CN107253020A - 一种大厚度45#钢板的生产方法 - Google Patents

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赵文忠
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16S—CONSTRUCTIONAL ELEMENTS IN GENERAL; STRUCTURES BUILT-UP FROM SUCH ELEMENTS, IN GENERAL
    • F16S1/00—Sheets, panels, or other members of similar proportions; Constructions comprising assemblies of such members
    • F16S1/12—Sheets, panels, or other members of similar proportions; Constructions comprising assemblies of such members of substantial thickness, e.g. with varying thickness, with channels

Abstract

本发明公开了一种大厚度45#钢板的生产方法，所述生产方法包括点焊对中、预热处理、真空焊接、加热及轧制工序。本发明通过合理的真空复合焊接制坯工艺，确保45#的原始连铸坯复合制坯质量，避免产生焊接裂纹，以及后续的均热化加热技术和大压下轧制技术，确保钢板内部质量优良。本发明采用真空焊接制坯、钢坯加热处理工艺，实现了最大厚度450mm、探伤合GB/T2970Ⅲ级以上的大厚度45#钢板生产，产品Z向性能满足GB/T5313标准中Z35级别，同时生产方法具有较高的生产效率。

Description

一种大厚度45#钢板的生产方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种大厚度45#钢板的生产方法。
背景技术
随着市场对模具钢往大厚度、大单重、高质量以及低成本要求的方向发展，300mm厚以上、45#、C45E、50#等高碳模具钢已经在国际/国内的模具加工领域得到大批量应用，但是国内厂家很少可以生产，可以生产的厂家主要使用模铸工序进行生产，但是没有形成批量化生产。一直到2012年全年300mm以上的模具钢才突破20000吨，远低于市场的需求、且得不到国外客户的青睐。
国内采用模铸方法生产300mm以上的模具钢板，目前不能稳定地保证高的内部质量和低的成本价格。部分企业也有采用真空复合技术生产此类钢板，但是无法解决焊接裂纹的现象以及复合层开裂的缺陷。采用本发明技术可以解决以上问题，钢板探伤可合国标Ⅲ级以上，复合层厚拉性能达到Z35级别，无复合层缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种大厚度45#钢板的生产方法；产品具有大厚度、大单重、符合国标探伤的优点，同时生产效率高、成本低。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种大厚度45#钢板的生产方法，所述生产方法包括点焊对中、预热处理、真空焊接、加热及轧制工序；所述钢板应用连铸坯生产。
本发明所述点焊对中工序，采用2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯进行点焊对中处理，然后装入小型加热炉中进行预热处理。
本发明所述预热处理工序，预热温度200～300℃，保温时间1～2h；加热时间不能太长，否则坯料加工表面容易氧化。
本发明所述真空焊接工序，真空焊接时，使用两个真空电子束焊枪进行焊接，其中一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为10～20KJ/cm3；另一个电子束枪进行正常焊接，焊接线能量为32～45KJ/cm3。
本发明所述加热工序，在均热炉中加热，最高加热温度1280～1300℃，总加热时间1.0～1.8min/mm。
本发明所述轧制工序，轧制后钢板堆垛72～90h。
本发明所述方法生产的45#钢板厚度为300～450mm。
本发明所述方法生产的大厚度45#钢板厚拉性能满足GB/T5313标准中Z35要求，钢板探伤可合GB/T2970 Ⅲ级以上。
本发明大厚度45#钢板的厚拉性能检测方法参考GB/T5313、探伤检测方法参考GB/T2970。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过合理的真空复合焊接制坯工艺，确保45#的原始连铸坯复合制坯质量，避免产生焊接裂纹，以及后续的均热化加热技术和大压下轧制技术，确保钢板内部质量优良。2、本发明采用真空焊接制坯、钢坯加热处理工艺，实现了最大厚度450mm、探伤合GB/T2970 Ⅲ级以上的大厚度45#钢板生产，产品Z向性能满足GB/T5313标准中Z35级别。3、本发明具有较高的生产效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例300mm厚45#钢板的生产方法如下：
（1）2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯经过点焊、对中处理后，将坯料装入小型加热炉中进行预热处理；预热温度200℃，保温时间1h。
（2）坯料使用两个真空电子束焊枪进行真空焊接，一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为12KJ/cm3，起到保护预热效果的作用；同时另一个电子束枪正常进行焊接，焊接线能量为35KJ/cm3。
（3）钢坯在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，总加热时间1.2min/mm；轧制后钢板堆垛72h。
实施效果：钢板探伤合GB/T2970 I级，复合层结合率100%，厚拉性能48、45、42，满足Z35要求。
实施例2
本实施例350mm厚45#钢板的生产方法如下：
（1）2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯经过点焊、对中处理后，将坯料装入小型加热炉中进行预热处理；预热温度250℃，保温时间1.5h。
（2）坯料使用两个真空电子束焊枪进行真空焊接，一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为15KJ/cm3，起到保护预热效果的作用，同时降低焊接应力；同时另一个电子束枪正常进行焊接，焊接线能量为38KJ/cm3。
（3）钢坯在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，总加热时间1.5min/mm;轧制后钢板堆垛80h。
实施效果：钢板探伤合GB/T2970 I级，复合层结合率100%，厚拉性能42、45、45，满足Z35要求。
实施例3
本实施例380mm厚45#钢板的生产方法如下：
（1）2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯经过点焊、对中处理后，将坯料装入小型加热炉中进行预热处理；预热温度280℃，保温时间1.5h。
（2）坯料使用两个真空电子束焊枪进行真空焊接，一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为15KJ/cm3，起到保护预热效果的作用；同时另一个电子束枪正常进行焊接，焊接线能量为40KJ/cm3。
（3）钢坯在均热炉中加热，最高加热温度1280℃，总加热时间1.5min/mm；轧制后钢板堆垛80h。
实施效果：钢板探伤合GB/T2970 I级，复合层结合率100%，厚拉性能38、40、42，满足Z35要求。
实施例4
本实施例400mm厚45#钢板的生产方法如下：
（1）2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯经过点焊、对中处理后，将坯料装入小型加热炉中进行预热处理；预热温度300℃，保温时间1.8h。
（2）坯料使用两个真空电子束焊枪进行真空焊接，一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为15KJ/cm3，起到保护预热效果的作用，同时降低焊接应力；同时另一个电子束枪正常进行焊接，焊接线能量为42KJ/cm3。
（3）钢坯在均热炉中加热，最高加热温度1300℃，总加热时间1.8min/mm；轧制后钢板堆垛80h。
实施效果：钢板探伤合GB/T2970 Ⅱ级，复合层结合率100%，厚拉性能32、35、40，满足Z35要求。
实施例5
本实施例430mm厚45#钢板的生产方法如下：
（1）2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯经过点焊、对中处理后，将坯料装入小型加热炉中进行预热处理；预热温度300℃，保温时间1.8h。
（2）坯料使用两个真空电子束焊枪进行真空焊接，一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为18KJ/cm3，起到保护预热效果的作用；同时另一个电子束枪正常进行焊接，焊接线能量为45KJ/cm3。
（3）钢坯在均热炉中加热，最高加热温度1300℃，总加热时间1.8min/mm；轧制后钢板堆垛90h。
实施效果：钢板探伤合GB/T2970 Ⅱ级，复合层结合率100%，厚拉性能35、36、35，满足Z35要求。
实施例6
本实施例450mm厚45#钢板的生产方法如下：
（1）2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯经过点焊、对中处理后，将坯料装入小型加热炉中进行预热处理；预热温度300℃，保温时间2h。
（2）坯料使用两个真空电子束焊枪进行真空焊接，一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为20KJ/cm3，起到保护预热效果的作用，同时降低焊接应力；同时另一个电子束枪正常进行焊接，焊接线能量为32KJ/cm3。
（3）钢坯在均热炉中加热，最高加热温度1300℃，总加热时间1.8min/mm；轧制后钢板堆垛90h。
实施效果：钢板探伤合GB/T2970-2004 Ⅲ级，复合层结合率100%，厚拉性能33、35、42，满足Z35要求。
实施例7
本实施例320mm厚45#钢板的生产方法如下：
（1）2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯经过点焊、对中处理后，将坯料装入小型加热炉中进行预热处理；预热温度240℃，保温时间1.6h。
（2）坯料使用两个真空电子束焊枪进行真空焊接，一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为10KJ/cm3，起到保护预热效果的作用，同时降低焊接应力；同时另一个电子束枪正常进行焊接，焊接线能量为45KJ/cm3。
（3）钢坯在均热炉中加热，最高加热温度1290℃，总加热时间1.0min/mm；轧制后钢板堆垛85h。
实施效果：钢板探伤合GB/T2970 Ⅲ级，复合层结合率100%，厚拉性能37、39、45，满足Z35要求。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括点焊对中、预热处理、真空焊接、加热及轧制工序；所述钢板应用连铸坯生产。
2.根据权利要求1所述的一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述点焊对中工序，采用2块同尺寸规格、同炉号的原始连铸坯进行点焊对中处理，然后装入小型加热炉中进行预热处理。
3.根据权利要求1所述的一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述预热处理工序，预热温度200～300℃，保温时间1～2h。
4.根据权利要求1所述的一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述真空焊接工序，真空焊接时，使用两个真空电子束焊枪进行焊接，其中一个电子束枪进行小能量焊接，焊接线能量为10～20KJ/cm3；另一个电子束枪进行正常焊接，焊接线能量为32～45KJ/cm3。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述加热工序，在均热炉中加热，最高加热温度1280～1300℃，总加热时间1.0～1.8min/mm。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述轧制工序，轧制后钢板堆垛72～90h。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述方法生产的45#钢板厚度为300～450mm。
8. 根据权利要求1-4任意一项所述的一种大厚度45#钢板的生产方法，其特征在于，所述方法生产的大厚度45#钢板厚拉性能满足GB/T5313标准中Z35要求，钢板探伤合GB/T2970Ⅲ级以上。
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