一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，選擇盤條含量組分及重量百分比為：C=0.32-0.39%，Si=1.10-1.40%，Mn=0.80-1.10%，Cr=1.10-1.40%，S≤0.025%，P≤0.025%，Ni≤0.30%，Cu≤0.25%，Mo≤0.10%，其余為Fe以及不可避免雜質(zhì)；本發(fā)明的工藝路線為轉(zhuǎn)爐→LF爐精煉→連鑄→高線軋制；采用本發(fā)明生產(chǎn)的實芯堆焊焊絲在零件修復過程中具有生產(chǎn)成本低、熔敷和焊接效率高、便于自動化操作等優(yōu)點；實芯堆焊焊絲用盤條的生產(chǎn)工藝，化學成分采用中碳高硅鉻的成分設(shè)計，代替了以往添加大量Ni、Mo、V、Ti等合金帶來的成本增加，具有顯著的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)的盤條力學性能穩(wěn)定，抗拉強度840-890MPa，伸長率17%-20%，面縮率60%-70%，金相組織F+P，晶粒度8.0-9.0級，尺寸偏差±0.15mm。
【專利說明】一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于中碳合金鋼盤條及其制造工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]機械制造、冶金、電力等領(lǐng)域的一些大型設(shè)備和零件，工作條件惡劣，常常處于高溫、高壓、摩擦、腐蝕等環(huán)境下，極易出現(xiàn)磨損、裂紋、剝落等缺陷，若不及時修復，將導致整個工件報廢，造成重大的資源、能源浪費，還可能引起嚴重的安全事故。同時，該類零件通常重量大、造價高、更換困難。而堆焊作為一種重要的表面處理技術(shù)，直接在受損部位熔敷一層金屬層，用于修復磨損、剝落和崩裂的零件，不僅可以大大延長零部件的使用壽命，節(jié)約成本，還能增加被修復零件表面耐磨、耐熱、耐蝕等性能，因此被廣泛使用。
[0003]常用的堆焊焊絲有藥芯焊絲和實芯焊絲兩種。藥芯焊絲具有電弧軟、熔深大、適應性強、焊縫美觀等優(yōu)點，在生產(chǎn)中被更廣泛使用，但藥芯焊絲也有其缺點，與實芯焊絲相比起其制造過程復雜、生產(chǎn)成本高，尤其是對于易于實現(xiàn)自動化焊接的零件，其熔敷效率和焊接效率均比較低。因此，實芯堆焊焊絲在某些場合具有明顯的優(yōu)點。一篇專利申請?zhí)?6115704.6，名稱為“一種熱作模具的堆焊焊絲”的文獻，涉及的是一種用修復或者予強化熱作模具的堆焊焊絲；一篇專利申請?zhí)?00910237100.5，名稱為“冷軋支撐輥蓋面埋弧堆焊方法及堆焊焊絲材料”的文獻，涉及的是軋輥制造技術(shù)方面，含較多的N1、Mo、V、W、Nb等合金，成本極高，且使用的是藥芯堆焊焊絲。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種成本低、焊接效率高、力學性能穩(wěn)定的實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝。
[0005]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:
[0006]一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，包括如下步驟:
[0007](1)選擇的盤條含量組分及重量百分比為:C=0.32-0.39%，Si=L 10-1.40%，Mn=0.80-1.10%, Cr=L 10-1.40%, S ≤ 0.025%, P ≤ 0.025%, Ni ≤0.30%, Cu ≤ 0.25%,Mo ≤ 0.10%，其余為Fe以及不可避免雜質(zhì)。
[0008](2)轉(zhuǎn)爐工序:控制終點C=0.10-0.20%, P≤0.012% ;吹煉前期采用大底吹攪拌，中后期采用中等強度底吹，控制爐渣的堿度在2.5-3.5，爐后軟吹氬3-5min ;控制終點溫度1620 — 16500C ;采用SiAlBa復合脫氧劑脫氧，用量1.0-1.5kg/1 ；
[0009](3) LF精煉工序；進站后吹氬，分批加入精煉渣和還原劑，快速給電形成白渣，保證白渣精煉時間20-30min ;出站前喂Φ 13mmCaSi絲80_100m ;之后軟吹氬，保證軟吹氬時間8-15min ;軟吹氬結(jié)束到連鑄開澆間隔5_10min ；
[0010](4)連鑄工序:鑄坯斷面150mmX 150mm方坯，坯料長12.45m，使用方坯專用保護渣全程保護澆鑄，堿度0.80-0.85，中間包溫度1510°C -1530°C，鋼坯拉速2.0-2.8m/min，采用結(jié)晶器電磁攪拌，鑄坯下線后堆垛緩冷，時間不小于24小時；
[0011](5)軋鋼工序:加熱工藝，采用三段蓄熱式加熱爐加熱，各段加熱溫度為，預熱段(9500C，加熱段950-1070°C，均熱段1080-1180°C，加熱時間100_160min，保證鋼坯加熱均勻，空燃比≤1.0 ;軋制工藝，開軋溫度980-1070°C，精軋溫度900-960°C;控冷工藝，采用斯太爾摩延遲冷卻工藝，風機全部關(guān)閉，吐絲溫度840-900°C，輥道速度0.12-0.30m/s，冷速(3°C /s ;盤條下線后在車間堆放不少于24小時，活套使用數(shù)量≤4個。
[0012]所述轉(zhuǎn)爐工序還包括鋼水到LF精煉站的目標溫度為1540 — 1580°C。
[0013]所述轉(zhuǎn)爐工序控制爐渣的堿度在2.5-3.0。
[0014]所述LF精煉工序白渣精煉時間20-28min，出站溫度1550_1590°C，之后軟吹氬，保證軟吹氬時間8-13min ;軟吹氬結(jié)束到連鑄開澆間隔5_8min。
[0015]所述連鑄工序控制鑄還拉速2.0-2.6m/min。
[0016]所述軋鋼工序加熱段1000-1070°C，均熱段1080-1180°C，加熱時間110_160min，空燃比0.90，開軋溫度990-1040°C，精軋溫度900-950°C，吐絲溫度850_890°C，冷速
<2.5°C/s。軋制時活套使用數(shù)量5個。
[0017]本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是:采用本發(fā)明生產(chǎn)的實芯堆焊焊絲在零件修復過程中具有生產(chǎn)成本低、熔敷和焊接效率高、便于自動化操作等優(yōu)點；一種實芯堆焊焊絲用盤條的生產(chǎn)工藝，化學成分采用中碳高硅鉻的成分設(shè)計，代替了以往添加大量N1、Mo、V、Ti等合金帶來的成本增加，具有顯著的經(jīng)濟效益，生產(chǎn)的盤條力學性能穩(wěn)定，抗拉強度840-890MPa,伸長率17%_20%，面縮率60%_70%，金相組織F+P，晶粒度8.0-9.0級，尺寸偏差+ 0.15mm0
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明流程圖。
【具體實施方式】:
[0019]為能進一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:
[0020]一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，選擇的盤條含量組分及重量百分比為:C=0.32-0.39%, Si=L 10-1.40%, Mn=0.80-1.10%, Cr=L 10-1.40%, S ≤ 0.025%, P ≤ 0.025%,Ni≤0.30%, Cu≤0.25%, Mo≤0.10%，其余為Fe以及不可避免雜質(zhì)。
[0021]本發(fā)明的工藝路線為轉(zhuǎn)爐一LF爐精煉一連鑄一高線軋制。
[0022]轉(zhuǎn)爐工序:終點C=0.15-0.20%，P≤0.010%,吹煉前期，采用大底吹攪拌，調(diào)整氧槍高度1.3-1.Sm，快速化渣；中后期采用中等強度底吹，防止爐渣返干，鋼水回P ;控制爐渣的喊度在2.5-3.0,爐后軟吹気3-5min ;米用SiAlBa復合脫氧劑脫氧，用量1.0 — 1.5kg/1 ；鋼水到LF精煉站的目標溫度1540 - 15800C。
[0023]LF精煉工序:進站后吹氬，白渣精煉時間20_28min，成分、溫度調(diào)整完畢后喂Φ 13mmCaSi絲80_100m，喂絲完畢后軟吹氬8_13min，出站溫度1550_1590°C，軟吹氬結(jié)束到連鑄開澆間隔5-8min。
[0024]連鑄工序:鑄坯斷面150mmX 150mm方還，坯料長12.45m,使用方坯保護渣全程保護澆注，堿度0.80-0.85，中間包溫度1510°C _1530°C，使用結(jié)晶器電磁攪拌，控制鑄坯拉速
2.0-2.6m/min，鑄坯下線后堆垛緩冷時間48小時。
[0025]軋鋼工序:采用蓄熱式加熱爐加熱，各段加熱溫度為，預熱段< 950°C，加熱段1000-1070 °C,均熱段1080-1180 °C,加熱時間110_160min,空燃比0.90，開軋溫度990-1040°C，精軋溫度 900-950°C，吐絲溫度 850_890°C，輥道速度 0.12-0.30m/s,冷速< 2.5°C /S。軋制時活套使用數(shù)量5個，盤條表面B級以上。
[0026]實施例1
[0027]轉(zhuǎn)爐工序:采用高拉碳與脫磷有機結(jié)合，控制終點C=0.15%，P=0.010%,吹煉前期，采用大底吹攪拌，以達到快速脫P的目的；調(diào)整氧槍高度1.3-1.Sm,快速化渣；中后期采用中等強度底吹，防止爐渣返干，鋼水回P ;控制爐渣的堿度在2.5，爐后軟吹氬3min ;控制終點溫度1620°C ;采用SiAlBa復合脫氧劑脫氧，用量1.0 ;鋼水到LF精煉站的溫度1540°C ；
[0028]LF精煉工序:進站后吹氬，分批加入精煉渣和還原劑，快速給電形成白渣，保證白渣精煉時間20min，成分、溫度調(diào)整完畢后喂Φ 13mmCaSi絲80m，喂絲完畢后軟吹氬8min，出站溫度1550°C，軟吹氬結(jié)束到連鑄開澆間隔5min，實現(xiàn)成分窄范圍控制和鋼液溫度均勻目的，使夾雜物充分上?。?br> [0029]連鑄工序:鑄坯斷面150mmX 150mm方還，坯料長12.45m,使用方坯保護渣全程保護澆注，堿度0.83，中間包溫度1510°C，使用結(jié)晶器電磁攪拌，控制鑄坯拉速2.6m/min，鑄坯下線后堆垛緩冷時間48小時；
[0030]軋鋼工序:加熱工藝，采用蓄熱式加熱爐加熱，各段加熱溫度為，預熱段900-9500C，加熱段980-1040°C，均熱段1070-1130°C，加熱時間130_150min，保證鋼坯加熱均勻，為控制盤條表面脫碳< 1.5%D(D為盤條直徑)，加熱時采用還原性氣氛，空燃比0.90 ；軋制工藝，改變了傳統(tǒng)的低溫軋制細化晶粒方式，采用較高的開軋和精軋溫度，使鋼坯在變形過程中進行充分再結(jié)晶，設(shè)定開軋溫度980-1030°C，精軋溫度900-930°C，從而獲得利于該盤條高速拉拔的晶粒尺寸(晶粒度8-9級)；控冷工藝，采用斯太爾摩延遲冷卻工藝，風機全部關(guān)閉，吐絲溫度850-870°C，輥道速度0.12m/s，冷速0.8°C /s，保證盤條力學性能均勻穩(wěn)定、金相組織F+P;盤條下線后在車間堆放48小時，釋放盤條內(nèi)部應力；為了獲得盤條良好的表面質(zhì)量，軋制過程嚴格控制紅坯尺寸，使粗軋尺寸偏差±0.30mm,中軋尺寸偏差±0.20mm，成品尺寸偏差±0.15mm，活套使用數(shù)量5個，盤條表面B級以上。
[0031]完畢測得盤條化學成分及力學性能、金相組織見下表:
[0032]表1盤條化學成分表(wt%)
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟: (1)選擇盤條的含量組分及重量百分比為:c=0.32-0.39%，Si=L 10-1.40%，Mn=0.80-1.10%, Cr=L 10-1.40%, S ≤ 0.025%, P ≤ 0.025%, Ni ( 0.30%, Cu ( 0.25%,Mo ( 0.10%，其余為Fe以及不可避免雜質(zhì)。 (2)轉(zhuǎn)爐工序:控制終點C=0.10-0.20%,P ^ 0.012% ;吹煉前期采用大底吹攪拌，中后期采用中等強度底吹，控制爐渣的堿度在2.5-3.5，爐后軟吹氬3-5min ;控制終點溫度1620 —16500C ;采用SiAlBa復合脫氧劑脫氧，用量1.0-1.5kg/1 ； (3)LF精煉工序；進站后吹氬，分批加入精煉渣和還原劑，快速給電形成白渣，保證白渣精煉時間20-30min ;出站前喂Φ 13mmCaSi絲80_100m ;之后軟吹氬，保證軟吹氬時間8-15min ;軟吹氬結(jié)束到連鑄開澆間隔5_10min ； (4)連鑄工序:鑄坯斷面150mmX150mm方坯，坯料長11.80-12.50m，使用方坯專用保護渣全程保護澆鑄，堿度0.80-0.85，中間包溫度1510°C -1530°C，鋼坯拉速2.0-2.8m/min，采用結(jié)晶器電磁攪拌，鑄坯下線后堆垛緩冷，時間不小于24小時； (5)軋鋼工序:加熱工藝，米用二段蓄熱式加熱爐加熱，各段加熱溫度為，預熱段(9500C，加熱段950-1070°C，均熱段1080-1180°C，加熱時間100_160min，保證鋼坯加熱均勻，空燃比≤1.0 ;軋制工藝，開軋溫度980-1070°C，精軋溫度900-960°C;控冷工藝，采用斯太爾摩延遲冷卻工藝，風機全部關(guān)閉，吐絲溫度840-900°C，輥道速度0.12-0.30m/s,冷速^ 3°C /s ;盤條下線后在車間堆放不小于24小時，活套使用數(shù)量≥4個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐工序還包括鋼水到LF精煉站的目標溫度為1540 - 1580°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐工序控制爐渣的堿度在2.5-3.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述LF精煉工序白渣精煉時間20-28min，出站溫度1550_1590°C，之后軟吹氬，保證軟吹氬時間8-13min ;軟吹氬結(jié)束到連鑄開澆間隔5_8min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述連鑄工序控制鑄坯拉速2.0-2.6m/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種實芯堆焊焊絲用盤條生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述軋鋼工序加熱段1000-1070°C，均熱段1080-1180°C，加熱時間110_160min，空燃比0.90，開軋溫度990-1040°C，精軋溫度900-950°C，吐絲溫度850-890°C，冷速≤2.5°C /s。軋制時活套使用數(shù)量5個。
【文檔編號】C22C38/22GK103667925SQ201310700743
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】吳波, 徐龍慶, 孫國慶, 趙斯野 申請人:天津鋼鐵集團有限公司