率控制在8-15%，第一道次速度控制在50-100m/min，之后各道次控制在300-500m/min。

上述方案中，所述步骤3）中的加热速率90-120℃/min。

上述方案中，所述步骤3）中的退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气作为吹扫气体，380℃-560℃阶段进行10-15m³/h流量吹扫，560℃至保温结束阶段采用2-5m³/h流量吹扫，保持炉内恒压。

上述方案中，所述步骤3）中的冷却采用阶段式冷却，即罩加热罩缓冷至520-540℃，然后风冷至250-300℃，最后水冷至70-100℃出炉，然后自然冷却到室温。

上述方案中，所述步骤4）中的平整机工作辊使用前使用激光毛化技术进行表面处理，激光毛化机的激光电流控制在14-16A，螺距110-130μm，点距85-95μm，工作辊表面为均匀的毛化面，粗糙度在1.0-4.0μm范围。

上述方案中，平整过程中采用S辊四段张力控制，平整工艺选用恒延伸率控制方式，平整延伸率为0.5-2.0%，运行速度200-300m/min。

本发明的有益效果为：

（1）本发明生产涉及的药芯焊丝钢带生产工艺简单，成本低。一是冷轧后不经过脱脂工艺，而是通过采用对轧制冷却润滑系统参数的调节和退火吹扫工艺的优化，来保证钢带表面清洁性，减少了一道工序；同时还有效避免了因钢带退火后表面残留而造成的平整黑带现象；二是原料的选择降低原材料合金成分，三是退火温度比常规退火温度低约30-50℃。

（2）用本发明方法生产出的冷轧药芯焊丝钢带性能稳定，通过罩式退火炉过程中阶段式缓冷，使钢中固溶碳化物充分析出，避免了时效给后续拉伸带来的影响。产品的硬度在HV90-110，延伸率A达到42-50%（一般要求达到38%）。

（3）由于采用激光毛化轧辊方法，本发明生产出的冷轧药芯焊丝钢带表面为均匀细毛面，控制精度高，质量优于传统喷丸毛化。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1

本发明提供一种药芯焊丝用冷轧钢带生产方法，它包括以下步骤：

1）原料选择：选用牌号为SPCE的热轧酸洗料，厚度为3.0mm，宽度为325mm，原料成分质量百分比为：0.018%的C、0.004%的Si、0.25%的Mn、0.005%的S、0.011%的P、0.0018%的N 、0.036%的Alt、其余为铁元素和不可避免的杂质。成品规格厚度为0.9mm，宽度为14mm，硬度要求HV90-110，延伸率不小于38%；

2）冷轧：对厚度为3.0mm，宽度为325mm的热轧酸洗原料在高精度四辊可逆轧机上进行冷轧，轧制过程中工艺润滑剂选择稳定性较高的上海福斯油品公司提供的783型轧制油，与水配制成重量浓度为2.0%的冷轧乳化液，控制稳定系数在0.85，冷轧乳化液温度控制在55℃，钢带经过4道次轧制到0.91mm。其中冷轧第一道次速度控制在60m/min，压下率控制32.3%；之后各道次速度400m/min，二至四道次压下率分别为31.03%、25.0%和13.4%；总压下率控制在70%。冷轧出来的钢带表面反射率＞70%；

3）再结晶退火：经冷轧后半成品进行再结晶退火，装入强循环罩式退火炉中，经过加热、保温、冷却三阶段。加热阶段加热速率控制在90℃/min，无保温台阶，380℃-560℃阶段进行还原气（75%H₂和25%NH₃）吹扫，流量为10-15m³/h，使钢带表面残留物充分燃烧分解并排出，560℃至保温结束阶段自动2-5m³/h流量吹扫，保证炉内恒压；保温阶段温度为630℃，保温时间控制在12小时。冷却阶段采用阶段式冷却，先罩加热罩缓冷至540℃，然后风冷至300℃，最后水冷至70℃出炉，然后自然冷却到室温；

4）平整：平整机工作辊辊径选用350mm，工作辊为毛化表面，使用前使用激光毛化技术进行表面处理。采用YAG激光毛化技术，激光电流控制在15A，螺距120μm，点距90μm，工作辊表面粗糙度算术平均值为在2.5-3.0μm。平整过程中采用S辊四段张力控制。平整工艺选用恒延伸率控制方式，平整延伸率1.0%，运行速度280m/min；

5）剪切：毛化平整后的0.91mm成品钢带在精密切边机上进行分条剪切，得到成品规格产品。

采用以上工艺得到的产品，其主要技术指标参见表1。

表1

硬度	延伸率	厚度	宽度	表面粗糙度
					HV98	48%	0.9±0.02mm	14.0±0.04mm	0.8-2.0μm

实施例2

1）原料选择：选用牌号为SPCE的热轧酸洗料，厚度为3.0mm，宽度为662mm，原料成分质量百分比为：0.021%的C、0.004%的Si、0.20%的Mn、0.006%的S、0.013%的P、0.0015%的N 、0.030%的Alt、其余为铁元素和不可避免的杂质。成品规格厚度为0.5mm，宽度为15mm，硬度要求HV90-110，延伸率不小于38%；

2）冷轧：对厚度为3.0mm，宽度为662mm的热轧酸洗原料在高精度六辊可逆轧机上进行冷轧，轧制过程中工艺润滑剂选择稳定性较高的上海福斯油品公司提供的783型轧制油，与水配制成重量浓度为2.5%的冷轧乳化液，控制稳定系数在0.90，冷轧乳化液温度控制在52℃，钢带经过6道次轧制到0.505mm。其中冷轧第一道次速度控制在50m/min，压下率控制30.0%；之后各道次速度400-450m/min，二至六道次压下率分别为29.5%、29.05%、28.57%、24.0%和11.4%；总压下率控制在83.17%。冷轧出来的钢带表面反射率＞70%；

3）再结晶退火：经冷轧后半成品进行再结晶退火，装入强循环罩式退火炉中，经过加热、保温、冷却三阶段。加热阶段加热速率控制在120℃/min，无保温台阶，380℃-560℃阶段进行还原气（75%H₂和25%NH₃）吹扫，流量为10-15m³/h，使钢带表面残留物充分燃烧分解并排出，560℃至保温结束阶段自动2-5m³/h流量吹扫，保证炉内恒压；保温阶段温度为610℃，保温时间控制在10小时。冷却阶段采用阶段式冷却，先罩加热罩缓冷至540℃，然后风冷至300℃，最后水冷至70℃出炉，然后自然冷却到室温；

4）平整：平整机工作辊辊径选用320mm，工作辊为毛化表面，使用前使用激光毛化技术进行表面处理。采用YAG激光毛化技术，激光电流控制在15A，螺距110μm，点距950μm，工作辊表面粗糙度算术平均值为2.0-2.5μm。平整过程中采用S辊四段张力控制。平整工艺选用恒延伸率控制方式，平整延伸率0.8%，运行速度300m/min；

5）剪切：毛化平整后的0.505mm成品钢带在精密切边机上进行分条剪切，得到成品规格产品。

采用以上工艺得到的产品，其主要技术指标参见表2。

表2

硬度	延伸率	厚度	宽度	表面粗糙度
					HV102	44%	0.5±0.005mm	15.0±0.04mm	1.0-1.3μm

Claims

1.一种药芯焊丝用冷轧钢带生产方法，其特征在于，它包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的冷轧钢带生产方法，其特征在于，所述步骤2）的轧制过程中所使用的润滑剂为上海福斯油品公司的783型轧制油，将所述轧制油与水配制成重量浓度为1.5-3.0%的冷轧乳化液，所述冷轧乳化液的稳定系数控制在0.8-0.95，所述冷轧乳化液温度控制在45-60℃。

3.如权利要求1或2所述的冷轧钢带生产方法，其特征在于，所述酸洗原料经过4-7道次轧制到0.5-1.2mm，其中前道次压下率控制在20%-35%，最后一道压下率控制在8-15%，第一道次速度控制在50-100m/min，之后各道次控制在300-500m/min。

4.如权利要求1所述的冷轧钢带生产方法，其特征在于，所述步骤3）中的加热速率90-120℃/min。

5.如权利要求1或4所述的冷轧钢带生产方法，其特征在于，所述步骤3）中的退火氛围采用体积含量为75%H₂和25%NH₃的混合保护气作为吹扫气体，380℃-560℃阶段进行10-15m³/h流量吹扫，560℃至保温结束阶段采用2-5m³/h流量吹扫，保持炉内恒压。

6.如权利要求1所述的冷轧钢带生产方法，其特征在于，所述步骤3）中的冷却采用阶段式冷却，即罩加热罩缓冷至520-540℃，然后风冷至250-300℃，最后水冷至70-100℃出炉，然后自然冷却到室温。

7.如权利要求1所述的冷轧钢带生产方法，其特征在于，所述步骤4）中的平整机工作辊使用前使用激光毛化技术进行表面处理，激光毛化机的激光电流控制在14-16A，螺距110-130μm，点距85-95μm，工作辊表面为均匀的毛化面，粗糙度在1.0-4.0μm范围。

8.如权利要求1或7所述的冷轧钢带生产方法，其特征在于，平整过程中采用S辊四段张力控制，平整工艺选用恒延伸率控制方式，平整延伸率为0.5-2.0%，运行速度200-300m/min。