專利名稱：：低碳藥芯焊絲用盤條及其制造方法
技術領域：
：本發明屬于冶金領域，具體涉及低碳藥芯焊絲用盤條的化學元素設計及制造技術。
背景技術：
：藥芯焊絲是20世紀50年代發展起來的高效焊接材料，它繼承了焊條的成份可調的優點，又克服了焊條不能連續、自動焊接的缺點，其熔敷效率甚至可以高達手工焊條的4倍，還具有焊縫成形光順美觀、焊接變形小及容易操作、品種多樣化等一系列優點，因此，藥芯焊絲一走向市場，便受到以造船業為首的制造業的歡迎，并逐漸應用到工業生產的每個行業。我國20世紀60年代開始研制藥芯焊絲，但直到80年代末在生產中應用還較少，進入90年代后，根據市場需求，特別是造船業大量出口船舶的建造需求，國內一些企業才開始在引進國外技術與設備的基礎上生產藥芯焊絲，隨著我國制造業的快速發展，以造船業為主的有關行業對藥芯焊絲的需求量不斷擴大，盡管國內藥芯焊絲的年產量也隨之連年增加，但目前外國產品仍然占據我國藥芯焊絲市場不少的份額。藥芯焊絲的生產工藝共有三種鋼管法、鋼帶法和盤條法。鋼管法是傳統的生產工藝，雖然生產工藝簡單，但成本較高，國際上只有極少數廠家采用這種方法生產；鋼帶法成本比鋼管法略低，技術難度也不大，是國際上普遍采用的生產方法；盤圓法從根本上解決了藥芯焊絲原材料加工成本過高的問題，生產成本低于前二者，但技術難度較大。用盤條法制造藥芯焊絲的主要工藝為熱軋盤條一除氧化鐵皮一盤條表面潤滑一二道或二道以上冷拉一開坯成V形槽—經多道軋輥逐步軋成U形槽一加入藥粉一合縫一減徑拉絲一收線。盤條經冷軋后鋼的硬度和強度明顯提高，因此盤條法藥芯焊絲合縫的難度要遠遠大于鋼帶法藥芯焊絲，這就對藥芯焊絲用盤條的性能提出了更高要求1.成分設計必須合理，確保盤條冷軋成U形槽后，鋼的硬度和強度能便于合縫；2.成分要均勻，盡可能確保盤條冷軋成U形槽后，鋼的硬度和強度通條均勻性；3.夾雜物級別盡可能低。雖然使用盤條法有著明顯的成本優勢，但在使用盤條法生產藥芯焊絲過程中，鋼的硬度和強度明顯提高，合縫的難度要遠遠大于鋼帶法藥芯焊絲，這是采用盤條法生產藥芯焊絲的一大技術難題，因此，目前普遍采用鋼帶法生產藥芯焊絲。目前，國內用于生產藥芯焊絲用盤條的鋼種及化學成份如表1。表1國內用于生產藥芯焊絲用盤條及化學成份(熔煉成份和盤條成份，Wt%)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>同時，通過國內外有關專利、公開發布的資料檢索，未發現與本發明材料相關的有關文獻。
發明內容本發明所需要解決的技術問題是通過合理的化學成份設計及高線控軋控冷工藝，生產出一種新的藥芯焊絲用盤條，這種盤條雖然在生產過程中鋼的硬度和強度提高了，但能確保合縫的順利進行。本專利申請提供的藥芯焊絲用盤條由如下化學成分組成C0.001-0.050；Si0.001-0.050；Mn0.10-0.24；S彡0.012；P彡0.015；N彡0.007；Al彡0.06；Cu彡0.05%,Ni彡0.08%,Cr彡0.07%,V^0.01%,Hg^0.0002%,Ca彡0.003%,Sn彡0.01%。在一個實施方案中，本發明的藥芯焊絲用盤條所含元素中，S(0.010；Al0.03-0.06。在另一個實施方案中，本發明的藥芯焊絲用盤條所含元素中，當Al<0.01時，還含有Ti0.02-0.05；Nb(0.012。鋼中的化學元素是確保材料性能的基本保證，是能否確保藥芯焊絲合縫順利進行的基礎。本發明藥芯焊絲用盤條的成份設計中重點考慮盤條經拉拔、開槽后，不應由于鋼的硬度和強度提高而不能合縫或合縫難度大，影響生產效率，由于碳、硅、錳在鋼中是主要強化元素，也是提高鋼材原始強度的關鍵途徑之一，因此以低碳、低硅、低錳為主進行化學成份設計，達到降低鋼材原始強度，從而減小因盤條冷加工的加工硬化程度。夾雜物是影響鋼材加工性能的主要因素之一，本發明的藥芯焊絲用盤條中，夾雜物的控制符合GB/T10561標準檢驗A彡2.5級、B彡2.0級、C彡2.0級、D彡2.0級。本發明藥芯焊絲用盤條的力學性能為抗拉強度350MPa;斷面收縮率Z彡80%。本發明藥芯焊絲用盤條的制造方法包括冶煉、控制軋制和控制冷卻步驟，所述冶煉步驟包括在真空度<2τ下進行爐外精煉，終溫度控制為1590°C士20°C；所述控制軋制步驟包括875°C_925°C精軋機組軋制和825°C_925°C減定徑機組軋制；所述控制冷卻步驟采用高線斯太爾摩線控制冷卻。本發明藥芯焊絲用盤條的工藝更具體地描述如下脫硫鐵水一轉爐一RH(爐外)精煉一鋼錠澆注一鋼錠均熱一開坯一鋼坯表面機械清理一高線加熱爐加熱一高線控制軋制一高線斯太爾摩線控制冷卻。制造工藝要點RH(爐外)精煉要求·RH處理模式為本處理，真空度<2τ，保持10分鐘以上，同時在RH進行脫碳。純脫氣時間大于5分鐘。·RH終溫度控制為1590°C士20°C。高線軋制在線溫度控制精軋機組進口溫度940士25°C；減定徑機組進口溫度900士25°C；吐絲溫度850士20°C。斯太爾摩線控制冷卻(1)輥道速度(m/sec)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>(2)風機全關，保溫罩全開。本發明通過對材料優化設計及制造工藝設計，解決了藥芯焊絲盤條生產過程中因鋼的硬度和強度提高帶來的合縫難度增大這一技術難題，為推廣盤條法生產藥芯焊絲提供資源和技術保障，降低了生產成本，具有實際應用推廣價值。用本發明的材料和工藝生產的藥芯焊絲用盤條，在供應國外焊接用鋼生產廠家用于生產藥芯焊絲上，使用效果良好，用戶反映盤條化學成份均勻、力學性能穩定、夾雜物控制水平良好，使用性能良好，完全達到了企業的技術規范及使用要求。實施例下面用實施例對本發明作進一步闡述。應當理解，這些實施例僅用于說明本發明而非對本發明有任何限制。本領域技術人員在本說明書的啟示下對本發明實施中所作的任何變動都將落在權利要求書的范圍內。實施例1按如下化學成分組成C0.001-0.050；Si0.001-0·050；Mn0.10-0.24；S彡0.010；P彡0.015；N彡0.007；Al0.03-0.06；Cu彡0.05%、Ni彡0.08%,Cr^O.07%,V^O.01%,Hg^O.0002%,Ca^O.003%,Sn^O.01%進行轉爐冶煉，然后在真空度<2τ下進行爐外精煉(RH)，保持10分鐘以上，同時進行脫碳，純脫氣時間大于5分鐘，RH終溫度控制在1590°C士20°C，爐外精煉后進行鋼錠澆注。將鋼錠均熱、開坯、表面機械清理后送入高線加熱爐加熱。高線控制軋制工序中在線控制溫度如下精軋機組進口溫度940士25°C；減定徑機組進口溫度900士25°C；吐絲溫度850士20°C。控制軋制工序進行高線斯太爾摩線控制冷卻，得到本發明的鋼種D。實施例2除了Al含量控制在<0.01、N含量控制在<0.006，并添加Ti0.02-0.05、Nb(0.012外，其他元素成分和工藝過程與實施例1相同，得到本發明的鋼種E。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>-<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>比較鋼種與本發明鋼種索氏體含量與脫碳層深度控制實績比較如表5所示。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權利要求一種藥芯焊絲用盤條，由如下化學成分組成C0.001-0.050；Si0.001-0.050；Mn0.10-0.24；S≤0.012；P≤0.015；N≤0.007；Al≤0.06；Cu≤0.05％、Ni≤0.08％、Cr≤0.07％、V≤0.01％、Hg≤0.0002％、Ca≤0.003％、Sn≤0.01％。2.如權利要求1所述的藥芯焊絲用盤條，其中S≤0.010；Al0.03-0.06。3.如權利要求1所述的藥芯焊絲用盤條，其中當Al<0.01時，還含有Ti0.02-0.05；Nb^0.012。4.權利要求1所述藥芯焊絲用盤條的制造方法，包括冶煉、控制軋制和控制冷卻步驟，其特征在于所述冶煉步驟包括在真空度<2τ下進行爐外精煉，終溫度控制為15900C士20°C；所述控制軋制步驟包括875°C_925°C精軋機組軋制和825°C_925°C減定徑機組軋制；所述控制冷卻步驟采用高線斯太爾摩線控制冷卻。全文摘要本發明提供一種藥芯焊絲用盤條，由如下化學成分組成C0.001-0.050；Si0.001-0.050；Mn0.10-0.24；S≤0.012；P≤0.015；N≤0.007；Al≤0.06；Cu≤0.05％、Ni≤0.08％、Cr≤0.07％、V≤0.01％、Hg≤0.0002％、Ca≤0.003％、Sn≤0.01％。所述藥芯焊絲用盤條的制造方法包括冶煉、控制軋制和控制冷卻步驟，所述冶煉步驟包括在真空度＜2τ下進行爐外精煉，終溫度控制為1590℃±20℃；所述控制軋制步驟包括875℃-925℃精軋機組軋制和825℃-925℃減定徑機組軋制；所述控制冷卻步驟采用高線斯太爾摩線控制冷卻。本發明解決了藥芯焊絲盤條生產過程中因鋼的硬度和強度提高帶來的合縫難度增大這一技術難題，具有實用價值。文檔編號C22C38/12GK101811232SQ20091004644公開日2010年8月25日申請日期2009年2月23日優先權日2009年2月23日發明者周金芳申請人:寶山鋼鐵股份有限公司