CN111020385A

CN111020385A - 一种含钒热轧酸洗板及其酸洗方法

Info

Publication number: CN111020385A
Application number: CN201911331759.7A
Authority: CN
Inventors: 马占军; 王猛; 唐嘉悦; 孔德新; 郭志; 王广英
Original assignee: HBIS Co Ltd Chengde Branch
Current assignee: Chengde Chengde Vanadium Titanium Cold Rolled Sheet Co ltd
Priority date: 2019-12-21
Filing date: 2019-12-21
Publication date: 2020-04-17
Anticipated expiration: 2039-12-21
Also published as: CN111020385B

Abstract

一种含钒热轧酸洗板及其酸洗方法，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.180～0.250%，Mn：0.150～0.250%，Si≤0.10%，P≤0.025%，S≤0.015%，V：0.035～0.060%，N≤0.0060%，Cr≤0.30%，Ni≤0.30%，Cu≤0.30%，余量为Fe及不可避免杂质。酸洗方法包括焊接、破鳞、酸洗、漂洗、烘干、平整、涂油、卷取工序。本发明通过合理的成分设计和高效的酸洗工艺，所得热轧酸洗板强度高、焊接性能良好，适用于新能源汽车的大梁、座椅滑轨、结构件等，是汽车轻量化的理想材料。

Description

一种含钒热轧酸洗板及其酸洗方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钒热轧酸洗板及其酸洗方法。

背景技术

热轧酸洗板日益得到市场认可，这不仅因为生产成本比冷轧板要低，也因其力学性能和表面质量在技术不断发展、生产控制能力不断提升的背景下得到了有效的保障，因此热轧酸洗板在一些建筑、家电、汽车等领域可以完全取代冷轧板。含钒热轧板有两大优点：一是有效提升带钢的强度，二是提升产品的焊接性能，因此可以作为新能源汽车轻量化的首选材料。

含钒酸洗板在生产过程中不同厚度带钢的焊接参数不明确，虽然带钢含V有利于焊接，但依然容易焊接失败，另外含钒酸洗板表面质量较难控制，酸洗后表面发黑，色差严重，很难达到高端客户要求。除了在热轧过程中要注意加热炉温度、炉内气氛、除鳞水压力、喷嘴状态、卷取温度等常规工艺控制外，在酸洗线上更要合理控制各类工艺参数和制度。含钒酸洗板表面质量的提升关键在于产线的稳定运行，合理的酸液浓度、温度和酸洗速度以及带钢在酸槽内合理的垂度以达到最佳的紊流效果。市场上大部分热轧酸洗板是靠C、Mn强化或Nb、Ti强化，因此对含钒强化热轧板的酸洗工艺研究少之又少。针对如何提升含钒酸洗板表面质量，在生产过程中如何控制各类工艺参数是生产出合格产品的关键所在，但目前缺少对相关生产方面的研究。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含钒热轧酸洗板及其酸洗方法，通过合理的成分设计和高效的酸洗工艺生产的热轧酸洗板强度高，焊接性能良好，表面质量优良。

本发明采用的技术方案是：一种含钒热轧酸洗板，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.180～0.250％，Mn：0.150～0.250％，Si≤0.10％，P≤0.025％，S≤0.015％，V：0.035～0.060％，N≤0.0060％，Cr≤0.30％，Ni≤0.30％，Cu≤0.30％，余量为Fe及不可避免杂质。

所述热轧酸洗板厚度为2～5mm，上屈服强度≥450MPa，抗拉强度580～650MPa，其表面质量达到FB级别，碳当量≤0.4％。

本发明还提供了上述含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其包括焊接、破鳞、酸洗、漂洗、烘干、平整、涂油、卷取工序；所述破鳞、酸洗、漂洗、平整、卷取工序进行张力控制，破鳞工序破鳞机张力120～180KN，酸洗工序、漂洗工序中酸洗槽和漂洗槽的总张力为80～120KN，平整工序平整机张力90～140KN，卷取工序卷取机张力120～150KN。

所述焊接工序，最大套量为0.5m，激光功率9.5～10kw，焊缝对接间隙±0.5mm，剪刃间隙0.02～0.05mm，送丝速度1.0～10.0m/min，焊丝直径0.80～0.95mm，平整力20～30KN；填丝焊接t₁-t₂≤1.0mm，且t₁/t₂≤1.3；不填丝焊接t₁-t₂≤0.6mm，且t₁/t₂≤1.2；所述t1为焊机处厚规格带钢厚度；t2为焊机处薄规格带钢厚度。

所述破鳞工序，延伸率0.8～1.5％，啮合量分别为：1#辊23～26mm，2#辊20～24mm，抗横弯辊31～37mm。

所述酸洗工序，带钢厚度为2.00～3.00mm，酸洗速度为100～130m/min；带钢厚度为3.01～4.00mm，酸洗速度为90～110m/min；带钢厚度为4.01～5.00mm，酸洗速度为70～90m/min；酸洗工序设有3个酸洗槽，分别为1#酸槽、2#酸槽、3#酸槽，3个酸洗槽的控制参数如下：

所述漂洗工序为5级漂洗，3级漂洗水pH值为4.0～7.0，5级漂洗水电导率≤20μs/cm，漂洗水温度40～70℃，烘干温度90～120℃。

所述平整工序，延伸率为0.8～1.2％。

所述卷取工序，采用钳口式，带EPC边部位置检测控制系统。

本发明的设计思路：V具有细化晶粒作用，通过奥氏体中析出的V(C，N)抑制奥氏体晶粒长大，同时作为形核核心诱导晶粒内铁素体形成，增加了铁素体形核率，有效提升带钢的强度也增强了带钢的塑性，同时V的作用也可替代部分Nb的作用，减少了生产成本。本发明通过提升V含量，降低C、Mn含量，即保证了带钢的强度和塑性，又极大提升了带钢的焊接性能。同时，根据带钢成分，合理的调整焊接参数，保证一次焊接合格，实现生产稳定。酸洗时设计合理的张力，根据带钢成分、卷取温度、氧化铁皮状态，调整酸液浓度、温度和酸洗速度，确保带钢与酸液充分接触的同时达到最佳效果。经过漂洗后去除带钢表面上的铁离子、氯离子等杂质，再经烘干后进入平整机，提高板型质量，随后根据送货方式及储存时间，计算涂油量，进行涂油处理，防止生锈。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：酸洗板要求有良好的表面质量，但是含钒合金钢表面清洗难度大，洗后颜色较黑，很难得到客户的认可。本发明根据热轧卷的成分体系制定了焊接工艺参数，确保一次焊接成功，避免了产线停车。通过热轧卷的力学性能制定了酸洗线全线的张力，确保了酸槽内带钢合理的垂度，带钢与酸液合理接触，保证了酸洗的高效性；同时根据热卷的成分设计了不同于普通酸洗板的酸液浓度和酸洗速度、酸洗温度，避免发生过酸洗和欠酸洗，极大提升了带钢表面质量。采用含钒强化的带钢，可有效降低Mn的含量，提升焊接性能，同时通过高效的酸洗工艺获得优异的表面质量。本发明所得热轧酸洗板强度高、焊接性能良好，适用于新能源汽车的大梁、座椅滑轨、结构件等，是汽车轻量化的理想材料。

附图说明

图1为实施例1热轧酸洗板的表面质量图。

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。

1)本发明所述含钒热轧酸洗板，其化学成分组成及质量百分含量为：C：0.180～0.250％，Mn：0.150～0.250％，Si≤0.10％，P≤0.025％，S≤0.015％，V：0.035～0.060％，N≤0.0060％，Cr≤0.30％，Ni≤0.30％，Cu≤0.30％，余量为Fe及不可避免杂质。

实施例1-12热轧酸洗板的化学成分及质量百分含量见表1。

2)本发明所述含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其包括焊接、破鳞、酸洗、漂洗、平整、涂油、卷取工序，具体生产工艺如下所述：

(1)破鳞、酸洗、漂洗、烘干、平整、卷取工序进行张力控制，破鳞工序破鳞机张力120～180KN，酸洗工序、漂洗工序中酸洗槽和漂洗槽的总张力为80～120KN，平整工序平整机张力90～140KN，卷取工序卷取机张力120～150KN。

(2)焊接工序：最大套量为0.5m，激光功率9.5～10kw，焊缝对接间隙±0.5mm，剪刃间隙0.02～0.05mm，送丝速度1.0～10.0m/min，焊丝直径0.80～0.95mm，平整力20～30KN；填丝焊接t₁-t₂≤1.0mm，且t₁/t₂≤1.3；不填丝焊接t₁-t₂≤0.6mm，且t₁/t₂≤1.2；所述t1为焊机处厚规格带钢厚度；t2为焊机处薄规格带钢厚度。

(3)破鳞工序：延伸率0.8～1.5％，啮合量分别为：1#辊23～26mm，2#辊20～24mm，抗横弯辊31～37mm。

(4)酸洗工序：带钢厚度为2.00～3.00mm，酸洗速度为100～130m/min；带钢厚度为3.01～4.00mm，酸洗速度为90～110m/min；带钢厚度为4.01～5.00mm，酸洗速度为70～90m/min；酸洗工序设有3个酸洗槽，分别为1#酸槽、2#酸槽、3#酸槽，3个酸洗槽的控制参数如下：

项目	1#酸槽	2#酸槽	3#酸槽
				总酸浓度g/l	180～210	180～210	180～210
Fe<sup>2+</sup>浓度g/l	100～120	60～80	30～50
				自由酸浓度g/l	45～65	90～110	130～150
酸液温度℃	75～85	75～85	75～85

(5)漂洗工序：为5级漂洗，3级漂洗水pH值为4.0～7.0，5级漂洗水电导率≤20μs/cm，漂洗水温度40～70℃，烘干温度90～120℃。

(6)平整工序：延伸率为0.8～1.2％。

(7)卷取工序：采用钳口式，带EPC边部位置检测控制系统，实现卷形整齐，无塔形和溢出边问题。

即可得到厚度为2～5mm，上屈服强度≥450MPa，抗拉强度580～650MPa，其表面质量达到FB级别，碳当量≤0.4％。

实施例1-12热轧酸洗板的各工序控制参数见表2-6；热轧酸洗板的厚度及性能见表7。

表1.热轧酸洗板的化学成分及质量百分含量(％)

表1中，化学成分的余量为Fe和不可避免的杂质。

表2.破鳞、酸洗、漂洗、平整、卷取工序张力控制参数(KN)

表3.焊接工序控制参数

表4.破鳞工序控制参数

表5.酸洗工序控制参数

表6.漂洗及平整工序控制参数

表7.热轧酸洗板的厚度及性能

Claims

1.一种含钒热轧酸洗板，其特征在于，所述热轧酸洗板化学成分组成及质量百分含量为：C：0.180～0.250%， Mn：0.150～0.250%，Si≤0.10%，P≤0.025%，S≤0.015%，V：0.035～0.060%，N≤0.0060%，Cr≤0.30%，Ni≤0.30%，Cu≤0.30%，余量为Fe及不可避免杂质。

2.根据权利要求1所述的一种含钒热轧酸洗板，其特征在于，所述热轧酸洗板厚度为2～5mm，上屈服强度≥450MPa，抗拉强度580～650Mpa，其表面质量达到FB级别，碳当量≤0.4%。

3.根据权利要求1或2所述的一种含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，其包括焊接、破鳞、酸洗、漂洗、烘干、平整、涂油、卷取工序；所述破鳞、酸洗、漂洗、平整、卷取工序进行张力控制，破鳞工序破鳞机张力120～180KN，酸洗工序、漂洗工序中酸洗槽和漂洗槽的总张力为80～120KN，平整工序平整机张力90～140KN，卷取工序卷取机张力120～150KN。

4.根据权利要求3所述的一种含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述焊接工序，最大套量为0.5m，激光功率9.5～10kw，焊缝对接间隙±0.5mm，剪刃间隙0.02～0.05mm，送丝速度1.0～10.0m/min，焊丝直径0.80～0.95mm，平整力20～30KN；填丝焊接t₁-t₂≤1.0mm，且t₁/t₂≤1.3；不填丝焊接t₁-t₂≤0.6mm，且t₁/t₂≤1.2；所述t1为焊机处厚规格带钢厚度；t2为焊机处薄规格带钢厚度。

5.根据权利要求3所述的一种含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述破鳞工序，延伸率0.8～1.5%，啮合量分别为：1#辊23～26mm，2#辊20～24mm，抗横弯辊31～37mm。

6.根据权利要求3任一项所述的一种含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述酸洗工序，带钢厚度为2.00～3.00 mm，酸洗速度为100～130 m/min；带钢厚度为3.01～4.00mm，酸洗速度为90～110 m/min；带钢厚度为4.01～5.00 mm，酸洗速度为70～90 m/min；

酸洗工序设有3个酸洗槽，分别为1#酸槽、2#酸槽、3#酸槽， 3个酸洗槽的控制参数如下：

。

7.根据权利要求3-6任一项所述的一种含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述漂洗工序为5级漂洗，3级漂洗水pH值为4.0～7.0，5级漂洗水电导率≤20μs/cm，漂洗水温度40～70℃，烘干温度90～120℃。

8.根据权利要求3-6任一项所述的一种含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述平整工序，延伸率为0.8～1.2%。

9.根据权利要求3-6任一项所述的一种含钒热轧酸洗板的酸洗方法，其特征在于，所述卷取工序，采用钳口式，带EPC边部位置检测控制系统。