CN113523731A - 一种高品质花纹钢板卷管工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高品质花纹钢板卷管工艺，特点是：通过IF精炼制得的钢板与钛板复合加工，经过平整、冷压花及两端打磨后制得高强度的花纹钢板，再将花纹钢板通过二次滚制与多次精轧制成钢管；卷管过程中，利用双向筒节卷结构两端同时滚制，使得左右平衡成卷，并能防止花纹钢板轻微移动，提高卷管精度。本案制得的花纹钢管具有美观、立体感好、韧性及强度高等优点，能够有效消除钢管的毛刺、缝隙和凸起等瑕疵，钢管成品品质大为提高。
Description
技术领域
本发明涉及对钢板进行卷管处理的制作工艺，尤其是一种高品质花纹钢板卷管工艺，属于钢板卷管加工技术领域。
背景技术
花纹钢板不仅能节约大量钢材、减轻结构重量，还具有良好的防滑及耐磨性能。这种钢板易于清洗，性能优越，适用于建筑、船舶、交通运输和机械制造等领域。在花纹钢板的生产过程中，卷管机构主要致力于生产环缝、纵环各类卷管及钢制压力钢管，并在传统卷管设备同类规格型号的基础上进行改进。
专利201811128175.5公开了一种耐候花纹钢板及其生产方法，可以提高花纹钢板的耐腐蚀性能，并满足薄规格花纹钢板批量稳定生产的需求；专利201811128170.2公开了一种花纹钢板及其生产方法，有效避免了花纹辊掉肉导致花纹不全(严重时发生废钢事故)、卷取扁卷以及平整后花纹豆高不合等问题。以上专利均未涉及花纹钢板的卷管加工工艺，为此，本案提出一种高品质花纹钢板的卷管工艺，以进一步完善高品质花纹钢管的生产加工流程。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种高品质花纹钢板卷管工艺，在对花纹钢板自身加工及其高精度卷管处理的基础上，使制得的花纹钢管具有美观、立体感好、强度高等更高品质。
本发明的技术解决方案是：一种高品质花纹钢板卷管工艺，包括以下步骤：
(1)对原料进行转炉IF精炼，进行薄板坯连铸，控制铸坯厚度为55～70mm，对所述铸坯进行均热，控制出炉温度为1180～1220℃，出炉后经过喷水冷却凝固后，切成指定长度的连铸板状坯，铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成钢板。
(2)将钢板的表面两侧均与钛板进行点焊，生成的焊点保持在点焊平面以下，其中点焊高度不宜超过钢板与钛板总厚度的67％，点焊长度大于或等于40mm，各焊点之间的间距在550～600mm，板坯对称叠放，形成由上至下分别为钛板、钢板、钛板的复合坯料；将钛钢的复合坯料通过室式炉加热，烘炉温度为800～1000℃，待炉温降至500～600℃时开始装炉，坯料装炉后关闭烧嘴，待炉温降至80～100℃以下时完成预加热出炉，依次经过热平整、加热轧制以及切边后，得到复合钢板。
(3)再将复合钢板表面依次进行表面平整检测、冷压花及打磨后，得到花纹钢板，对花纹钢板表面进行吹扫清理后进行HMD检测，将经过HMD检测合格的花纹钢板进行切割处理，所述花纹钢板长度为两节圆管的圆周长度之和，并切出需要打坡口的各个钢板边，将切割好的花纹钢板吊上辊床进行滚制，采用双向筒节卷结构，将花纹钢板长度方向的中心线对准辊床上辊的中心线，然后开始两端同时进行滚制花纹钢板中心线两侧的圆弧，其中滚制出的圆弧长度为辊床上辊直径的两倍，待滚制的花纹钢板圆弧用模板检测合格以后，将整张钢板吊下辊床，沿钢板的中心线进行切割，然后将未滚制的钢板两边拼对纵缝焊接，纵缝焊接的焊缝引出长度应大于或等于25.0mm，将焊接完成的花纹钢板吊上辊床，进行二次滚制，将钢板焊缝线对准辊床上辊的中心线，然后滚制焊缝线两侧的圆弧，二次滚制出的圆弧的长度为辊床上辊直径的两倍，根据使用需求，对二次滚制后的花纹钢板进行单管切割、焊接与滚制，所得单管分别通过精轧形成钢管，精轧的次数为3～7次，最后一次精轧的温度为840～920℃。
进一步地，上述的高品质花纹钢板卷管工艺，其中：所述原料的组分及重量配比为：碳，0.34～0.53份；硅，0.25～0.45份；锰，0.42～0.60份；钼，0.12～0.40份；铝，0.18～0.23份；铜，0.20～0.40份；铬，0.30～0.60份；稀土微量元素，0.13～0.27份；其余为铁及不可避免的杂质。
上述的原料的组分及重量配比中，其优选方案是：碳，0.39～0.47份；硅，0.31～0.39份；锰，0.47～0.55份；钼，0.19～0.31份；铝，0.19～0.22份；铜，0.26～0.37份；铬，0.43～0.52份；稀土微量元素，0.17～0.21份；其余为铁及不可避免的杂质。
上述的原料的组分及重量配比中，其最优方案是：碳，0.44份；硅，0.35份；锰，0.51份；钼，0.26份；铝，0.21份；铜，0.30份；铬，0.45份；稀土微量元素，0.20份；其余为铁及不可避免的杂质。
如此，采用本发明技术方案，为了提高花纹钢板的加工品质，在花纹钢板的制作中采用钛板与钢板的复合工艺，用以提高花纹钢板的韧性与强度；另外，在花纹钢板的卷管制作中，通过双向筒节卷结构，两端同时进行卷管滚制，使得左右平衡成卷，并能防止花纹钢板轻微移动，提高卷管精度。
与现有技术相比，采用本发明技术方案之后，通过上述加工工艺，不仅使得花纹钢板具有美观、立体感好、韧性及强度高等优点；而且，花纹钢板通过二次滚制与多次精轧制成的钢管结构，能够有效消除钢管的毛刺、缝隙与凸起等瑕疵，提高花纹钢管成品品质。
具体实施方式
为能清楚说明本发明的技术特点和效果，下面结合具体实施例，对本发明的技术方案作详细阐述。
实施例1
首先对0.34份碳、0.25份硅、0.42份锰、0.12份钼、0.18份铝、0.20份铜、0.30份铬、0.13份稀土微量元素及其余为铁及不可避免的杂质的混合原料进行转炉IF精炼，进行薄板坯连铸，控制铸坯厚度为55mm，对所述铸坯进行均热，控制出炉温度为1180℃，出炉后经过喷水冷却凝固后，切成指定长度的连铸板状坯，铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成钢板。
将钢板的表面两侧均与钛板进行点焊，生成的焊点保持在点焊平面以下，其中点焊高度在钢板与钛板总厚度的55％，点焊长度为30mm，各焊点之间的间距为550mm，板坯对称叠放，形成由上至下分别为钛板、钢板、钛板的复合坯料；将钛钢的复合坯料通过室式炉加热，烘炉温度为800℃，待炉温降至500℃时开始装炉，坯料装炉后关闭烧嘴，待炉温降至80℃以下时完成预加热出炉，依次经过热平整、加热轧制和切边，得到复合钢板。
将复合钢板表面依次进行表面平整检测、冷压花及打磨后，得到花纹钢板，在花纹钢板表面进行吹扫清理后，对其进行HMD检测。
将经过HMD检测合格的花纹钢板进行切割处理，所述花纹钢板长度为两节圆管的圆周长度之和，并切出需要打坡口的各个钢板边，将切割好的花纹钢板吊上辊床进行滚制，采用双向筒节卷结构，将花纹钢板长度方向的中心线对准辊床上辊的中心线，然后开始两端同时进行滚制花纹钢板中心线两侧的圆弧，其中滚制出的圆弧长度为辊床上辊直径的两倍。
待滚制的花纹钢板圆弧用模板检测合格以后，将整张钢板吊下辊床，沿钢板的中心线进行切割，然后将未滚制的钢板两边拼对纵缝焊接，纵缝焊接的焊缝引出长度为25.0mm，将焊接完成的花纹钢板吊上辊床，进行二次滚制，将钢板焊缝线对准辊床上辊的中心线，然后滚制焊缝线两侧的圆弧，二次滚制出的圆弧的长度为辊床上辊直径的两倍。
根据使用需求，对二次滚制后的花纹钢板进行单管切割、焊接与滚制，制得的单管分别通过精轧形成钢管，精轧的次数为3次，终轧温度为840℃。
实施例2
首先对0.44份碳、0.35份硅、0.51份锰、0.26份钼、0.21份铝、0.30份铜、0.45份铬、0.20份稀土微量元素及其余为铁及不可避免的杂质的混合原料进行转炉IF精炼，进行薄板坯连铸，控制铸坯厚度为65mm，对所述铸坯进行均热，控制出炉温度为1200℃，出炉后经过喷水冷却凝固后，切成指定长度的连铸板状坯，铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成钢板。
将钢板的表面两侧均与钛板进行点焊，生成的焊点保持在点焊平面以下，其中点焊高度为钢板与钛板总厚度的60％，点焊长度为35mm，各焊点之间的间距为570mm，板坯对称叠放，形成由上至下分别为钛板、钢板、钛板的复合坯料；将钛钢的复合坯料通过室式炉加热，烘炉温度为900℃，待炉温降至550℃时开始装炉，坯料装炉后关闭烧嘴，待炉温降至90℃以下时完成预加热出炉，依次经过热平整、加热轧制和切边，得到复合钢板。
将复合钢板表面依次进行表面平整检测、冷压花及打磨后，得到花纹钢板，在花纹钢板表面进行吹扫清理后，对其进行HMD检测。
将经过HMD检测合格的花纹钢板进行切割处理，所述花纹钢板长度为两节圆管的圆周长度之和，并切出需要打坡口的各个钢板边，将切割好的花纹钢板吊上辊床进行滚制，采用双向筒节卷结构，将花纹钢板长度方向的中心线对准辊床上辊的中心线，然后开始两端同时进行滚制花纹钢板中心线两侧的圆弧，其中滚制出的圆弧长度为辊床上辊直径的两倍。
待滚制的花纹钢板圆弧用模板检测合格以后，将整张钢板吊下辊床，沿钢板的中心线进行切割，然后将未滚制的钢板两边拼对纵缝焊接，纵缝焊接的焊缝引出长度应27.0mm，将焊接完成的花纹钢板吊上辊床，进行二次滚制，将钢板焊缝线对准辊床上辊的中心线，然后滚制焊缝线两侧的圆弧，二次滚制出的圆弧的长度为辊床上辊直径的两倍。
根据使用需求，对二次滚制后的花纹钢板进行单管切割、焊接与滚制，制得的单管分别通过精轧形成钢管，精轧的次数为5次，终轧温度为880℃。
实施例3
首先对0.53份碳、0.45份硅、0.60份锰、0.40份钼、0.23份铝、0.40份铜、0.60份铬、0.27份稀土微量元素及其余为铁及不可避免的杂质的混合原料进行转炉IF精炼，进行薄板坯连铸，控制铸坯厚度为70mm，对所述铸坯进行均热，控制出炉温度为1220℃，出炉后经过喷水冷却凝固后，切成指定长度的连铸板状坯，铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成钢板。
将钢板的表面两侧均与钛板进行点焊，生成的焊点保持在点焊平面以下，其中点焊高度为钢板与钛板总厚度的67％，点焊长度为40mm，各焊点之间的间距为600mm，板坯对称叠放，形成由上至下分别为钛板、钢板、钛板的复合坯料；将钛钢的复合坯料通过室式炉加热，烘炉温度为1000℃，待炉温降至600℃时开始装炉，坯料装炉后关闭烧嘴，待炉温降至100℃以下时完成预加热出炉，依次经过热平整、加热轧制和切边，得到复合钢板。
将复合钢板表面依次进行表面平整检测、冷压花及打磨后，得到花纹钢板，在花纹钢板表面进行吹扫清理后，对其进行HMD检测。
将经过HMD检测合格的花纹钢板进行切割处理，所述花纹钢板长度为两节圆管的圆周长度之和，并切出需要打坡口的各个钢板边，将切割好的花纹钢板吊上辊床进行滚制，采用双向筒节卷结构，将花纹钢板长度方向的中心线对准辊床上辊的中心线，然后开始两端同时进行滚制花纹钢板中心线两侧的圆弧，其中滚制出的圆弧长度为辊床上辊直径的两倍。
待滚制的花纹钢板圆弧用模板检测合格以后，将整张钢板吊下辊床，沿钢板的中心线进行切割，然后将未滚制的钢板两边拼对纵缝焊接，纵缝焊接的焊缝引出长度为29.0mm，将焊接完成的花纹钢板吊上辊床，进行二次滚制，将钢板焊缝线对准辊床上辊的中心线，然后滚制焊缝线两侧的圆弧，二次滚制出的圆弧的长度为辊床上辊直径的两倍。
根据使用需求，对二次滚制后的花纹钢板进行单管切割、焊接与滚制，制得的单管分别通过精轧形成钢管，精轧的次数为7次，终轧温度为920℃。
对照例
在市面上采购常见的卷管钢材作为试样参照对象，进行以下性能对比试验。试验方法为：冲击性能测试标准，GB/T 229-2007；弯曲性能测试标准，GB/T 14452-1993；表面平整度，采用激光平面干涉仪进行测量校对。
试验结果见表1。
表1
| 测试对象 | 冲击强度KJ/m<sup>2</sup> | 弯曲强度MPa | 表面平整度mm |
| 实施例1 | 53.4 | 71.0 | 1.2 |
| 实施例2 | 57.1 | 75.9 | 0.9 |
| 实施例3 | 55.7 | 69.3 | 1.0 |
| 对照例 | 49.2 | 60.8 | 2.3 |
对比试验结果表明：本案各实施例的花纹钢板制成的钢管，其强度与表面平整度均在卷管钢材之上。因此，通过本案的卷管加工工艺，不仅使得花纹钢板具有美观、立体感好、韧性及强度高等优点，而且，花纹钢板通过二次滚制与多次精轧制成的钢管结构，能够有效消除钢管的毛刺、缝隙与凸起等瑕疵，钢管成品品质大为提高。
以上对本发明的技术方案、工作过程和实施效果进行了详细描述，需要说明的是，所描述的只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (8)
1.一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于包括以下步骤：
步骤S1：对原料进行转炉IF精炼，进行薄板坯连铸，控制铸坯厚度为55～70mm，对所述铸坯进行均热，控制出炉温度为1180～1220℃，出炉后经过喷水冷却凝固后，切成指定长度的连铸板状坯，铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成钢板；
步骤S2：钢板的表面两侧均与钛板进行点焊，生成的焊点保持在点焊平面以下，板坯对称叠放，形成由上至下分别为钛板、钢板、钛板的复合坯料；
步骤S3：将钛钢的复合坯料通过室式炉加热，烘炉温度为800～1000℃，待炉温降至500～600℃时开始装炉，坯料装炉后关闭烧嘴，待炉温降至80～100℃以下时完成预加热出炉，依次经过热平整、加热轧制以及切边后，得到复合钢板；
步骤S4：将复合钢板表面依次进行表面平整检测、冷压花及打磨后，得到花纹钢板；
步骤S5：将经过HMD检测合格的花纹钢板进行切割处理，所述花纹钢板长度为两节圆管的圆周长度之和，并切出需要打坡口的各个钢板边；
步骤S6：将切割好的花纹钢板吊上辊床进行滚制，采用双向筒节卷结构，将花纹钢板长度方向的中心线对准辊床上辊的中心线，然后开始两端同时进行滚制花纹钢板中心线两侧的圆弧；
步骤S7：滚制的花纹钢板圆弧用模板检测合格以后，将整张钢板吊下辊床，沿钢板的中心线进行切割，然后将未滚制的钢板两边拼对纵缝焊接；
步骤S8：将步骤S7中切割焊接的花纹钢板吊上辊床，进行二次滚制，将钢板焊缝线对准辊床上辊的中心线，然后滚制焊缝线两侧的圆弧；
步骤S9；根据使用需求，对步骤S8中二次滚制后的花纹钢板进行单管切割、焊接和滚制，所得单管通过精轧形成钢管。
2.根据权利要求1所述的一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于：所述步骤S1中，原料的组分及重量配比为：碳，0.34～0.53份；硅，0.25～0.45份；锰，0.42～0.60份；钼，0.12～0.40份；铝，0.18～0.23份；铜，0.20～0.40份；铬，0.30～0.60份；稀土微量元素，0.13～0.27份；其余为铁及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于：所述步骤S2中，点焊高度不宜超过钢板与钛板总厚度的67%，点焊长度大于或等于40mm，各焊点之间的间距在550～600mm。
4.根据权利要求1所述的一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于：所述步骤S5中，在进行HMD检测前对花纹钢板表面进行吹扫清理。
5.根据权利要求1所述的一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于：所述步骤S6中，滚制出的圆弧长度为辊床上辊直径的两倍。
6.根据权利要求1所述的一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于：所述步骤S7中，纵缝焊接的焊缝引出长度应大于或等于25.0mm。
7.根据权利要求1所述的一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于：所述步骤S8中，二次滚制出的圆弧的长度为辊床上辊直径的两倍。
8.根据权利要求1所述的一种高品质花纹钢板卷管工艺，其特征在于：所述步骤S9中，精轧的次数为3～7次，终轧温度为840～920℃。
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