CN114990286A - 一种降低焊接飞溅的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低焊接飞溅的方法，包括如下步骤；向转炉中加入原料铁水、废钢或生铁；在转炉冶炼过程中，加入渣料，包括石灰、高硅硅锰、高纯硅铁、镁球；转炉出钢C≤0.05％，温度在1640℃以上；转炉出钢加入渣料石灰、合金，合金为低碳锰合金和硅铁；精炼前期LF炉根据精炼渣流动性加入石灰和萤石；钢水精炼第一次通电分多批次加入电石和硅铁粉进行渣面脱氧，将稀土合金放入LF精炼工位加料仓内，控制LF精炼就位钢水中全氧含量与硫含量；过程氩气流量控制在120～180NL/min；通电12‑17分钟后取样化验，并根据化验结果加入高纯硅铁和金属锰调整成分至目标值。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种降低焊接飞溅的方法。
背景技术
在焊接过程中，大部分焊丝熔化金属可以过渡到熔池，有一部分焊丝熔化金属飞到熔池以外的地方，这种现象称作为焊接飞溅。
飞溅的产生不仅会使焊丝的熔敷效率降低恶化劳动条件增加焊接成本而且附着在导电嘴端面和喷嘴内壁上的飞溅还会导致送丝不畅，电流不匀甚至影响电弧的稳定性，从而导致焊缝表面成形不良和焊缝质量变差。焊接飞溅造成焊接材料的损失，恶化操作环境，增加焊接清理工序，严重时对电弧稳定性及焊接过程构成影响。
冶金方面焊接飞溅原因主要是：焊接过程中材料内部产生的CO气体在高温电弧作用下体积急速膨胀压力迅速增大从熔滴或熔池中的外逸受到阻碍就在局部范围爆破而产生飞溅，影响飞溅的主要元素为碳和氧。焊接工艺方面焊接飞溅原因是熔滴自由过渡时的飞溅和短路过渡时的飞溅。
常规降低焊接飞溅的方法是控制焊接用钢中的氧和碳含量，或者优化焊接工艺，因此如何解决焊接飞溅是影响产品焊接质量的关键问题。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种降低焊接飞溅的方法，由加料仓将稀土镧合金加入钢中，此时可保证钢中存留稀土含量5-50ppm，稀土元素与氧亲和力大，优先与氧发生反应降低了熔滴和焊缝金属的氧化性，也会减少焊接冶金过程中CO气体的形成降低焊接飞溅。
本发明的目的在于提供一种降低焊接飞溅的方法，包括如下步骤；
第一步，向转炉中加入原料铁水、废钢或生铁；
第二步，在转炉冶炼过程中，加入渣料，包括石灰、高硅硅锰、高纯硅铁、镁球；转炉出钢C≤0.05％，温度在1640℃以上；
转炉出钢加入渣料石灰、合金，合金为低碳锰合金和硅铁；
第三步，精炼前期LF炉根据精炼渣流动性加入石灰和萤石；
第四步，钢水精炼第一次通电分多批次加入电石和硅铁粉进行渣面脱氧，将稀土合金放入LF精炼工位加料仓内，控制LF精炼就位钢水中全氧含量与硫含量；
第五步，氩气流量控制在120～180NL/min；通电12-17分钟后取样化验，并根据化验结果加入高纯硅铁和金属锰调整成分至目标值；
第六步，连铸时，从钢包到中间包使用全保护浇注，钢包到中间包水口氩封保护，中间包上水口内装，使用双层覆盖剂。
进一步地，控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O≤0.003％，硫含量[S]含量≤0.010％。
进一步地，控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O为0.0020％，硫含量[S]含量0.008％。
进一步地，控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O为0.0015％，硫含量[S]含量0.007％。
进一步地，所述稀土合金采用稀土镧铁合金，所述稀土镧铁合金加入量为5-50ppm。
进一步地，所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量5-20ppm。
进一步地，所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量9ppm。
进一步地，所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量12ppm。
进一步地，所述金属锰的碳含量≤0.05％，锰含量≥96.5％，所述合金加入后至精炼结束加入硅铁粉保持精炼渣还原性，过程氩气流量控制在40～80NL/min；所述转炉冶炼终点控制钢水中碳含量≤0.04％，钢水温度≥1600℃。
进一步地，所述高硅硅锰的碳含量≤0.3％，硅含量为25.0～28.0％，锰含量为60.0～67.0％；所述高纯硅铁的铝含量≤0.03％，碳含量≤0.05％，硅含量≥75.0％；出完钢后，钢中的硅含量控制在0.70～0.80％，锰含量控制在1.35～1.45％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明中稀土元素与氧亲和力大，优先与氧发生反应降低了熔滴和焊缝金属的氧化性，也会减少焊接冶金过程中CO气体的形成降低焊接飞溅，同时减小了熔滴尺寸，形成细颗粒过渡，有利于减少焊接飞溅；
分别采用280A、30V和220A、24V两种焊接规范进行试验，从而反应焊丝在大、小规范下的工艺表现。在两规范下焊丝成形均较好，铁水铺展性优电弧稳定性良好、飞溅比不含稀土焊接飞溅明显减小。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式作进一步的说明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应该被视为在本文中具体公开。
一种降低焊接飞溅的方法，包括如下步骤；
第一步，向转炉中加入原料铁水、废钢或生铁；
第二步，在转炉冶炼过程中，加入渣料，包括石灰、高硅硅锰、高纯硅铁、镁球；转炉出钢C≤0.05％，温度在1640℃以上；
转炉出钢加入渣料石灰、合金，合金为低碳锰合金和硅铁；
第三步，精炼前期LF炉根据精炼渣流动性加入石灰和萤石；
第四步，钢水精炼第一次通电分多批次加入电石和硅铁粉进行渣面脱氧，将稀土合金放入LF精炼工位加料仓内，控制LF精炼就位钢水中全氧含量与硫含量；
第五步，过程氩气流量控制在120～180NL/min；通电12-17分钟后取样化验，并根据化验结果加入高纯硅铁和金属锰调整成分至目标值；
第六步，连铸时，从钢包到中间包使用全保护浇注，钢包到中间包水口氩封保护，中间包上水口内装，使用双层覆盖剂。
本发明进一步优选的技术方案是，控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O≤0.003％，硫含量[S]含量≤0.010％。
本发明进一步优选的技术方案是，控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O为0.0020％，硫含量[S]含量0.008％。
本发明进一步优选的技术方案是，控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O为0.0015％，硫含量[S]含量0.007％。
本发明进一步优选的技术方案是，所述稀土合金采用稀土镧铁合金，所述稀土镧铁合金加入量为5-50ppm。
本发明进一步优选的技术方案是，所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量5-20ppm。
本发明进一步优选的技术方案是，所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量9ppm。
本发明进一步优选的技术方案是，所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量12ppm。
本发明进一步优选的技术方案是，所述金属锰的碳含量≤0.05％，锰含量≥96.5％，所述合金加入后至精炼结束加入硅铁粉保持精炼渣还原性，过程氩气流量控制在40～80NL/min；所述转炉冶炼终点控制钢水中碳含量≤0.04％，钢水温度≥1600℃。
本发明进一步优选的技术方案是，所述高硅硅锰的碳含量≤0.3％，硅含量为25.0～28.0％，锰含量为60.0～67.0％；所述高纯硅铁的铝含量≤0.03％，碳含量≤0.05％，硅含量≥75.0％；出完钢后，钢中的硅含量控制在0.70～0.80％，锰含量控制在1.35～1.45％。
本发明控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O≤0.003％，硫含量[S]含量≤0.010％，此时按照计算出的稀土镧加入量(加入量50ppm)，由加料仓将稀土镧合金加入钢中，此时可保证钢中存留稀土含量5-50ppm。
表一：稀土添加实验数据
分别采用280A、30V和220A、24V两种焊接规范进行试验，从而反应焊丝在大、小规范下的工艺表现。在两规范下焊丝成形均较好，铁水铺展性优电弧稳定性良好、飞溅比不含稀土焊接飞溅明显减小。
采用表一中所列稀土焊丝进行焊接，稀土元素与氧亲和力大，优先与氧发生反应降低了熔滴和焊缝金属的氧化性，也会减少焊接冶金过程中CO气体的形成降低焊接飞溅，同时减小了熔滴尺寸，形成细颗粒过渡，有利于减少焊接飞溅。
分别采用280A、30V和220A、24V两种焊接规范进行试验，从而反应焊丝在大、小规范下的工艺表现。在两规范下焊丝成形均较好，铁水铺展性优电弧稳定性良好、飞溅比不含稀土焊接飞溅明显减小。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (10)
1.一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于，包括如下步骤；
第一步，向转炉中加入原料铁水、废钢或生铁；
第二步，在转炉冶炼过程中，加入渣料，包括石灰、高硅硅锰、高纯硅铁、镁球；转炉出钢C≤0.05％，温度在1640℃以上；
转炉出钢加入渣料石灰、合金，合金为低碳锰合金和硅铁；
第三步，精炼前期LF炉根据精炼渣流动性加入石灰和萤石；
第四步，钢水精炼第一次通电分多批次加入电石和硅铁粉进行渣面脱氧，将稀土合金放入LF精炼工位加料仓内，控制LF精炼就位钢水中全氧含量与硫含量；
第五步，氩气流量控制在120～180NL/min；通电12-17分钟后取样化验，并根据化验结果加入高纯硅铁和金属锰调整成分至目标值；
第六步，连铸时，从钢包到中间包使用全保护浇注，钢包到中间包水口氩封保护，中间包上水口内装，使用双层覆盖剂。
2.根据权利要求1所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O≤0.003％，硫含量[S]含量≤0.010％。
3.根据权利要求1所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O为0.0020％，硫含量[S]含量0.008％。
4.根据权利要求1所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：控制LF精炼就位钢水中全氧含量T.O为0.0015％，硫含量[S]含量0.007％。
5.根据权利要求1所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：所述稀土合金采用稀土镧铁合金，所述稀土镧铁合金加入量为5-50ppm。
6.根据权利要求3所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量5-20ppm。
7.根据权利要求4所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量9ppm。
8.根据权利要求4所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：所述加料仓将稀土镧合金加入钢中，保证钢中存留稀土含量12ppm。
9.根据权利要求1所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：所述金属锰的碳含量≤0.05％，锰含量≥96.5％，所述合金加入后至精炼结束加入硅铁粉保持精炼渣还原性，过程氩气流量控制在40～80NL/min；所述转炉冶炼终点控制钢水中碳含量≤0.04％，钢水温度≥1600℃。
10.根据权利要求1所述的一种降低焊接飞溅的方法，其特征在于：所述高硅硅锰的碳含量≤0.3％，硅含量为25.0～28.0％，锰含量为60.0～67.0％；所述高纯硅铁的铝含量≤0.03％，碳含量≤0.05％，硅含量≥75.0％；出完钢后，钢中的硅含量控制在0.70～0.80％，锰含量控制在1.35～1.45％。
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2022
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