CN112760462A - 一种药芯焊丝用钢的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种药芯焊丝用钢的制备方法，本发明采用低碳成分设计，在不增加固溶强化元素的前提下，严格控制各元素含量范围，控制冶炼及浇铸过程夹杂物含量，使钢质纯净，同时控制轧制过程开轧、终轧以及卷取温度，控制酸轧总压下率及压下量，采用罩式再结晶退火，经平整轧制后，即可得到拉伸性能优异的冷轧钢带。
Description
技术领域
本发明涉及冶金、轧钢工艺技术领域，尤其涉及一种药芯焊丝用钢的制备方法。
背景技术
药芯焊丝作为新一代高效率、高性能的焊接材料，深受各行业的欢迎。目前，药芯焊丝外皮多采用冷轧钢带经拉拔而制成，因药芯焊丝的用途不同，外皮所采用的冷轧钢带材质不尽相同，且不同的材质制成的外皮各有优缺点。
检索发现，已授权的公开号为CN 102676913 A的中国专利申请公开了药芯焊丝用冷轧带钢及其制造方法，其钢成分设计为C含量在0.005％～0.01％之间，为超低碳成分设计，冶炼过程制造成本较低碳成分设计明显升高，退火工艺采用连续式退火，其产品延伸性能不及罩退工艺下的产品，在后续拉拔加工过程中容易断裂。
公开号为CN 107937812 A的中国专利申请公开了高纯净度药芯焊丝专用钢带及其制造方法，其化学成分按重量百分比组成为：C：0.027～0.047％，Si： 0.01％～0.019％，Mn：0.4～0.6％，Alt：0.017～0.045％，P≤0.009％，S≤0.006％， N≤0.002％；该发明专利C含量与本发明相近，但Mn含量达到0.4％～0.6％，其 Mn含量偏高，一方面，增加MnS类夹杂物风险，使产品延伸性能下降；另一方面，增加制造成本。
公开号为CN 103276287 A的中国专利申请公开了一种高拉延性能药芯焊丝用冷轧钢带及其制造方法，其化学成分及重量百分比：C≤0.0035％，Si≤0.03％， Mn：0.10％～0.25％，P≤0.008％，S≤0.005％，Alt：0.02％～0.04％，[N]≤0.005％，此专利的成分为超低碳设计，且固溶强化元素Si、Mn、Al含量有限，且再结晶退火采用罩式退火工艺，退火温度715～735℃，保温时间为13～15小时。按此发明生产的产品，其延伸性能确实好，但其抗拉强度偏低，过低的抗拉强度增加拉拔过程中断裂、断丝的风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种药芯焊丝用钢的制备方法，主要解决北京技术中采用超低碳成分设计、合金元素加入较多，冶炼加工成本较高问题，以及超低碳、固溶强化元素有限成分设计，加之采用罩式退火导致的抗拉强度偏低问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种药芯焊丝用钢的制备方法，包括如下工艺：
铁水脱硫后[S]≤0.005％，精炼就位温度1550℃～1610℃；
精炼处理时间≥40分钟，软吹时间≥6分钟。要求喂丝前钢中氧含量＜3ppm；
浇铸过程过热度20℃～35℃。Alt-Als≤0.003％；连铸过程实行全程氩气保护浇注，氩气流量控制在50～120l/min，长水口插入深度≥200mm。相邻炉次C、Mn含量变化分别不得大于0.02％、0.03％；
热轧工序开轧温度≥1100℃，终轧温度900℃±15℃，卷取温度为580℃± 20℃，热轧卷厚度2.5mm～3.0mm；
冷连轧工序压下率为73.3％～82％，绝对压下量范围2.0mm～2.2mm；轧制速度 80～220m/min之间，并控制恒速轧制，厚度公差控制在±20μm以内；
采用罩式退火炉对冷硬卷进行再结晶退火，退火温度为660℃～680℃，退火时间10h～11h，缓冷时间2h～3h，出炉温度最高98℃；
平整延伸率0.6％～0.8％之间。
进一步的，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：0.02％≤C≤0.04％，0.01％≤Si≤0.03％，0.20％≤Mn≤0.40％，P≤0.010％，S≤0.005％，0.025％≤Alt ≤0.035％，0.022％≤Als≤0.032％，0.0015％≤Ca≤0.0030％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
进一步的，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：C 0.029％， Si0.023％，Mn 0.25％，P 0.01％，S 0.0025％，Alt 0.033％，Als 0.030％，Ca 0.0016％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
进一步的，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：C 0.037％， Si0.018％，Mn 0.22％，P 0.008％，S 0.005％，Alt 0.031％，Als 0.029％，Ca 0.0020％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
进一步的，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：C 0.04％，Si0.012％，Mn 0.15％，P 0.009％，S 0.004％，Alt 0.030％，Als 0.028％，Ca 0.0018％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
进一步的，成品厚度范围为0.5mm～0.8mm。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明采用低碳成分设计，在不增加固溶强化元素的前提下，严格控制各元素含量范围，控制冶炼及浇铸过程夹杂物含量，使钢质纯净。同时控制轧制过程开轧、终轧以及卷取温度，控制酸轧总压下率及压下量，采用罩式再结晶退火，经平整轧制后，即可得到拉伸性能优异的冷轧钢带。
采用本发明的成分设计和工艺控制进行生产的药芯焊丝用冷轧钢带，其产品具有屈服强度适中、伸长率较高，压延、拉拔性能好等特点，易于加工制造。由其产品钢质纯净，使得该发明产品制造的药芯焊丝表皮，在拉拔加工过程中延伸性能稳定、无断裂断丝情况，且制造成本优势明显。
具体实施方式
结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1～3：本药芯焊丝用钢制造方法按如下步骤进行。
(1)各实施例中钢卷的化学成分如表1，其中余量为Fe和不可避免的杂质元素。
表1：各实施例产品的化学成分(Wt％)
(2)按照表1中的成分配比，经过铁水脱硫、转炉冶炼、LF精炼等工序处理，再经过CSP连铸连轧工序，浇铸成57mm厚度的板坯，对以上实施例的板坯依次进行加热、CSP热轧、冷流冷却、卷取、酸洗、冷轧、罩式退火、平整等工序，各工序控制参数如表2。
表2：各实施例产品工艺参数
(3)按以上成分设计及工艺控制得到的各实施例性能如表3。
表3：各实施例产品性能
药芯焊丝用钢要求基材具有一定强度、硬度，并且有优良的延展性能，钢质纯净，对夹杂物控制要求严格。利用此发明生产的冷轧卷，其产品具有产品内在钢质纯净，屈服强度适中，产品伸长率较高，延展性好，易于加工制造，使得该发明产品在制作药芯焊丝过程中不发生拉断，拉丝等缺陷。因其采用低C、低Mn成分设计，且未添加合金元素，相比较超低碳，加入Nb、Ti等合金强化元素成分设计，本发明制造成本优势明显。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种药芯焊丝用钢的制备方法，其特征在于，包括如下工艺：
铁水脱硫后[S]≤0.005％，精炼就位温度1550℃～1610℃；
精炼处理时间≥40分钟，软吹时间≥6分钟，要求喂丝前钢中氧含量＜3ppm；
浇铸过程过热度20℃～35℃，Alt-Als≤0.003％；连铸过程实行全程氩气保护浇注，氩气流量控制在50～120l/min，长水口插入深度≥200mm；相邻炉次C、Mn含量变化分别不得大于0.02％、0.03％；
热轧工序开轧温度≥1100℃，终轧温度900℃±15℃，卷取温度为580℃±20℃，热轧卷厚度2.5mm～3.0mm；
冷连轧工序压下率为73.3％～82％，绝对压下量范围2.0mm～2.2mm；轧制速度80～220m/min之间，并控制恒速轧制，厚度公差控制在±20μm以内；
采用罩式退火炉对冷硬卷进行再结晶退火，退火温度为660℃～680℃，退火时间10h～11h，缓冷时间2h～3h，出炉温度最高98℃；
平整延伸率0.6％～0.8％之间。
2.根据权利要求1所述的药芯焊丝用钢的制备方法，其特征在于，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：0.02％≤C≤0.04％，0.01％≤Si≤0.03％，0.20％≤Mn≤0.40％，P≤0.010％，S≤0.005％，0.025％≤Alt≤0.035％，0.022％≤Als≤0.032％，0.0015％≤Ca≤0.0030％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
3.根据权利要求1所述的药芯焊丝用钢的制备方法，其特征在于，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：C 0.029％，Si0.023％，Mn 0.25％，P 0.01％，S 0.0025％，Alt0.033％，Als 0.030％，Ca 0.0016％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
4.根据权利要求1所述的药芯焊丝用钢的制备方法，其特征在于，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：C 0.037％，Si0.018％，Mn 0.22％，P 0.008％，S 0.005％，Alt0.031％，Als 0.029％，Ca 0.0020％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
5.根据权利要求1所述的药芯焊丝用钢的制备方法，其特征在于，所述药芯焊丝用钢的化学成分重量百分比为：C 0.04％，Si0.012％，Mn 0.15％，P 0.009％，S 0.004％，Alt0.030％，Als 0.028％，Ca 0.0018％，余量为Fe及不可避免的杂质元素。
6.根据权利要求1所述的药芯焊丝用钢的制备方法，其特征在于，成品厚度范围为0.5mm～0.8mm。
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