RU2534888C1 - Manufacturing method for two-layer hot-rolled steel plate - Google Patents
Manufacturing method for two-layer hot-rolled steel plate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534888C1 RU2534888C1 RU2013135334/02A RU2013135334A RU2534888C1 RU 2534888 C1 RU2534888 C1 RU 2534888C1 RU 2013135334/02 A RU2013135334/02 A RU 2013135334/02A RU 2013135334 A RU2013135334 A RU 2013135334A RU 2534888 C1 RU2534888 C1 RU 2534888C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- steel
- layer
- bimetallic
- workpiece
- billet
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству двухслойных горячекатаных листов с применением электрошлаковой технологии. Изобретение может быть использовано для изготовления изделий, эксплуатирующихся в широком температурном интервале (до -60°C) в условиях повышенного коррозионного износа под воздействием морской воды и других агрессивных сред. Изделия могут быть применены в мостостроении, в том числе балластных корыт, и других технических сооружений высокоскоростных магистралей железнодорожного транспорта, в судостроении, в том числе для обшивки корпусов ледоколов и морских платформ, и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of metallurgy, and more particularly to the production of two-layer hot-rolled sheets using electroslag technology. The invention can be used for the manufacture of products operating in a wide temperature range (up to -60 ° C) in conditions of increased corrosion wear under the influence of sea water and other aggressive environments. Products can be used in bridge construction, including ballast troughs, and other technical structures of high-speed railways, in shipbuilding, including for lining icebreaker cases and offshore platforms, and other industries.
Известен способ получения биметаллической заготовки наплавкой заготовки основного слоя плакирующим слоем и дальнейшую ее горячую прокатку (Кобелев А.Г., Лысак В.И., Чернышев В.Н., Быков А.А., Востриков В.П. Производство металлических слоистых композиционных материалов. Издательство «Интермет Инжиниринг», г.Москва, 2002 г., с.82-89).A known method for producing a bimetallic billet by surfacing a billet of the base layer with a clad layer and its further hot rolling (Kobelev A.G., Lysak V.I., Chernyshev V.N., Bykov A.A., Vostrikov V.P. Production of metal layered composite materials. Intermet Engineering Publishing House, Moscow, 2002, p. 82-89).
Недостаток известного способа заключается в том, что он не обеспечивает стабильный химический состав и структуру плакирующего слоя, а, следовательно, его технологические и эксплуатационные свойства. Кроме того, при недостаточной глубине проплавления заготовки основного слоя прочность сцепления слоев может быть недостаточной для сохранения надежного соединения при изготовлении изделий и их термической обработке.The disadvantage of this method is that it does not provide a stable chemical composition and structure of the cladding layer, and, therefore, its technological and operational properties. In addition, with insufficient penetration depth of the billet of the base layer, the adhesion strength of the layers may be insufficient to maintain reliable bonding in the manufacture of products and their heat treatment.
Известен способ получения биметаллических (двух- и трехслойных) листов и полос, включающий получение биметаллической заготовки наплавкой плакирующего слоя из коррозионностойкой стали на заготовку основного слоя из углеродистой или низколегированной стали и последующую прокатку заготовки. При этом наплавляют сталь, содержащую, мас.%: углерод 0,01-0,15, хром 15-28, азот 0,02-0,05, ниобий 5(C+0,5N) - 2,0, ванадий 4N - 0,5, железо - остальное, наплавку проводят с глубиной проплавления основного слоя 2-10 мм, а прокатку заканчивают в интервале температур 850-900°C. Кроме того, сталь для наплавки может содержать 1,5-5,0% молибдена (Патент РФ №2063852, МПК B23K 20/04, опубликован 20.07.1996).A known method for producing bimetallic (two- and three-layer) sheets and strips, including obtaining a bimetallic billet by welding a cladding layer of corrosion-resistant steel onto a billet of the main layer of carbon or low alloy steel and subsequent rolling of the billet. In this case, steel is deposited containing, wt.%: Carbon 0.01-0.15, chromium 15-28, nitrogen 0.02-0.05, niobium 5 (C + 0.5N) - 2.0, vanadium 4N - 0.5, iron - the rest, surfacing is carried out with a penetration depth of the main layer of 2-10 mm, and rolling is completed in the temperature range of 850-900 ° C. In addition, steel for surfacing may contain 1.5-5.0% molybdenum (RF Patent No. 2063852, IPC B23K 20/04, published July 20, 1996).
Недостатком данного способа является высокая неравномерность наплавленного слоя, со значительным проплавлением в подэлектродных пространствах и меньшим проплавлением в межэлектродных пространствах. Это приводит к большой неравномерности плакирующего слоя в готовом листовом прокате, что обуславливает снижение коррозионной стойкости в местах с меньшей толщиной плакирующего слоя, и снижению прочностных характеристик в местах с большей толщиной плакирующего слоя, и, как следствие, меньшей толщиной основного слоя. Кроме того, высокая неравномерность толщины плакирующего слоя создает дополнительные трудности при стыковке и сварке конструкций.The disadvantage of this method is the high unevenness of the deposited layer, with significant penetration in the sub-electrode spaces and less penetration in the interelectrode spaces. This leads to a large unevenness of the cladding layer in the finished sheet metal, which leads to a decrease in corrosion resistance in places with a smaller thickness of the cladding layer, and a decrease in strength characteristics in places with a greater thickness of the cladding layer, and, as a consequence, a smaller thickness of the main layer. In addition, the high non-uniformity of the thickness of the cladding layer creates additional difficulties when joining and welding structures.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления двухслойных горячекатаных листов, включающий получение биметаллического слитка путем размещения металлической заготовки, являющейся основным слоем биметаллического слитка, с зазором от стенки кристаллизатора, установку в этом зазоре расходуемого электрода из коррозионностойкой стали, наведение шлаковой ванны и переплав в ней расходуемого электрода с формированием наплавленного слоя при регламентированных значениях скорости формирования и электросопротивления шлаковой ванны, горячую прокатку полученного биметаллического слитка на листы (Патент RU №2193071, МПК C22B 9/20, опубликован 20.11.2002 г.).The closest in technical essence and the achieved result is a method of manufacturing a two-layer hot-rolled sheets, including obtaining a bimetallic ingot by placing a metal billet, which is the main layer of a bimetallic ingot, with a gap from the mold wall, installation of a consumable stainless steel electrode in this gap, inducing a slag bath and remelting a consumable electrode in it with the formation of a deposited layer at regulated values of the speed of the formations Nia and the resistivity of the slag bath, hot rolling the ingot obtained bimetallic sheets (Patent RU №2193071, IPC C22B 9/20, published 20.11.2002 g).
Недостаток способа-прототипа заключается в высокой неравномерности толщины наплавленного (плакирующего) слоя, что снижает коррозионные и прочностные характеристики биметаллического проката в целом, и его технологичность при изготовлении из него оборудования и сооружений.The disadvantage of the prototype method is the high non-uniformity of the thickness of the deposited (cladding) layer, which reduces the corrosion and strength characteristics of bimetallic rolled metal as a whole, and its manufacturability in the manufacture of equipment and structures from it.
Технический результат изобретения состоит в получении горячекатаных биметаллических листов с повышенными характеристиками равномерности толщины плакирующего слоя при сохранении высокой прочности и сплошности сцепления слоев, а также коррозионной стойкости плакирующего слоя.The technical result of the invention is to obtain hot-rolled bimetallic sheets with improved characteristics of uniformity of the thickness of the cladding layer while maintaining high strength and continuity of adhesion of the layers, as well as corrosion resistance of the cladding layer.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления двухслойных горячекатаных листов, включающем получение биметаллической заготовки методом электрошлаковой наплавки на заготовку основного слоя расходуемых электродов из коррозионностойкой стали, последующую прокатку биметаллической заготовки на листы, согласно изобретению по всей длине перед наплавкой к заготовке основного слоя в подэлектродных пространствах осуществляют приварку накладок, а в межэлектродных пространствах протачивают углубления, при этом накладки выполняют из стали, близкой по химическому составу к стали основного слоя или стали расходуемых электродов. Кроме того, накладка в сечении представляет плоскость, описанную ломаной линией или дугой или их сочетанием.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing two-layer hot-rolled sheets, which includes obtaining a bimetallic billet by electroslag surfacing on a billet of the main layer of consumable electrodes made of corrosion-resistant steel, subsequent rolling of the bimetallic billet onto sheets according to the invention along the entire length before surfacing to the base layer billet in pads are welded to the sub-electrode spaces, and recesses are pierced in the interelectrode spaces, while m overlays are made of steel close in chemical composition to steel of the base layer or steel of consumable electrodes. In addition, the patch in cross section represents a plane described by a broken line or arc, or a combination thereof.
Сущность изобретения заключается в следующем.The invention consists in the following.
Приварка к заготовке в подэлектродных пространствах накладок из проката прямоугольного, или квадратного, или круглого сечения по всей длине заготовки обеспечивает компенсацию высокого градиента температуры в подэлектродных пространствах за счет дополнительного металла, необходимого для расплавления, тем самым уменьшая толщину проплавления основного слоя в этих участках.Welding to the workpiece in the sub-electrode spaces of plates of rolled rectangular, or square, or circular cross-section along the entire length of the workpiece provides compensation for the high temperature gradient in the sub-electrode spaces due to the additional metal necessary for melting, thereby reducing the thickness of the penetration of the main layer in these areas.
Проточки в межэлектродных пространствах, выполненные по всей длине заготовки, обеспечивают выравнивание толщины наплавленного слоя за счет необходимости проплавления меньшей массы металла для получения равнозначной с подэлектродным пространством толщины наплавленного слоя.The grooves in the interelectrode spaces made along the entire length of the workpiece provide equalization of the thickness of the deposited layer due to the need to melt a smaller mass of metal to obtain a thickness of the deposited layer equivalent to the sub-electrode space.
Выполнение накладок из стали, близкой по составу к стали основного слоя или стали расходуемых электродов, необходимо для обеспечения требуемого химического состава стали плакирующего слоя и поверхностных участков основного слоя, подвергающихся подплавлению, что, в свою очередь, обеспечивает требуемую коррозионную стойкость плакирующего слоя и прочностные характеристики приграничной зоны.The execution of overlays of steel, similar in composition to the steel of the base layer or steel of consumable electrodes, is necessary to provide the required chemical composition of the steel of the cladding layer and the surface areas of the main layer undergoing melting, which, in turn, provides the required corrosion resistance of the cladding layer and strength characteristics border zone.
Изобретение иллюстрируется рисунками, где на фиг.1 схематически показано поперечное сечение 1 заготовки основного слоя, в подэлектродных пространствах которого приварены прямоугольные накладки 2, а в межэлектродных пространствах выполнены проточки 3.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 schematically shows a
На фиг.2 графически показано изменение толщины плакирующего слоя по ширине двухслойных листов, полученных по предлагаемому способу [1] и по способу-прототипу [2].Figure 2 graphically shows the change in the thickness of the cladding layer across the width of the two-layer sheets obtained by the proposed method [1] and by the prototype method [2].
Пример реализации способа.An example implementation of the method.
Для подтверждения эффективности предлагаемого способа была осуществлена электрошлаковая наплавка коррозионностойкой стали марки 08Х13 на заготовку основного слоя размерами 250×1700×5000 мм из стали 09Г2С. На половину длины заготовки основного слоя в подэлектродных пространствах были приварены прямоугольного сечения накладки из стали 08Х20 размером 10×100 мм (вариант 1), а на вторую половину по длине были приварены прямоугольного сечения накладки из стали 09Г2С размером 10×100 мм (вариант 2). В межэлектродных пространствах были выполнены проточки глубиной 8 мм и шириной 120 мм по всей длине заготовки основного слоя. После наплавки, промежуточной прокатки на стане 2000 и окончательной прокатки на стане 2800 на двухслойные листы толщиной 20 мм от листов отбирали образцы по всей ширине для определения толщины плакирующего слоя, а также образцы от наплавленного слоя, соответствующие двум вариантам приваренных накладок для определения химического состава. Результат определения химического состава приведен в таблице, из которой видно, что химический состав стали наплавленного слоя для обоих вариантов практически одинаков и соответствует требованиям ГОСТ 5632-72 для стали марки 08Х13. Результаты ультразвукового контроля всех полученных листов показали их соответствие 0-1 классу по сплошности сцепления слоев, что характеризует высокий уровень сплошности, который не уступает по показателям результатам, получаемым при использовании способа-прототипа.To confirm the effectiveness of the proposed method, electroslag surfacing of 08X13 corrosion-resistant steel was carried out on a base layer blank of dimensions 250 × 1700 × 5000 mm made of 09G2S steel. A rectangular cross-section of a plate made of steel 08X20 with a size of 10 × 100 mm (option 1) was welded to half the length of the workpiece of the main layer in the sub-electrode spaces, and a rectangular section of a plate of steel 09G2S of 10 × 100 mm in size was welded to the second half along the length (option 2) . In the interelectrode spaces, grooves were made with a depth of 8 mm and a width of 120 mm along the entire length of the workpiece of the main layer. After surfacing, intermediate rolling at
Для сравнения были отобраны образцы от двухслойных листов той же марки и толщины, полученные электрошлаковой наплавкой по способу-прототипу (вариант 3). Результаты замеров толщины плакирующего слоя по ширине двухслойных листов представлены на фиг.2. Разброс значений толщины плакирующего слоя для листов, полученных по предлагаемому способу [1], значительно меньше, чем для аналогичных двухслойных листов, полученных по способу-прототипу [2]. Среднее отклонение толщины плакирующего слоя от среднего значения для наплавки по способу-прототипу [2] составило 23%, в то время как для наплавки по предложенному способу [1] составило 14,5%, что более чем в 1,5 раза ниже.For comparison, samples were selected from two-layer sheets of the same grade and thickness, obtained by electroslag surfacing according to the prototype method (option 3). The results of measuring the thickness of the cladding layer across the width of the two-layer sheets are presented in figure 2. The variation in the thickness of the cladding layer for sheets obtained by the proposed method [1] is significantly less than for similar two-layer sheets obtained by the prototype method [2]. The average deviation of the thickness of the cladding layer from the average value for surfacing by the prototype method [2] was 23%, while for surfacing by the proposed method [1] it was 14.5%, which is more than 1.5 times lower.
Коррозионные испытания образцов плакирующего слоя, соответствующие двум вариантам сталей используемых накладок, показали высокую коррозионную стойкость. Прочность сцепления слоев определяли согласно ГОСТ 10885-85 испытаниями на срез плакирующего слоя. Для образцов, полученных по предложенному способу (вариант 1 и 2), были получены значения 357 и 360 Н/мм2 соответственно. Для образцов, полученных по способу-прототипу, значение прочности сцепления слоев составило 359 Н/мм2.Corrosion tests of the cladding layer samples corresponding to the two steel options of the used plates showed high corrosion resistance. The adhesion strength of the layers was determined according to GOST 10885-85 tests for shear clad layer. For samples obtained by the proposed method (
Таким образом, заявленный способ изготовления двухслойных горячекатаных листов обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в получении горячекатаных биметаллических листов с повышенными характеристиками равномерности толщины плакирующего слоя при сохранении высокой прочности и сплошности сцепления слоев, а также коррозионной стойкости плакирующего слоя.Thus, the claimed method of manufacturing two-layer hot-rolled sheets ensures the achievement of a technical result consisting in obtaining hot-rolled bimetallic sheets with improved characteristics of uniformity of the thickness of the clad layer while maintaining high strength and continuity of adhesion of the layers, as well as corrosion resistance of the clad layer.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135334/02A RU2534888C1 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Manufacturing method for two-layer hot-rolled steel plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013135334/02A RU2534888C1 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Manufacturing method for two-layer hot-rolled steel plate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2534888C1 true RU2534888C1 (en) | 2014-12-10 |
Family
ID=53285703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013135334/02A RU2534888C1 (en) | 2013-07-26 | 2013-07-26 | Manufacturing method for two-layer hot-rolled steel plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2534888C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2525133A (en) * | 1945-06-22 | 1950-10-10 | Kellogg M W Co | Manufacture of composite metal articles |
SU1237350A1 (en) * | 1984-01-20 | 1986-06-15 | Предприятие П/Я А-7832 | Package for producing laminated metal |
RU2083700C1 (en) * | 1995-04-20 | 1997-07-10 | Акционерное общество открытого типа Завод "Красный Октябрь" | Method of production of bimetallic ingot |
RU2193071C2 (en) * | 2000-06-05 | 2002-11-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of producing bimetallic ingot |
UA51757U (en) * | 2010-03-05 | 2010-07-26 | Леонид Николаевич Бондарюк | Method for prediction of course of post-operative peritonitis, mostly of appendicular genesis, in children |
-
2013
- 2013-07-26 RU RU2013135334/02A patent/RU2534888C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2525133A (en) * | 1945-06-22 | 1950-10-10 | Kellogg M W Co | Manufacture of composite metal articles |
SU1237350A1 (en) * | 1984-01-20 | 1986-06-15 | Предприятие П/Я А-7832 | Package for producing laminated metal |
RU2083700C1 (en) * | 1995-04-20 | 1997-07-10 | Акционерное общество открытого типа Завод "Красный Октябрь" | Method of production of bimetallic ingot |
RU2193071C2 (en) * | 2000-06-05 | 2002-11-20 | Открытое акционерное общество "Северсталь" | Method of producing bimetallic ingot |
UA51757U (en) * | 2010-03-05 | 2010-07-26 | Леонид Николаевич Бондарюк | Method for prediction of course of post-operative peritonitis, mostly of appendicular genesis, in children |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5871109B1 (en) | Thick steel plate and manufacturing method thereof | |
CN108884531A (en) | The manufacturing method of wear-resistant steel plate and wear-resistant steel plate | |
Sathiya et al. | Microstructural characteristics on bead on plate welding of AISI 904 L super austenitic stainless steel using gas metal arc welding process | |
Magudeeswaran et al. | Metallurgical characteristics of armour steel welded joints used for combat vehicle construction | |
WO2013035588A1 (en) | Two-phase stainless steel | |
RU2544326C1 (en) | Manufacturing method of low alloyed steel plates with increased corrosion resistance | |
Eo et al. | Heterostructure effect at the interface of maraging steel deposited upon carbon steel via directed energy deposition | |
JP5382203B2 (en) | Steel for thermal cutting using oxygen | |
JP7329692B2 (en) | Welded structure manufacturing method and welded structure manufactured by this method | |
RU2534888C1 (en) | Manufacturing method for two-layer hot-rolled steel plate | |
JP5618044B2 (en) | Thick steel plate with excellent fatigue crack propagation characteristics in the thickness direction and method for producing the same | |
EP3425080B2 (en) | Steel h-shape for low temperature service and manufacturing method therefor | |
US12116656B2 (en) | Ti-containing Fe—Ni—Cr alloy having superior quality on slit cut surface | |
JP5833966B2 (en) | Welded joint with excellent fatigue characteristics | |
JP5401915B2 (en) | High corrosion resistance ferritic stainless steel sheet with excellent joint strength for resistance spot welding and manufacturing method thereof | |
JP2548660B2 (en) | Thin clad steel plate and method for manufacturing the same | |
JP4752441B2 (en) | Steel material with excellent fatigue crack propagation resistance | |
JP6879323B2 (en) | Manufacturing method of thick steel sheet with excellent fatigue characteristics | |
KR20130125822A (en) | Thick steel sheet having superior fatigue resistance properties in direction of sheet thickness, method for producing same, and fillet welded joint using said thick steel sheet | |
JP2019166526A (en) | Clad thick steel plate with excellent fatigue characteristic and method for manufacturing the same | |
JP2010024467A (en) | Welded joint having excellent fatigue property | |
RU2602585C1 (en) | Laminated high-strength corrosion-resistant steel | |
JP7445116B2 (en) | thick steel plate | |
WO2023181523A1 (en) | Electric resistance welded pipe and method for manufacturing same | |
JP2013039589A (en) | Filler metal and build-up metal member using the same |