CN115125441A - 一种气保焊丝用钢及其热处理软化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种气保焊丝用钢及其热处理软化方法，该方法包括：加热工序：将焊丝用钢盘条放入初始炉温在350℃‑400℃的罩式退火炉中，经过两段升温，加热至780℃‑800℃；保温工序：将加热至780℃‑800℃后的焊丝用钢盘条保温6‑7h；冷却工序：将保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度冷却至500℃以下，冷却至出炉温度即可出炉空冷。本发明方法有效地降低了焊丝钢盘条的强度和硬度，提高了塑性指标，可满足气保焊丝拉拔加工工艺需求，降低冷拔加工过程的模具耗用。

Description

一种气保焊丝用钢及其热处理软化方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种气保焊丝用钢及其热处理软化方法。
背景技术
该产品属于高温耐热焊丝钢，主要应用于超超临界火电机组中过热器、再过热器、主蒸汽管道等部位的焊接，使用温度超过600℃。该耐热焊丝是由热轧盘条经拉拔而成。由于耐热焊丝合金含量超过10％，使得轧制后的热轧盘条含有大量非平衡组织，强度较高，给拉拔带来较大困难。另外，盘条经多道次拉拔后也会产生较大的加工硬化，强度急剧升高，给后续拉拔带来困难。因此，本发明针对上述问题，开发了一种气保焊丝用钢热处理软化方法。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种气保焊丝用钢及其热处理软化方法，通过盘条加热、保温和冷却工序控制，有效地降低了焊丝钢盘条的强度、硬度，提高了塑性指标，满足下游客户气保焊丝拉拔加工工艺需求，降低冷拔加工过程的模具耗用。
本发明通过以下技术方案实现的：
一种气保焊丝用钢，其成分以重量百分比计为：
C：0.08-0.12％，Si：0.20-0.30％，Mn：0.50-0.70％，P≤0.008％，S≤0.006％，Cr：8.80-9.10％，Ni：0.40-0.60％，Cu≤0.10％，Mo：0.90-1.10％，Al≤0.020％，V：0.16-0.25％，Ti≤0.01％，Nb：0.060-0.090％，Zr≤0.010％，As≤0.008％，Sn≤0.005％，Sb≤0.005％，Pb≤0.005％，Bi≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。
上述方案中，其成分以重量百分比计为：
C：0.10％，Si：0.22％，Mn：0.58％，P:0.0071％，S:0.0018％，Cr：9.01％，Ni：0.54％，Cu:0.022％，Mo：0.98％，Al:0.008％，V：0.20％，Ti:0.0021％，Nb：0.0073％，Zr:0.0014％，As:0.0049％，Sn:0.0025％，Sb:0.0014％，Pb:0.0001％，Bi:0.0011％，其余为Fe及不可避免的杂质。
上述方案中，其成分以重量百分比计为：
C：0.09％，Si：0.23％，Mn：0.57％，P:0.0056％，S:0.001％，Cr：8.88％，Ni：0.54％，Cu:0.025％，Mo：0.96％，Al:0.0095％，V：0.20％，Ti:0.0022％，Nb：0.0755％，Zr:0.0027％，As:0.0039％，Sn:0.0016％，Sb:0.0012％，Pb:0.0022％，Bi:0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
上述方案中，其成分以重量百分比计为：
C：0.10％，Si：0.22％，Mn：0.60％，P:0.0079％，S:0.0018％，Cr：8.92％，Ni：0.54％，Cu:0.0317％，Mo：0.97％，Al:0.0083％，V：0.20％，Ti:0.0017％，Nb：0.0785％，Zr:0.0024％，As:0.0028％，Sn:0.0022％，Sb:0.0008％，Pb:0.0020％，Bi:0.0016％，其余为Fe及不可避免的杂质。
上述方案中，所述气保焊丝用钢抗拉强度≤700MPa，断后伸长率≥25％，断面收缩率≥75％，硬度:90HRB。
一种根据所述的气保焊丝用钢热处理软化方法，包括如下步骤：
步骤S1、加热工序：将焊丝用钢盘条放入初始炉温在350℃-400℃的罩式退火炉中，经过两段升温，加热至780℃-800℃；
步骤S2、保温工序：将步骤S1加热至780℃-800℃后的焊丝用钢盘条保温6-7h；
步骤S3、冷却工序：将步骤S2保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度冷却至500℃以下，冷却至出炉温度即可出炉空冷。
上述方案中，所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在350℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790℃后的焊丝用钢盘条保温6h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条随炉冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却7h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
上述方案中，所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在400℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790-795℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790-795℃后的焊丝用钢盘条保温7h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却7h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
上述方案中，所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在380℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790-795℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790-795℃后的焊丝用钢盘条保温6h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却8h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明工艺简单，软化效果好，经该方法处理后抗拉强度≤700MPa，断后伸长率≥25％，断面收缩率≥75％，硬度:90HRB，本发明方法有效地降低了焊丝钢盘条的强度和硬度，提高了塑性指标，可满足气保焊丝拉拔加工工艺需求，降低冷拔加工过程的模具耗用。
附图说明
图1是本发明一实施方式的工艺流程示意图。
图2是本发明一实施方式1的金相组织图。
图3是本发明一实施方式2的金相组织图。
图4是本发明一实施方式3的金相组织图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“轴向”、“径向”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
一种气保焊丝用钢，其成分以重量百分比计为：C 0.08-0.12％，Si 0.20-0.30％，Mn0.50-0.70％，P≤0.008％，S≤0.006％，Cr 8.80-9.10％，Ni 0.40-0.60％，Cu≤0.10％，Mo 0.90-1.10％，Al≤0.020％，V 0.16-0.25％，Ti≤0.01％，Nb 0.060-0.090％，Zr≤0.010％，As≤0.008％，Sn≤0.005％，Sb≤0.005％，Pb≤0.005％，Bi≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。
如图1所示，所述气保焊丝用钢热处理软化方法，包括如下步骤：
步骤S1、加热工序：将焊丝用钢盘条放入初始炉温在350℃-400℃的罩式退火炉中，经过两段升温，加热至780℃-800℃；
步骤S2、保温工序：将步骤S1加热至780℃-800℃后的焊丝用钢盘条保温6-7h，保温时间为将材料烧透后即材料内外温度均匀后的时间
步骤S3、冷却工序：将步骤S2保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度冷却至500℃以下，冷却至出炉温度即可出炉空冷。
本发明工艺简单，软化效果好，经该方法处理后气保焊丝用钢具有以下特点：抗拉强度≤700MPa，断后伸长率≥25％，断面收缩率≥75％，硬度:90HRB左右，用户焊丝拉拔顺畅、无断丝。
实施例1
一种气保焊丝用钢，其成分以重量百分比计为：C：0.10％，Si：0.22％，Mn：0.58％，P:0.0071％，S:0.0018％，Cr：9.01％，Ni：0.54％，Cu:0.022％，Mo：0.98％，Al:0.008％，V：0.20％，Ti:0.0021％，Nb：0.0073％，Zr:0.0014％，As:0.0049％，Sn:0.0025％，Sb:0.0014％，Pb:0.0001％，Bi:0.0011％，其余为Fe及不可避免的杂质。
所述气保焊丝用钢热处理软化方法，包括如下步骤：
所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在350℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790℃后的焊丝用钢盘条保温6h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条随炉冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却7h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
本发明工艺简单，软化效果好，经该方法处理后气保焊丝用钢具有以下特点：抗拉强度为690MPa，断后伸长率为28％，断面收缩率为76％，硬度:86HRB，用户焊丝拉拔顺畅、无断丝。
金相组织如图2所示，从图中可见经过本实施例制备的焊丝用钢盘条金相组织均匀。
实施例2
所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在400℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790-795℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790-795℃后的焊丝用钢盘条保温7h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却7h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
本发明工艺简单，软化效果好，经该方法处理后气保焊丝用钢具有以下特点：抗拉强度为680MPa，断后伸长率为26％，断面收缩率为78％，硬度:88HRB，用户焊丝拉拔顺畅、无断丝。
金相组织如图3所示，从图中可见经过本实施例制备的焊丝用钢盘条金相组织均匀。
实施例3
一种气保焊丝用钢，其成分以重量百分比计为：C：0.10％，Si：0.22％，Mn：0.60％，P:0.0079％，S:0.0018％，Cr：8.92％，Ni：0.54％，Cu:0.0317％，Mo：0.97％，Al:0.0083％，V：0.20％，Ti:0.0017％，Nb：0.0785％，Zr:0.0024％，As:0.0028％，Sn:0.0022％，Sb:0.0008％，Pb:0.0020％，Bi:0.0016％，其余为Fe及不可避免的杂质。
所述气保焊丝用钢热处理软化方法，包括如下步骤：
所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在380℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790-795℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790-795℃后的焊丝用钢盘条保温6h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却8h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
本发明工艺简单，软化效果好，经该方法处理后气保焊丝用钢具有以下特点：抗拉强度为678MPa，断后伸长率为30％，断面收缩率为77％，硬度:90HRB左右，用户焊丝拉拔顺畅、无断丝。
金相组织如图4所示，从图中可见经过本实施例制备的焊丝用钢盘条金相组织均匀。
应当理解，虽然本说明书是按照各个实施例描述的，但并非每个实施例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。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种气保焊丝用钢，其特征在于，其成分以重量百分比计为：
C：0.08-0.12％，Si：0.20-0.30％，Mn：0.50-0.70％，P≤0.008％，S≤0.006％，Cr：8.80-9.10％，Ni：0.40-0.60％，Cu≤0.10％，Mo：0.90-1.10％，Al≤0.020％，V：0.16-0.25％，Ti≤0.01％，Nb：0.060-0.090％，Zr≤0.010％，As≤0.008％，Sn≤0.005％，Sb≤0.005％，Pb≤0.005％，Bi≤0.005％，其余为Fe及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的气保焊丝用钢，其特征在于，其成分以重量百分比计为：
C：0.10％，Si：0.22％，Mn：0.58％，P:0.0071％，S:0.0018％，Cr：9.01％，Ni：0.54％，Cu:0.022％，Mo：0.98％，Al:0.008％，V：0.20％，Ti:0.0021％，Nb：0.0073％，Zr:0.0014％，As:0.0049％，Sn:0.0025％，Sb:0.0014％，Pb:0.0001％，Bi:0.0011％，其余为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的气保焊丝用钢，其特征在于，其成分以重量百分比计为：
C：0.09％，Si：0.23％，Mn：0.57％，P:0.0056％，S:0.001％，Cr：8.88％，Ni：0.54％，Cu:0.025％，Mo：0.96％，Al:0.0095％，V：0.20％，Ti:0.0022％，Nb：0.0755％，Zr:0.0027％，As:0.0039％，Sn:0.0016％，Sb:0.0012％，Pb:0.0022％，Bi:0.002％，其余为Fe及不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的气保焊丝用钢，其特征在于，其成分以重量百分比计为：
C：0.10％，Si：0.22％，Mn：0.60％，P:0.0079％，S:0.0018％，Cr：8.92％，Ni：0.54％，Cu:0.0317％，Mo：0.97％，Al:0.0083％，V：0.20％，Ti:0.0017％，Nb：0.0785％，Zr:0.0024％，As:0.0028％，Sn:0.0022％，Sb:0.0008％，Pb:0.0020％，Bi:0.0016％，其余为Fe及不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的气保焊丝用钢，其特征在于，所述气保焊丝用钢抗拉强度≤700MPa，断后伸长率≥25％，断面收缩率≥75％，硬度:90HRB。
6.一种根据权利要求1-5任意一项所述的气保焊丝用钢热处理软化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、加热工序：将焊丝用钢盘条放入初始炉温在350℃-400℃的罩式退火炉中，经过两段升温，加热至780℃-800℃；
步骤S2、保温工序：将步骤S1加热至780℃-800℃后的焊丝用钢盘条保温6-7h；
步骤S3、冷却工序：将步骤S2保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度冷却至500℃以下，冷却至出炉温度即可出炉空冷。
7.根据权利要求6所述的气保焊丝用钢热处理软化方法，其特征在于，所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在350℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790℃后的焊丝用钢盘条保温6h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条随炉冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却7h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
8.根据权利要求6所述的气保焊丝用钢热处理软化方法，其特征在于，所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在400℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790-795℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790-795℃后的焊丝用钢盘条保温7h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却7h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
9.根据权利要求6所述的气保焊丝用钢热处理软化方法，其特征在于，所述步骤S1中焊丝用钢盘条放入初始炉温在380℃的罩式退火炉中，经350-550℃升温2h，550-790℃升温2.5h，加热至790-795℃；
步骤S2中将步骤S1加热至790-795℃后的焊丝用钢盘条保温6h；
所述步骤S3中将保温后的焊丝用钢盘条进行冷却，冷却时将钢材以≤25℃/h的冷却速度随炉冷却8h，冷却至500℃，低于500℃出炉空冷。
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