CN116618428A - 一种复合钢种钢坯轧合连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合钢种钢坯轧合连接方法，首先将两个150x150mm短坯的连接部位加工成台阶状，两个短坯接触面加工成锯齿状；将加工好的短坯进行对接，再用薄钢板将对接部位进行四面的包裹、焊接，对包裹部位进行抽真空处理；增大1#、3#、5#轧机的压下量，短坯按照上述步骤连接、长度达到7m后，便入炉加热，加热段1160‑1200℃、均热段1080‑1160℃、开轧温度1040‑1080℃；加热时间控制在炉时间不少于140min；出钢温度按照上限控制，钢坯头、尾温差控制在30℃范围内，复合钢种钢坯经加热后，由带保温罩的出炉辊道直接运送至粗轧机组进行轧制。

Description

一种复合钢种钢坯轧合连接方法

技术领域

本发明涉及一种复合钢种钢坯轧合连接方法。

背景技术

随着我国高端制造业水平迅猛的发展，对高端特异化棒线材的需求量越来越多，这种高端特殊钢棒线材特异化强，价格很高，用户经常只需求几百公斤。组织生产这种订单时，因合金成本很高，为降低成本冶炼时经常也只炼几百公斤，铸造时也只能铸成1-2米的短坯。另外特钢厂在新品开发时，实验阶段为减少废品浪费，一般也将钢坯铸成短坯。国内棒线材生产线加热炉动梁间距一般为3m，钢坯需掸在三根梁上才能保证钢坯在炉内正常步进运行，因此钢坯长度小于7m时便无法正常入炉加热。棒线材连轧生产线5#、6#轧机间距为6.5m，若钢坯过短，轧件尾部离开5#轧机时头部还未咬入6#轧机，无法实现连轧。因此如何在棒线材连轧生产线生产短坯一直是一项未解决难题。

检索文献：（1）棒线材轧机钢坯对焊技术 T.H.Austen《钢铁》；（2）特长连铸钢坯爆炸焊接包覆发生断裂的原因分析 陈健美、陈云祥；（3）锻制钢坯辙叉焊接工艺研究姜丽丽闫佳 尉小明。由上述检索文献可知，目前关于棒线材钢坯的连接方法主要是通过焊接的方式。这种方式要求被焊接的两种钢坯材质相同或相近。另外焊接过程中焊缝处的金属热应力容易集中，影响材料的塑性，在后续的轧制过程中极易发生断裂事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合钢种钢坯轧合连接方法，利用轧机的轧制力将两种不同钢种的钢坯在轧制过程中轧合成一体，解决棒线材连轧生产线无法生产过短钢坯的难题。在不改变现有棒线材连轧生产线加热和轧制工艺装备的情况下。采取新方法将钢坯进行连接，使连接后的钢坯长度大于7m，实现短坯在棒线材连轧线的正常加热和轧制。

本发明采用的技术方案是，一种复合钢种钢坯轧合连接方法，按照下列步骤实施：1）、首先将两个150x150mm短坯的连接部位加工成台阶状，两个短坯接触面加工成锯齿状，接触面的高度为75mm、长度为100mm，以增大接触面积，接触面光洁度要达到▽6级以上，便于后续轧制时更易轧合；将加工好的短坯进行对接，再用薄钢板将对接部位进行四面的包裹，并用满焊工艺将薄板与钢坯进行焊接，最后再对包裹部位进行抽真空处理，这样在后续的加热工序时，钢坯连接部位便不会发生氧化，避免接触面产生氧化铁皮影响轧合效果；2）、重新设计棒线材粗轧轧机的压下变形工艺模型，增大1#、3#、5#轧机的压下量，相应的增大轧制力和接触面区域金属的变形量，有利于两个钢坯的轧合；3）、短坯按照上述步骤连接、长度达到7m后，便进行入炉、步进、出炉动作完成加热工序。在加热炉加热时，连接部位经过抽真空处理，两个钢坯的接触面不会产生氧化铁皮，仍处于光滑的表面。复合钢种钢坯的加热温度较普通钢种需整体提高20℃左右，还需严格控制好各加热段的炉温和钢坯在各加热段的加热时间，加热控制要求如下：加热段1160-1200℃、均热段1080-1160℃、开轧温度1040-1080℃； 4）加热时间控制，实验钢在炉时间控制：≥140min，预热段时间：≥60min；加热段时间：≥45min；均热段时间：≥35min，在炉时间不少于140min；出钢温度按照上限控制，钢坯头、尾温差控制在30℃范围内。

复合钢种钢坯经加热后，由带保温罩的出炉辊道直接运送至粗轧机组进行轧制。在轧制到钢坯连接部位时，轧件锯齿状的接触面会受到轧辊巨大的下压力，此时接触面表面很光滑且温度很高（1050℃左右），在如此大的压力作用下，两个轧件接触面便会被轧制焊合成一体，实现高强度的连接。在后续的连轧状态下，连接部位会越轧连接的越紧密。

为提高轧制过程的轧合效果，对常规粗轧轧制工艺进行优化。在总压下率不变的情况下，增大1#、3#、5#平式轧机的压下量，相应降低2#、4#、6#立式轧机的压下量，具体如下：

1#架次，孔型形状为浅槽孔型，轧件宽176、轧件高95、辊缝值80，面积16965，压下率36.8%；

2#架次，孔型形状为浅槽孔型，轧件宽114、轧件高120、辊缝值82，面积12675，压下率31.8%；

3#架次，孔型形状为椭方孔型，轧件宽135、轧件高66、辊缝值13，面积9009，压下率42.1%；

4#架次，孔型形状为圆孔型，轧件宽85、轧件高92、辊缝值12，面积6638，压下率31.8%；

5#架次，孔型形状为椭孔型，轧件宽96、轧件高48、辊缝值15，面积4961，压下率43.5%；

6#架次，孔型形状为圆孔型，轧件宽65、轧件高67、辊缝值9，面积3420，压下率30.2%。

本发明适于各种材质的复合钢种钢坯的连接，特别是特异化强的高端特殊材质钢坯的连接更为适宜。本发明工艺调整简单，无需额外的投入，具有较好的推广性。

附图说明

图1为本发明短坯连接部位的结构示意图；

图2为本发明中两节短坯连接后的结构示意图。

实施方式

一种复合钢种钢坯轧合连接方法，按照下列步骤实施：1）、如图1、2所示，首先将两个150x150mm短坯的连接部位加工成台阶状，两个短坯接触面加工成锯齿状，接触面的高度为75mm、长度为100mm，以增大接触面积，接触面光洁度要达到▽6级以上，便于后续轧制时更易轧合；将加工好的短坯进行对接，再用薄钢板将对接部位进行四面的包裹，并用满焊工艺将薄板与钢坯进行焊接，最后再对包裹部位进行抽真空处理，这样在后续的加热工序时，钢坯连接部位便不会发生氧化，避免接触面产生氧化铁皮影响轧合效果；2）、重新设计棒线材粗轧轧机的压下变形工艺模型，增大1#、3#、5#轧机的压下量，相应的增大轧制力和接触面区域金属的变形量，有利于两个钢坯的轧合；3）、短坯按照上述步骤连接、长度达到7m后，便进行入炉、步进、出炉动作完成加热工序。在加热炉加热时，连接部位经过抽真空处理，两个钢坯的接触面不会产生氧化铁皮，仍处于光滑的表面。复合钢种钢坯的加热温度较普通钢种需整体提高20℃左右，还需严格控制好各加热段的炉温和钢坯在各加热段的加热时间，加热控制要求如下：加热段1160-1200℃、均热段1080-1160℃、开轧温度1040-1080℃；4）加热时间控制，实验钢在炉时间控制：≥140min，预热段时间：≥60min； 加热段时间：≥45min；均热段时间：≥35min，在炉时间不少于140min；出钢温度按照上限控制，钢坯头、尾温差控制在30℃范围内。

复合钢种钢坯经加热后，由带保温罩的出炉辊道直接运送至粗轧机组进行轧制。在轧制到钢坯连接部位时，轧件锯齿状的接触面会受到轧辊巨大的下压力，此时接触面表面很光滑且温度很高（1050℃左右），在如此大的压力作用下，两个轧件接触面便会被轧制焊合成一体，实现高强度的连接。在后续的连轧状态下，连接部位会越轧连接的越紧密。

为提高轧制过程的轧合效果，对常规粗轧轧制工艺进行优化。在总压下率不变的情况下，增大1#、3#、5#平式轧机的压下量，相应降低2#、4#、6#立式轧机的压下量，具体如下：

1#架次，孔型形状为浅槽孔型，轧件宽176、轧件高95、辊缝值80，面积16965，压下率36.8%；

2#架次，孔型形状为浅槽孔型，轧件宽114、轧件高120、辊缝值82，面积12675，压下率31.8%；

3#架次，孔型形状为椭方孔型，轧件宽135、轧件高66、辊缝值13，面积9009，压下率42.1%；

4#架次，孔型形状为圆孔型，轧件宽85、轧件高92、辊缝值12，面积6638，压下率31.8%；

5#架次，孔型形状为椭孔型，轧件宽96、轧件高48、辊缝值15，面积4961，压下率43.5%；

6#架次，孔型形状为圆孔型，轧件宽65、轧件高67、辊缝值9，面积3420，压下率30.2%。

Claims (2)

1.一种复合钢种钢坯轧合连接方法，其特征在于按照下列步骤实施：

1）、首先将两个150x150mm短坯的连接部位加工成台阶状，两个短坯接触面加工成锯齿状，接触面的高度为75mm、长度为100mm，接触面光洁度要达到▽6级以上；将加工好的短坯进行对接，再用薄钢板将对接部位进行四面的包裹，并用满焊工艺将薄板与钢坯进行焊接，最后再对包裹部位进行抽真空处理；

2）、重新设计棒线材粗轧轧机的压下变形工艺模型，增大1#、3#、5#轧机的压下量，相应的增大轧制力和接触面区域金属的变形量；

3）、短坯按照上述步骤连接、长度达到7m后，便进行入炉、步进、出炉动作完成加热工序，加热控制要求如下：加热段1160-1200℃、均热段1080-1160℃、开轧温度1040-1080℃；

4）、加热时间控制，实验钢在炉时间控制：≥140min，预热段时间：≥60min； 加热段时间：≥45min；均热段时间：≥35min，在炉时间不少于140min；出钢温度按照上限控制，钢坯头、尾温差控制在30℃范围内，复合钢种钢坯经加热后，由带保温罩的出炉辊道直接运送至粗轧机组进行轧制，两个轧件接触面便会被轧制焊合成一体，实现高强度的连接。

2.根据权利要求1所述的一种复合钢种钢坯轧合连接方法，其特征在于对常规粗轧轧制工艺进行优化，在总压下率不变的情况下，增大1#、3#、5#平式轧机的压下量，相应降低2#、4#、6#立式轧机的压下量，具体如下：

1#架次，孔型形状为浅槽孔型，轧件宽176、轧件高95、辊缝值80，面积16965，压下率36.8%；

2#架次，孔型形状为浅槽孔型，轧件宽114、轧件高120、辊缝值82，面积12675，压下率31.8%；

3#架次，孔型形状为椭方孔型，轧件宽135、轧件高66、辊缝值13，面积9009，压下率42.1%；

4#架次，孔型形状为圆孔型，轧件宽85、轧件高92、辊缝值12，面积6638，压下率31.8%；

5#架次，孔型形状为椭孔型，轧件宽96、轧件高48、辊缝值15，面积4961，压下率43.5%；

6#架次，孔型形状为圆孔型，轧件宽65、轧件高67、辊缝值9，面积3420，压下率30.2%。