CN103184392B - 一种焊接用钢及其冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种焊接用钢及其冶炼方法。焊接用钢的成分的百分比为：Si 0.40‑0.65%；N≤0.030；S 0.007～0.015；C 0.030～0.050；Mn 1.80～2.50；Cr 19.70～20.20；Ni 9.60～10.00；P≤0.021。冶炼方法依次包括预处理铁水、K‑OBM‑S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是：预处理铁水中 P≤0.010%；S≤0.050%。Ⅰ不锈钢转炉冶炼 转炉冶吹氩控制N≤0.020%，控制Si为1.6‑1.7%；VOD调渣碱度≥2.0；Ⅱ 在VOD微调控制 控制Si为0.50～0.65%；进行全程吹氩控制低N≤0.018%；ⅢLF炉喂硅钙 喂硅钙1‑3m/t，底吹氩弱搅拌时间≥10min且钢水不裸露；Ⅳ控制钢水中成分。用本发明的焊接用钢制成的焊丝，焊接减轻焊缝不均的缺陷。

Description

一种焊接用钢及其冶炼方法
技术领域
本发明涉及一种焊接用钢及其冶炼方法。
背景技术
随着时代的不断进步，用户的要求不断更新，焊接口光滑、平整、充填好的不锈钢将是未来的焊接用钢的发展方向，现有焊接用钢材是用钢低Si（≤0.50）、N在300-500PPM、S≤0.010%、Mn1.50-2.20%，由于流动性不好，在焊接使用中易出现气孔、裂纹、皮下气泡等缺陷，导致焊缝不均，表面不平，填充不致密，喷溅严重，整体质量下降。
发明内容
为了克服现有焊接用钢的上述不足，本发明提供一种焊接用钢，用本焊接用钢制成的焊丝焊接减轻焊缝不均，表面不平，填充不致密的缺陷，并且提供该焊接用钢的冶炼方法。
本发明主要是通过根据发明的目的优化与调整ER308钢中Si为0.40-0.65%、N为≤0.030%，Mn为1.80-2.50%，S为0.007-0.015%；2、C、Cr、Ni，使钢材达到稳定的性能，以便达到本发明的目的。
1 中Si、低N、S含量的范围控制；
2 C、Mn、Cr、Ni的精确控制。
本发明的焊接用钢的成分的质量百分比为：
Si 0.40-0.65%；N≤0.030；S 0.007～0.015；C 0.030～0.050；Mn 1.80～2.50；Cr19.70～20.20；Ni 9.60～10.00；
P≤0.021； 其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素≤0.50%。
本发明的焊接用钢的较佳成分的质量百分比为：
Si 0.40～0.60；N≤0.018；S 0.007～0.015；C 0.030～0.050；Mn 1.90～2.10；Cr19.70～20.00；Ni 9.75～9.85；P≤0.021；
其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素≤0.50%。
本发明的焊接用钢的冶炼方法，依次包括预处理铁水、K-OBM-S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是：
预处理铁水的P与S的重量百分比为：
P≤0.010%；S≤0.050%；钢包中带渣量＜0.3t；
温度≥1230℃。
Ⅰ不锈钢转炉冶炼
初始S≤0.050%；转炉冶炼过程中吹氩控制低N≤0.020%，转炉冶炼控制Si为1.6-1.7%；VOD调渣碱度≥2.0；
Ⅱ 在VOD微调控制
控制Si为0.50～0.65%；
吹氧结束后沸腾时间≥10min,真空度≤3mbar连续保持时间≥5min, 进行全程吹氩控制低N≤0.018%；（不使用AL脱氧控制S范围）
ⅢLF炉喂硅钙
喂硅钙（含Si57%）（或纯钙线折算为硅钙线）1-3m/t底吹氩弱搅拌时间≥10min且钢水不裸露，防止吸气增氮。
Ⅳ控制钢水中成分
为了提高化学成分精准性而做的特别要求，钢水中的C、Si、Mn、Cr、Ni与N，以下述的目标值：
C 0.040%；Si 0.55%； Mn 2.0%；Cr 19.85%；Ni 9.80%；
N 0.015%；分别按±0.01%、±0.1%、±0.1%、±0.15%、±0.05%、±0.01%的控制精度控制。
以C 0.040%为例说明，误差是±0.01%，则C 0.03～0.05%。
冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为：
Si 0.40-0.65%；N≤0.020；S 0.007～0.015；C 0.030～0.050；Mn 1.80～2.50；Cr19.70～20.20；Ni 9.60～10.00；
P≤0.021； 其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素≤0.50%。
进一步，以N 0.015%为目标值，以-0.01%的控制精度控制，冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为：
Si 0.40～0.60；N≤0.018；S 0.007～0.015；C 0.030～0.050；Mn 1.90～2.10；Cr19.70～20.00；Ni 9.75～9.85；P≤0.021；
其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素≤0.50%。
用本发明的焊接用钢制成的焊丝，焊接减轻焊缝不均，表面不平，填充不致密的缺陷。减少成分波动带来的合金损失，降低生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
焊接用钢实施例
本实施例的成分的质量百分比为：
Si 0.55；N 0.015；S 0.011；C 0.042； Mn 2.03；
Cr 19.88；Ni 9.82；P 0.021；Cu 0.15；Mo 0.25；
其余为Fe与不可避免的杂质。
用本实施例的焊接用钢制成直径2毫米的焊丝，焊接304L（06Cr19Ni10），焊缝均匀，填充致密。无气孔、无裂纹、无凹凸不平、凝固表面光滑、无皮下汽泡等缺陷，焊缝组织均匀，弥散分布的铁素体（σ）相能达≤15%。
焊接用钢制造方法实施例
本实施例为下述依次的步骤：包括预处理铁水、K-OBM-S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是：
预处理铁水的P与S的重量百分比为：
P 0.0080%；S 0.045%；钢包中带渣量 0.28t；
温度 1235℃。
Ⅰ不锈钢转炉冶炼
初始S 0.045%；转炉冶炼过程中吹氩控制低N 0.019%转炉冶炼控制Si为1.65%；
VOD调渣碱度2.2；
Ⅱ 在VOD微调控制
控制Si为0.60%；
吹氧结束后沸腾时间12min,真空度 2mbar连续保持时间6min, 进行全程吹氩控制低N 0.016%；（不使用AL脱氧控制S范围）
ⅢLF炉喂硅钙
喂硅钙（含Si 57%）2m/t底吹氩弱搅拌时间12min且钢水不裸露。
Ⅳ控制钢水中成分
钢水中的C、Si、Mn、Cr、Ni与N，以下述的目标值：
C 0.040%；Si 0.55%； Mn 2.0%；Cr 19.85%；Ni 9.80%；
N 0.015%；分别按±0.01%、±0.1%、±0.1%、±0.15%、±0.05%、±0.01%的控制精度控制。
本实施例冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为：
Si 0.55；N 0.015；S 0.011；C 0.042；
Mn 2.03；Cr 19.88；Ni 9.82；P 0.021；
Cu 0.15；Mo 0.25；
其余为Fe与不可避免的杂质。

Claims (1)

1.一种焊接用钢的冶炼方法，它依次包括预处理铁水、K-OBM-S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是：
预处理铁水的P与S的重量百分比为：
P≤0.010%；S≤0.050%；钢包中带渣量＜0.3t；
温度≥1230℃；
Ⅰ不锈钢转炉冶炼
初始S≤0.050%；转炉冶炼过程中吹氩控制低N≤0.020%，转炉冶炼控制Si为1.6-1.7%；VOD调渣碱度≥2.0；
Ⅱ 在VOD微调控制
控制Si为0.50～0.65%；
吹氧结束后沸腾时间≥10min,真空度≤3mbar连续保持时间≥5min, 进行全程吹氩控制低N≤0.018%；不使用AL脱氧控制S范围；
ⅢLF炉喂硅钙
喂硅钙1-3m/t底吹氩弱搅拌时间≥10min且钢水不裸露，防止吸气增氮；
Ⅳ控制钢水中成分
为了提高化学成分精准性而做的特别要求，钢水中的C、Si、Mn、Cr、Ni与N，以下述的目标值：
C 0.040%；Si 0.55%； Mn 2.0%；Cr 19.85%；Ni 9.80%；
N 0.015%；分别按±0.01%、±0.1%、±0.1%、±0.15%、±0.05%、±0.01%的控制精度控制；冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为：
Si 0.40～0.60；N≤0.018；S 0.007～0.015；C 0.030～0.050；Mn 1.90～2.10；Cr19.70～20.00；Ni 9.75～9.85；P≤0.021；
其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素≤0.50%。
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