CN114507819A - 一种车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法，主要制备工艺为：铁水脱硫—转炉—LF精炼—连铸；焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C≤0.09％,Si0.15‑0.25％,Mn1.30‑1.40％,Cr0.40‑0.50％,Ti:0.06‑0.12％,Ni0.40‑0.50％,Cu0.25‑0.35％,余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P≤0.020％，所述杂质中的S≤0.020％。该发方法制备的车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢与同级别耐候焊丝钢相比，锰含量设计较低，避免了锰含量偏高导致的偏析严重而出现组织异常。

Description

一种车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，尤其是涉及一种车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法。
背景技术
车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢是一种耐候焊接用钢，主要用于铁路车辆、耐候容器及桥梁建筑结构等的焊接。
但是国内大部分车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢采用高锰设计，锰含量偏高易出现偏析严重而导致组织异常。本发明就是基于该问题提出的一种低锰设计的车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法，主要制备工艺为：铁水脱硫—转炉—LF精炼—连铸，其中：
铁水脱硫：脱硫前扒除高炉渣；将铁水采用转速为90r/min的搅拌桨搅拌，搅拌2min后，加入脱硫剂，脱硫剂为9：1的质量比混合的石灰粉与萤石，搅拌反应，静置一定时间；铁水脱硫静置后扒除脱硫渣；
转炉：由复吹转炉冶炼，采用双渣法，炉后增碳工艺；一次出钢，出钢时使用挡渣球或挡渣塞挡渣，终脱氧采用铝铁；终点控制目标：C≤0.05％，出钢温度T≥1620℃；脱氧剂要在钢水出钢至1/3时开始加，合金在脱氧剂加入后开始加，合金加入量根据终点碳和出钢量调整；
精炼：精炼全程吹Ar；采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热；LF精炼严格控制碳含量，碳含量控制目标0.05％；精炼工序钢包到达精炼后，包底软吹氩5min时测温，钢水停止吹氩镇静1min后定氧；活度氧控制目标40-50ppm，氧高时补无铝脱氧剂；精炼过程中加入200-400kg石灰、50-100kg萤石进行造渣、脱硫；保证软吹10分钟以上；
连铸：结晶器水量130-135m3，采用气雾冷却，保护渣采用通宇专用保护渣，结晶器电磁搅拌频率3.5Hz，电流270A，拉速2.1m/min。
进一步的，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C≤0.09％,Si0.15-0.25％,Mn1.30-1.40％,Cr0.40-0.50％,Ti:0.06-0.12％,Ni0.40-0.50％,Cu0.25-0.35％,余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P≤0.020％，所述杂质中的S≤0.020％。
进一步的，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C0.06％、Si0.17％、Mn1.33％、Cr0.46％、Ti0.08％、Ni0.58％、Cu0.22％、P0.013％、S0.006％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C0.07％、Si0.20％、Mn1.34％、Cr0.45％、Ti0.07％、Ni0.57％、Cu0.21％、P0.010％、S0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。
进一步的，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C0.06％、Si0.21％、Mn1.35％、Cr0.48％、Ti0.08％、Ni0.55％、Cu0.23％、P0.011％、S0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明的制备的车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢与同级别耐候焊丝钢相比，锰含量设计较低，避免了锰含量偏高导致的偏析严重而出现组织异常。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为高锰设计(Mn含量大于1.50％)的焊丝钢金相组织，其组织中存在较多因锰偏析出现的大量异常贝氏体和马氏体组织。
图2为本发明设计的成分焊丝钢金相组织，其组织为理想的铁素体和珠光体组织。
具体实施方式
本实例中车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢主要制备工艺为：铁水脱硫—转炉—LF精炼—连铸。
铁水脱硫：脱硫前扒除高炉渣，以提高脱硫效率；取铁矿石熔融为铁水，铁水采用KR法脱硫，即将所述铁水采用转速为90r/min的搅拌桨搅拌，搅拌2min后，加入脱硫剂，脱硫剂为9：1的质量比混合的石灰粉与萤石，搅拌反应10min，静置5min。铁水脱硫静置后扒除脱硫渣，稳定脱硫效果，防止脱硫渣进入转炉造成转炉回硫，保证钢中硫含量控制在0.01％以下。
转炉：由复吹转炉冶炼，采用双渣法，炉后增碳工艺。一次出钢，出钢时使用挡渣球或挡渣塞挡渣，终脱氧采用铝铁。终点控制目标：C≤0.05％，出钢温度T≥1620℃。脱氧剂要在钢水出钢至1/3时开始加，合金在脱氧剂加入后开始加，合金加入量根据终点碳和出钢量调整。
精炼：转炉钢水由钢包运送车运抵精炼作业线，在全程吹Ar状态下进行精炼。采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热，并根据钢水成分及温度变化进行造渣，微调和升温操作。为了保证成品盘条低碳的要求，LF精炼严格控制碳含量，碳含量控制目标0.05％。精炼工序钢包到达精炼后，包底软吹氩5min时测温，钢水停止吹氩镇静1min后定氧。活度氧控制目标40-50ppm，氧高时补无铝脱氧剂。精炼过程中加入200-400kg石灰、50-100kg萤石进行造渣、脱硫。保证软吹10分钟以上，保证钢包温度的均匀和细小夹杂物的上浮。钢中氧含量直接影响钛的收得率。
连铸：结晶器水量130-135m3，采用气雾冷却，保护渣采用通宇专用保护渣，结晶器电磁搅拌频率3.5Hz，电流270A，拉速2.1m/min。
该发明专利与同级别耐候焊丝钢相比，锰含量设计较低，避免了锰含量偏高导致的偏析严重而出现组织异常。
表1转炉出钢的成分及温度
出钢温度，℃ 出钢碳含量，wt％ 出钢磷含量，wt％
实施例1 1623 0.04 0.012
实施例2 1625 0.05 0.011
实施例3 1626 0.04 0.013
表2连铸工艺参数
过热度(℃) 拉速(m/min)
实施例1 26 2.1
实施例2 27 2.1
实施例3 28 2.1
表3焊丝钢化学成分(wt％，余量为铁)
Figure BDA0003494086740000041
如图1所示，为高锰设计的焊丝钢金相组织，其组织中存在较多因锰偏析出现的大量异常贝氏体和马氏体组织。
如图2所示，为本发明设计的成分焊丝钢金相组织，其组织为理想的铁素体和珠光体组织。
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 (5)

1.一种车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，主要制备工艺为：铁水脱硫—转炉—LF精炼—连铸，其中：
铁水脱硫：脱硫前扒除高炉渣；将铁水采用转速为90r/min的搅拌桨搅拌，搅拌2min后，加入脱硫剂，脱硫剂为9：1的质量比混合的石灰粉与萤石，搅拌反应，静置一定时间；铁水脱硫静置后扒除脱硫渣；
转炉：由复吹转炉冶炼，采用双渣法，炉后增碳工艺；一次出钢，出钢时使用挡渣球或挡渣塞挡渣，终脱氧采用铝铁；终点控制目标：C≤0.05％，出钢温度T≥1620℃；脱氧剂要在钢水出钢至1/3时开始加，合金在脱氧剂加入后开始加，合金加入量根据终点碳和出钢量调整；
精炼：精炼全程吹Ar；采用从低级数到高级数逐渐提高升温速度的方式加热；LF精炼严格控制碳含量，碳含量控制目标0.05％；精炼工序钢包到达精炼后，包底软吹氩5min时测温，钢水停止吹氩镇静1min后定氧；活度氧控制目标40-50ppm，氧高时补无铝脱氧剂；精炼过程中加入200-400kg石灰、50-100kg萤石进行造渣、脱硫；保证软吹10分钟以上；
连铸：结晶器水量130-135m3，采用气雾冷却，保护渣采用通宇专用保护渣，结晶器电磁搅拌频率3.5Hz，电流270A，拉速2.1m/min。
2.根据权利要求1所述的车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C≤0.09％,Si0.15-0.25％,Mn1.30-1.40％,Cr0.40-0.50％,Ti:0.06-0.12％,Ni0.40-0.50％,Cu0.25-0.35％,余量为Fe和不可避免的杂质，杂质中的P≤0.020％，所述杂质中的S≤0.020％。
3.根据权利要求1所述的车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C0.06％、Si0.17％、Mn1.33％、Cr0.46％、Ti0.08％、Ni0.58％、Cu0.22％、P0.013％、S0.006％，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C0.07％、Si0.20％、Mn1.34％、Cr0.45％、Ti0.07％、Ni0.57％、Cu0.21％、P0.010％、S0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的车辆耐大气腐蚀500MPa级焊丝钢的生产方法，其特征在于，所述焊丝钢的化学成分按照质量百分比算包括：C0.06％、Si0.21％、Mn1.35％、Cr0.48％、Ti0.08％、Ni0.55％、Cu0.23％、P0.011％、S0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。
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