CN107283117A - 一种连铸坯复合焊接生产特厚钢板的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种连铸坯复合焊接生产特厚钢板的方法，表面清理加工后的连铸坯用工业酒精擦拭并用干净压缩空气进行表面吹扫，再沿下部连铸坯结合面的两个长边打磨坡口后，用翻坯机和对齐机组坯成组合坯。对坡口起点处的接缝进行点焊，然后对坡口段接缝进行连续焊接。组合坯运至真空室后，在气压5×10^-3Pa条件下通过旋转工作台将未焊接部分焊接完。采用室式加热炉进行加热后，轧制温度900～1100℃，横轧道次压下量15～20mm，纵轧道次压下量≥40mm，轧制速度0.8～1.5m/s；轧后直接与热钢板堆垛缓冷47～50h。本发明可减少真空室点焊，提高真空室的生产能力2～3倍，具有工艺简单，减少能耗，低成本、高效率、高成材率和高质量的特点。

Description

一种连铸坯复合焊接生产特厚钢板的方法

技术领域

本发明属于轧钢工艺技术领域，尤其涉及一种利用常规连铸坯复合焊接生产成品厚度＞450mm特厚钢板的方法。

背景技术

特厚板主要用于各类大型船舰、桥梁、锅炉、压力容器、油气管线、工程机械、高层建筑、模具、海上石油钻井平台及国防军工等钢材性能要求较高的设施。以工程机械制造为例，从上世纪九十年代开始，结合引进或中外合作制造大型露天矿山设备，68～154吨电动轮自卸车、10～23米电铲、各种大吨位起重机等均需采用特厚板作为受力部件。由于上述工业的发展，特厚钢板在国内外两个市场上的需求也越来越大。

目前，国内能生产特厚板的厂家，除宝钢外，只有上海浦钢和舞阳钢铁公司两家。鞍钢厚板厂由于受加热炉和轧机开口度(400mm)的限制，只能生产厚度为80～100mm的厚板。济南钢铁公司新上的宽厚板轧机，受炼钢和连铸条件的限制，也难以生产大于100mm的厚板。复合法生产特厚板在中国属于最近兴起，其生产方法主要有模铸法和电渣重熔法，其中，模铸钢锭直接轧制特厚板工艺生产效率低，成本高，周期长，成材率低，而且生产工艺复杂，已经不能适应现代工业高速发展的需要，主要用于批量不大的特殊钢、沸腾钢、合金钢特厚板的生产。而电渣重熔工艺由于受生产能力限制，且生产成本较高，仅适用于生产军工等高档品种。采用真空复合板坯轧制特厚板新技术以常规厚板连铸坯为原料，虽然解决了由于连铸板坯厚度限制无法轧制特厚板的原料问题，但是生产能力不足，生产能力的限制是真空复合板坯技术最大的短板。

发明内容

本发明的目的旨在克服传统特厚板生产方法的不足，从而提供一种工艺简单，减少能耗，低成本、高效率、高成材率和高质量的连铸坯复合焊接生产特厚钢板的方法。

为此，本发明所采取的技术解决方案：

一种连铸坯复合焊接生产特厚钢板的方法，其利用连铸坯复合焊接生产成品厚度＞450mm特厚钢板的方法为：

(1)表面清理：将待复合连铸坯的复合面及四个端面用铣床进行铣削加工，去除连铸坯表面氧化层；若采用三层复合，则中间层连铸坯的所有表面均需铣削加工；加工后的连铸坯用工业酒精或丙酮对加工面进行擦拭清洗，并用压缩空气进行表面吹扫。

(2)打磨坡口：沿清理后的下部连铸坯结合面的两个长边打磨坡口，长边两端分别留出0.4～0.6m的预留段，其余部分均打磨出45～60°的坡口。

(3)组坯：再次检查连铸坯复合面清洁情况，确认结合面无氧化物、油污及灰尘后，用翻坯机和对齐机将连铸坯组坯成组合坯。

(4)手工焊接：对上下两块组合坯坡口起点处的接缝进行点焊，以防止连续焊接时组合坯的变形；然后采用低氢型焊条和两侧对称同时施焊的方式对坡口段接缝进行连续焊接，确保焊缝饱满。

(5)真空电子束焊接：手工焊接后的组合坯运至真空室后，将真空室抽真空至气压5×10^-3Pa，在该真空条件下通过旋转工作台依次将未焊接的部分焊接完，焊接电流为430～460mA，焊接速度5.8～6.2mm/s，使复合面处于密封状态，形成复合坯。

(6)复合坯加热：采用室式加热炉，在700℃保温7～8h，然后在700～1240℃之间加热升温7～8h，并在1200±20℃均热保温6～8h。

(7)轧制和热处理：控制轧制温度为900～1100℃，横轧道次采用15～20mm小压下量轧制，纵轧道次采用≥40mm的大压下量轧制，轧制速度控制在0.8～1.5m/s；轧制复合钢板下线后直接与热钢板堆垛缓冷47～50h；然后进行探伤检验和相应的热处理。

本发明的有益效果为：

本发明真空焊接时不需要电焊程序，并减少了连续焊接的工作量，使真空室的生产能力提高2～3倍。本发明克服了传统特厚板生产方法的不足，具有工艺简单，减少能耗，低成本、高效率、高成材率和高质量的特点，适用于高品质特厚、特宽、大单重钢板的大批量生产。

具体实施方式

实施例1：采用单块连铸坯规格为6000×2000×300的Q370qE低合金钢，进行600mm厚双层复合板坯，最终钢板成品厚度280mm。

1、表面清理：将待复合连铸坯的上表面及四个端面用铣床进行铣削加工，去除连铸坯表面氧化层，两块连铸坯铣削后尺寸偏差≤2mm。加工后的连铸坯用工业酒精对加工面进行擦拭清洗，并用压缩空气进行表面吹扫。

2、打磨坡口：沿清理后的下部连铸坯结合面的两个长边打磨坡口，长边两端分别留出0.5m的预留段，其余部分均打磨出45°～60°的坡口。

3、组坯：再次检查连铸坯复合面清洁情况，确认结合面无氧化物、油污及灰尘后，用翻坯机和对齐机将连铸坯组坯成组合坯。

4、手工焊接：对上下两块组合坯坡口起点处的接缝进行点焊，以防止连续焊接时组合坯的变形；然后采用低氢型焊条和两侧双人对称同时施焊的方式对坡口段接缝进行连续焊接，并确保焊缝饱满。

5、真空电子束焊接：手工焊接后的组合坯运至真空室后，将真空室抽真空至气压5×10^-3Pa，在该真空条件下通过旋转工作台依次将未焊接的部分焊接完，焊接电流为450mA，焊接速度6mm/s，使复合面处于密封状态。

6、复合坯加热：采用室式加热炉，在700℃保温7.5h，然后在700～1240℃之间加热升温7h，并在1200±20℃均热保温8h。

7、轧制和热处理：控制轧制温度为980℃，横轧道次采用16mm小压下量轧制，纵轧道次采用45mm的大压下量轧制，轧制速度控制在1.0m/s；轧制复合钢板下线后直接与热钢板堆垛缓冷48h；然后进行探伤检验和相应的热处理。

实施例2：采用单块连铸坯规格为5000×2200×300的Q345B，进行900mm厚三层复合板坯，最终钢板成品厚度540mm。

1、表面清理：将待复合连铸坯的上表面及四个端面用铣床进行铣削加工，去除连铸坯表面氧化层，中间层连铸坯的所有表面均铣削加工，相邻两块连铸坯铣削后尺寸偏差≤2mm。加工后的连铸坯用丙酮对加工面进行擦拭清洗，并用压缩空气进行表面吹扫。

2、打磨坡口：沿清理后的下部连铸坯结合面的两个长边打磨坡口，长边两端分别留出0.52m的预留段，其余部分均打磨出50°的坡口。

3、组坯：再次检查连铸坯复合面清洁情况，确认结合面无氧化物、油污及灰尘后，用翻坯机和对齐机将连铸坯组坯成组合坯。

4、手工焊接：对上下两块组合坯坡口起点处的接缝进行点焊，以防止连续焊接时组合坯的变形；然后采用低氢型焊条和两侧四人对称同时施焊的方式对坡口段接缝进行连续焊接，确保焊缝饱满。

5、真空电子束焊接：手工焊接后的组合坯运至真空室后，真空室抽真空至气压4.5×10^-3Pa，在该真空条件下通过旋转工作台依次将未焊接的部分焊接完，焊接电流为480mA，焊接速度5.8mm/s，使复合面处于密封状态。

6、复合坯加热：采用室式加热炉，在700℃保温8h，然后在700～1240℃之间加热升温7.5h，并在1200±20℃均热保温6.5h。

7、轧制和热处理：控制轧制温度为1050℃，横轧道次采用19mm小压下量轧制，纵轧道次采用55mm的大压下量轧制，轧制速度控制在1.3m/s。轧制复合钢板下线后直接与热钢板堆垛缓冷50h。然后进行探伤检验和相应的热处理。

Claims (1)

1.一种连铸坯复合焊接生产特厚钢板的方法，其特征在于，利用连铸坯复合焊接生产成品厚度＞450mm特厚钢板的方法为：

(1)表面清理：将待复合连铸坯的复合面及四个端面用铣床进行铣削加工，去除连铸坯表面氧化层；若采用三层复合，则中间层连铸坯的所有表面均需铣削加工；加工后的连铸坯用工业酒精或丙酮对加工面进行擦拭清洗，并用压缩空气进行表面吹扫；

(2)打磨坡口：沿清理后的下部连铸坯结合面的两个长边打磨坡口，长边两端分别留出0.4～0.6m的预留段，其余部分均打磨出45°～60°的坡口；

(3)组坯：再次检查连铸坯复合面清洁情况，确认结合面无氧化物、油污及灰尘后，用翻坯机和对齐机将连铸坯组坯成组合坯；

(4)手工焊接：对上下两块组合坯坡口起点处的接缝进行点焊，以防止连续焊接时组合坯的变形；然后采用低氢型焊条和两侧对称同时施焊的方式对坡口段接缝进行连续焊接，并确保焊缝饱满；

(5)真空电子束焊接：手工焊接后的组合坯运至真空室后，将真空室抽真空至气压≤5×10^-3Pa，在该真空条件下通过旋转工作台依次将未焊接的部分焊接完，焊接电流为430～460mA，焊接速度5.8～6.2mm/s，使复合面处于密封状态，形成复合坯；

(6)复合坯加热：采用室式加热炉，在700℃保温7～8h，然后在700～1240℃之间加热升温7～8h，并在1200±20℃均热保温6～8h；

(7)轧制和热处理：控制轧制温度为900～1100℃，横轧道次采用15～20mm小压下量轧制，纵轧道次采用≥40mm的大压下量轧制，轧制速度控制在0.8～1.5m/s；轧制复合钢板下线后直接与热钢板堆垛缓冷47～50h；然后进行探伤检验和相应的热处理。