RU2230638C1 - Method for butt welding of carbon steel strips - Google Patents

Method for butt welding of carbon steel strips Download PDF

Info

Publication number
RU2230638C1
RU2230638C1 RU2002130855/02A RU2002130855A RU2230638C1 RU 2230638 C1 RU2230638 C1 RU 2230638C1 RU 2002130855/02 A RU2002130855/02 A RU 2002130855/02A RU 2002130855 A RU2002130855 A RU 2002130855A RU 2230638 C1 RU2230638 C1 RU 2230638C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strips
welding
steel
value
carbon content
Prior art date
Application number
RU2002130855/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002130855A (en
Inventor
Р.С. Тахаутдинов (RU)
Р.С. Тахаутдинов
А.И. Антипенко (RU)
А.И. Антипенко
А.А. Мухин (RU)
А.А. Мухин
В.Б. Попов (RU)
В.Б. Попов
А.П. Буданов (RU)
А.П. Буданов
В.Г. Антипанов (RU)
В.Г. Антипанов
В.Л. Корнилов (RU)
В.Л. Корнилов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" filed Critical Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат"
Priority to RU2002130855/02A priority Critical patent/RU2230638C1/en
Publication of RU2002130855A publication Critical patent/RU2002130855A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2230638C1 publication Critical patent/RU2230638C1/en

Links

Landscapes

  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: welding of strips of hot rolled carbon steel designed for further cold rolling.
SUBSTANCE: method comprises steps of welding steel strips with thickness 2 - 6 mm before etching them by flashing-off end edges of strips; gradually approaching edges one to another for their welding and upsetting; selecting upsetting value according to thickness h of welded strips and taking into account carbon content in steel. When carbon content is less than 0.1%, selecting value
Figure 00000001
of upsetting
Figure 00000002
=(1.0 -1.1)h; when carbon content is in range 0.1 -0.3%,
Figure 00000003
= (1.12 -1.3)h. After duration of electrode working equal to 32 hours increasing upsetting value for first group of steels until
Figure 00000004
= (1.15 - 1.25)h and for second group of steels - until value
Figure 00000005
=(1.30 - 1.45)h.
EFFECT: possibility for increasing efficiency of equipment in cold rolling shop, lowered loss of metal due to decreased quantity of rejected metal in the result of enhanced rolling quality of welded seams.
2 ex

Description

Предлагаемое изобретение относится к сварке металлов и может быть использовано при стыковой сварке полосовой горячекатаной стали, предназначенной для последующей холодной прокатки.The present invention relates to the welding of metals and can be used in butt welding of strip hot-rolled steel for subsequent cold rolling.

Стыковую сварку горячекатаных полос осуществляют непосредственно перед их травлением на непрерывных травильных агрегатах (НТА) для обеспечения непрерывности процесса. Технология такой сварки и оборудование для ее осуществления описаны, например, в книге А.И. Целикова и др. Машины и агрегаты металлургических заводов. - М.: Металлургия, 1988, т.3, с.381 и 382.Butt welding of hot-rolled strips is carried out immediately before their etching on continuous etching units (NTA) to ensure the continuity of the process. The technology of such welding and equipment for its implementation are described, for example, in the book of A.I. Tselikova et al. Machines and assemblies of metallurgical plants. - M .: Metallurgy, 1988, v. 3, p. 381 and 382.

Прочность шва при сварке должна быть равна прочности материала полосы (для исключения разрывов полос при холодной прокатке). Качественный шов обеспечивает требуемую производительность всех агрегатов цеха холодной прокатки при минимальных отходах металла. Основным показателем качества сварных швов является их “прокатываемость” на стане холодной прокатки, которая определяется (в %%) по отношению разорванных швов к их общему количеству для прокатанной партии полос.The strength of the weld during welding should be equal to the strength of the strip material (to avoid strip breaks during cold rolling). A high-quality seam provides the required performance of all units of the cold rolling workshop with minimal metal waste. The main indicator of the quality of welds is their “rolling” in a cold rolling mill, which is determined (in %%) by the ratio of torn joints to their total number for a rolled batch of strips.

Следует также учесть, что некачественный шов может быть разорван при прохождении металла на НТА или на других переделах цеха холодной прокатки (например, при дрессировке после отжига).It should also be noted that a poor-quality seam can be torn during the passage of metal at the NTA or at other stages of the cold rolling workshop (for example, during training after annealing).

Известен способ сварки горячекатаных полос, отличительной особенностью которого является занижение толщины металла в месте сварного шва по сравнению с толщиной свариваемых полос, осуществляемое в процессе съема грата и по определенной зависимости (см. а.с. СССР №390884, кл. В 23 К 11/04, В 21 В 1/28, опубл. 13.03.74 г.). Известен также способ обработки сварного шва на подкате для холоднокатаных листов, при котором занижение толщины металла сварного шва производят от кромок полосы с равномерным увеличением глубины занижения к ее середине, с определением толщины металла шва по конкретной зависимости (см. а.с. СССР №536025, кл. В 23 К 11/04, опубл. 16.06.77 г.).A known method of welding hot-rolled strips, a distinctive feature of which is the underestimation of the thickness of the metal at the weld in comparison with the thickness of the welded strips, carried out in the process of removal of the weld and according to a certain relationship (see AS USSR No. 390884, class. 23 K 11 / 04, B 21 V 1/28, publ. 13.03.74 g.). There is also a known method of processing a weld on a rolling for cold-rolled sheets, in which the understatement of the thickness of the metal of the weld is produced from the edges of the strip with a uniform increase in the depth of understatement to its middle, with the determination of the thickness of the weld metal according to a specific relationship (see AS USSR No. 536025 , CL B 23 K 11/04, publ. 16.06.77).

Недостатком известных способов является уменьшение (занижение) толщины металла в районе шва, что при холодной прокатке полос с повышенными натяжениями и скоростями может привести к их обрыву с отрицательными последствиями.A disadvantage of the known methods is the reduction (understatement) of the thickness of the metal in the weld area, which during cold rolling of strips with increased tension and speed can lead to their breakage with negative consequences.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является технология стыковой сварки стальных полос толщиной 2-6 мм на НТА, описанный в книге Ю.Д. Железнова и др. Совершенствование производства холоднокатаной листовой стали. - М.: Металлургия, 1982, с.19 и 20, табл.6, 7 и 8.The closest analogue to the claimed object is the technology of butt welding of steel strips with a thickness of 2-6 mm on the NTA, described in the book by Yu.D. Zheleznova et al. Improving the production of cold rolled sheet steel. - M .: Metallurgy, 1982, p. 19 and 20, tab. 6, 7 and 8.

Эта технология сварки путем непрерывного оплавления торцевых кромок полос включает постепенное сближение кромок, их сварку и осадку после сварки и характеризуется тем, что величину осадки Δос изменяют в зависимости от толщины свариваемых полос “h”, в пределах: Δос=(1,1...1,7) h для всех марок сталей.This welding technology by continuously melting the end edges of the strips includes a gradual approximation of the edges, their welding and draft after welding and is characterized by the fact that the amount of draft Δ os varies depending on the thickness of the welded strips “h”, within: Δ os = (1,1 ... 1,7) h for all grades of steel.

Недостатком такой технологии является инвариантность величины осадки к содержанию углерода в свариваемой стали, а также к продолжительности работы электродов стыкосварочной машины (ССМ), т.е. к их износу, что не обеспечивает высокого качества (и прокатываемость) сварных швов.The disadvantage of this technology is the invariance of the precipitation value to the carbon content in the welded steel, as well as to the duration of the butt welding machine electrodes (CCM), i.e. to their wear, which does not provide high quality (and rolling) welds.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение производительности агрегатов цеха холодной прокатки и снижение выхода некондиционного металла за счет улучшения прокатываемости сварных швов.The technical task of the invention is to increase the performance of the units of the cold rolling shop and reduce the yield of substandard metal by improving the rolling ability of welds.

Для решения этой задачи в способе стыковой сварки углеродистой полосовой стали толщиной 2...6 мм перед травлением путем непрерывного оплавления торцевых кромок полос, включающем постепенное сближение кромок, их сварку и осадку после сварки, при содержании в стали углерода до 0,1% величину осадки Δос принимают в зависимости от толщины h свариваемых полос равной: Δос=(1,0...1,1) h, a при содержании углерода более 0,1% и до 0,3% - Δос=(1,12...1,30) h, при этом после 32 часов работы электродов величину Δос для первой группы указанных сталей принимают в пределах (1,15...1,25) h, а для второй группы сталей - Δос=(1,30...1,45) h.To solve this problem, in the method of butt welding of carbon strip steel with a thickness of 2 ... 6 mm before etching by continuously melting the end edges of the strips, including the gradual approximation of the edges, their welding and draft after welding, when the carbon content in the steel is up to 0.1%, the precipitation Δ os is taken, depending on the thickness h of the welded strips, equal to: Δ os = (1.0 ... 1.1) h, and with a carbon content of more than 0.1% and up to 0.3% - Δ os = (1 , 12 ... 1.30) h, and after 32 hours of operation of the electrodes, the Δ os value for the first group of these steels is taken within (1.1 5 ... 1.25) h, and for the second group of steels - Δ os = (1.30 ... 1.45) h.

Сущность найденного технического решения заключается в варьировании величины осадки металла при стыковой сварке полосовой стали (осадка, т.е. сближение торцов полос, - важнейшая операция стыковой сварки) в зависимости от содержания в ней углерода, а также в изменении этой величины при износе электродов ССМ (через определенное время сварки).The essence of the technical solution found is to vary the amount of metal precipitation during butt welding of strip steel (draft, i.e. the convergence of the ends of the strips, is the most important butt welding operation) depending on the carbon content in it, and also to change this value when the CCM electrodes are worn (after a certain welding time).

Кроме того, опытным путем (см. ниже) было установлено, что величина Δос/h в большинстве случаев должна быть меньше известных величин (см. табл.6-8 источника, выбранного в качестве ближайшего аналога) даже при износе электродов ССМ.In addition, it was experimentally established (see below) that the value of Δ os / h in most cases should be less than the known values (see Table 6-8 of the source selected as the closest analogue) even when the CCM electrodes are worn.

Опытную проверку заявляемого способа осуществляли на НТА листопрокатного цеха №5 ОАО “Магнитогорский меткомбинат”, оценивая результаты по прокатываемости швов на стане холодной прокатки 2500 этого цеха, а также по выходу некондиционного полосового проката и увеличению производительности агрегатов цеха.An experimental verification of the proposed method was carried out at the NTA sheet rolling shop No. 5 of OJSC “Magnitogorsk Iron and Steel Works”, evaluating the results of weldability in the cold rolling mill 2500 of this workshop, as well as the output of substandard strip rolling and increase the productivity of the units of the workshop.

С этой целью при сварке горячекатаной полосовой стали толщиной 2...6 мм с различным содержанием углерода перед травлением варьировали величину осадки металла на ССМ НТА в зависимости от общей продолжительности сварки (времени работы электродов).For this purpose, when welding hot-rolled strip steel with a thickness of 2 ... 6 mm with different carbon contents before etching, the amount of metal deposition on the SSM NTA was varied depending on the total duration of welding (electrode working time).

Наилучшие результаты (увеличение прокатываемости швов на 2 абс.% - до 98% и уменьшение выхода некондиционного проката на 1,5...2,0%) получены при использовании предлагаемой технологии сварки. При этом также было отмечено увеличение производительности всех агрегатов цеха, работающих со сварной полосой, на 5...7%.The best results (an increase in weldability by 2 abs.% - up to 98% and a decrease in the yield of substandard products by 1.5 ... 2.0%) were obtained using the proposed welding technology. At the same time, an increase in productivity of all workshop units working with a welded strip was noted by 5 ... 7%.

Отклонение от рекомендуемых параметров осадки металла приводило к отрицательным последствиям, в основном, из-за ухудшения микроструктуры стали. Так, при увеличении Δос наблюдалась мелкозернистая структура, что в ряде случаев приводило к разрывам полос по швам. Уменьшение же Δос (по сравнению с рекомендуемыми величинами) вызывало укрупнение зерна стали, что ухудшало пластические свойства металла в районе швов, также вызывая (особенно при холодной прокатке) разрывы полос.Deviation from the recommended parameters of metal precipitation led to negative consequences, mainly due to the deterioration of the microstructure of steel. Thus, with an increase in Δ os , a fine-grained structure was observed, which in some cases led to band breaks at the seams. A decrease in Δ os (in comparison with the recommended values) caused coarsening of the steel grain, which worsened the plastic properties of the metal in the weld area, and also caused strip breaks (especially during cold rolling).

Как было установлено в ходе металлографических исследований, отмеченные отрицательные явления были обусловлены появлением дополнительных напряжений в околошовной зоне из-за большой разницы в микроструктурах основного металла и полученного шва и “разнобалльности” структур до 2-3 баллов.As it was established during metallographic studies, the noted negative phenomena were caused by the appearance of additional stresses in the heat-affected zone due to the large difference in the microstructures of the base metal and the resulting weld and “variability” of structures up to 2-3 points.

Была также проведена сварка горячекатаных полос встык на НТА по технологии, взятой в качестве ближайшего аналога (см. табл.8 в книге Ю.Д. Железнова и др.). При этом прокатываемость швов составила 94...96% с соответствующим падением производства агрегатов цеха и увеличением выхода некондиционного листа, а на ССМ НТА увеличилась на 10% длительность рабочей кампании сварочных электродов и снизился их расход.Butt welding was also carried out end-to-end on the NTA using the technology taken as the closest analogue (see table 8 in the book of Yu.D. Zheleznov and others). At the same time, weldability amounted to 94 ... 96% with a corresponding drop in production of workshop units and an increase in the output of substandard sheet, and on the SSM NTA, the duration of the working campaign of welding electrodes increased by 10% and their consumption decreased.

Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость заявляемого технического решения для достижения поставленной цели и его преимущества перед известной технологией стыковой сварки горячекатаных полос.Thus, the pilot test confirmed the acceptability of the claimed technical solution to achieve the goal and its advantages over the known technology of butt welding of hot rolled strips.

По данным Центральной лаборатории контроля ОАО “ММК” внедрение разработанной технологии в листопрокатном цехе №5 комбината позволит увеличить прибыль от реализации готового листового проката (за счет уменьшения его себестоимости и увеличения производства) не менее чем на 5%.According to the Central Control Laboratory of OJSC MMK, the introduction of the developed technology in the sheet rolling shop No. 5 of the plant will increase the profit from the sale of finished sheet metal (by reducing its cost and increasing production) by at least 5%.

Примеры конкретного выполненияCase Studies

1. Горячекатаная полосовая сталь толщиной h=2 мм с содержанием 0,07% углерода сваривается перед травлением с Δос=1,05h=1,05·2=2,1 мм. После 32 часов работы электродов ССМ величину осадки металла принимают: Δос=1,2h=1,2·2=2,4 мм.1. Hot rolled strip steel with a thickness of h = 2 mm with a content of 0.07% of carbon is welded before etching with Δ os = 1.05h = 1.05 · 2 = 2.1 mm. After 32 hours of precipitation of metal electrodes SSM value taking: Δ oc = 1,2h = 1,2 · 2 = 2.4 mm.

2. Аналогичная сталь толщиной h=6 мм и с содержанием 0,2% углерода подвергается стыковой сварке на НТА с Δос=1,2h=1,2·6=7,2 мм, а после 32 часов работы сварочных электродов: Δoc=1,37h=1,37·6≅8,2 мм.2. Similar steel with a thickness of h = 6 mm and with a content of 0.2% carbon is butt welded to an NTA with Δ os = 1.2h = 1.2 · 6 = 7.2 mm, and after 32 hours of operation of the welding electrodes: Δ oc = 1.37h = 1.37 · 6≅8.2 mm.

Claims (1)

Способ стыковой сварки углеродистой полосовой стали толщиной от 2 до 6 мм перед травлением путем непрерывного оплавления торцевых кромок полос, включающий постепенное сближение кромок, их сварку и осадку, величину которой выбирают в зависимости от толщины h свариваемых полос, отличающийся тем, что величину осадки выбирают с учетом содержания углерода в стали, при этом при содержании углерода до 0,1% величину осадки Δос принимают Δос=(1,0...1,1)h, при содержании углерода более 0,1 до 0,3% - Δос=(1,12...1,3)h, а после 32 ч работы электродов величину осадки увеличивают для первой группы указанных сталей до Δос=(1,15...1,25)h, для второй группы - до Δос=(1,30...1,45)h.The method of butt welding of carbon strip steel with a thickness of 2 to 6 mm before etching by continuously melting the end edges of the strips, including the gradual approximation of the edges, their welding and draft, the value of which is selected depending on the thickness h of the welded strips, characterized in that the precipitation value is selected with taking into account the carbon content in steel, in this case, when the carbon content is up to 0.1%, the amount of precipitation ΔОс takes ΔОС = (1.0 ... 1.1) h, when the carbon content is more than 0.1 to 0.3%, ΔОС = (1.12 ... 1.3) h, and after 32 hours of operation of the electrodes, the amount of precipitation increased Chiva for a first group of said steel to Δos = (1,15 ... 1,25) h, for the second group - to Δos = (1,30 ... 1,45) h.
RU2002130855/02A 2002-11-18 2002-11-18 Method for butt welding of carbon steel strips RU2230638C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130855/02A RU2230638C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Method for butt welding of carbon steel strips

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130855/02A RU2230638C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Method for butt welding of carbon steel strips

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002130855A RU2002130855A (en) 2004-06-10
RU2230638C1 true RU2230638C1 (en) 2004-06-20

Family

ID=32846398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002130855/02A RU2230638C1 (en) 2002-11-18 2002-11-18 Method for butt welding of carbon steel strips

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2230638C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЖЕЛЕЗНОВ Ю.Д. и др. Совершенствование производства холоднокатаной листовой стали. - М.: Металлургия, 1982, с.19 и 20, табл.6-8. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106102940B (en) Heavy wall high tenacity high-tensile steel and its manufacture method
CN100503864C (en) Method for producing ultra-fine grain steel plate by medium and thin slab continuous casting and rolling
JP3249760B2 (en) Manufacturing method of ultra-thin steel sheet for cans
ATE432373T1 (en) METHOD FOR PRODUCING FLAT STEEL PRODUCTS FROM A STEEL FORMING A MARTENSITIC STRUCTURE
JP2005290554A (en) Steel plate excellent in machinability, toughness and weldability, and method for production thereof
JP2017080806A (en) Steel strip notching method, cold rolling method, and manufacturing method of cold rolling steel strip
CN102549186A (en) High-strength steel pipe, steel plate for high-strength steel pipe, and processes for producing these
US20040234715A1 (en) Method of manufacturing stainless steel pipe for use in piping systems
RU2230638C1 (en) Method for butt welding of carbon steel strips
CN108672933A (en) A kind of continuous rolling production line ferritic stainless steel weld seam ultra-narrow heat affected area welding method
WO2022172516A1 (en) Laser cutting method for steel strip, laser cutting equipment, cold rolling method, and manufacturing method of cold-rolled steel strip
JPH11315343A (en) Slit steel strip for welded can, its manufacture, and cold rolled steel strip coil for slit steel strip
RU2295428C1 (en) Coiled steel strips flash welding method
JP7363832B2 (en) Laser cutting method for steel strip, laser cutting equipment, cold rolling method, and method for manufacturing cold rolled steel strip
CN108747018B (en) Method for welding negative abutted seam gaps of austenitic stainless steel
JPH0421741A (en) Manufacture of steel sheet for three-piece can and three-piece can manufactured therefrom
RU2293637C1 (en) Method of butt-welding of steel strips
RU2311974C2 (en) Rolling method at creating preset stressed state along cross section of blank and blank for performing the same
RU2239500C1 (en) Method for continuous cold rolling of strip with tension
Polunin et al. Comparative Analysis of Cold Rolling Mills 2030 and 1770
JP3233833B2 (en) Steel material excellent in high-density energy beam cutting property and method for producing the same
JP2001252701A (en) Fe-Cr BASE AND Fe-Cr-Ni BASE STAINLESS STEEL STOCK FOR HOT ROLLING AND METHOD FOR PREVENTING EDGE CRACK AT HOT ROLLING
CN116855707A (en) Manufacturing method of boron-containing low-carbon steel special for flux-cored wire
RU2014190C1 (en) Method for manufacturing three-layer sheets and bands
RU2453385C2 (en) Method of rolling creating preset tension in cross section of work-piece and work-piece for making same