預熔渣-鎂粒包芯線及應用和大線能量焊接用鋼生產工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了預熔渣?鎂粒包芯線及應用和大線能量焊接用鋼生產工藝，包芯線包括外層和包芯；外層為低碳鋼，厚度為0.5～1.0mm；包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，緩釋劑為鈣鋁酸鹽預熔渣，緩釋劑占包芯含量的5～90%，鈍化鎂粒占包芯含量的10～95%。本發明的包芯線在制備大線能量焊接用鋼中的應用。本發明向鋼液喂入以鈣鋁酸鹽預熔渣為緩釋劑的緩釋鈍化鎂粒包芯線，Mg的吸收率穩定，Mg的作用和利用率高，夾雜物分散、豐富，含Mg的夾雜物達到80%以上。采用本發明，具有控制簡單，生產成本低，可工業化大生產大線能量焊接用鋼。
【專利說明】
預膝渣-鎮粒包巧線及應用和大線能量焊接用鋼生產工藝
技術領域
[0001] 本發明屬于低合金鋼制造技術領域，具體設及預烙渣-儀粒包忍線及應用和大線 能量焊接用鋼生產工藝。
【背景技術】
[0002] 鋼板被廣泛用于諸如建筑、橋梁、壓力容器、儲罐、管線和船舶等基礎建設和大型 建筑中。建筑構件的大型化和高層化發展趨勢要求鋼板的厚度增加，同時具有更高的綜合 性能，包括更高的力學性能、高效的加工性能W及優良的抗腐蝕性能和抗疲勞破壞性能等。
[0003] 但是，隨著鋼板強度的提高，其沖擊初度和焊接性能顯著下降，焊接裂紋敏感性增 加。為了提高工程結構的焊接效率，行業內相繼采用大線能量焊接技術，隨之帶來的問題就 是焊接熱影響區的強度、初性隨焊接線能量的提高而大幅下降。焊接熱影響區(HAZ)出現嚴 重的晶粒粗化、局部軟化和脆化，綜合表現為熱影響區的初性大幅度降低，威脅著工程結構 的使用安全性。因此，防止焊接過程熱影響區性能的惡化是開發大線能量焊接用鋼的關鍵。
[0004] 研究表明，焊接時晶粒粗化是鋼板初性低的主要原因，解決的最有效方法是細化 奧氏體晶粒。氧化物冶金技術利用鋼中的細小氧化物，通過促進晶內鐵素體形核明顯改善 焊接熱影響區的組織，成為解決大線能量焊接用鋼技術難題的最有效技術途徑。同時鋼的 微合金化處理，生成細小、彌散、高烙點氧化物和碳、氮化物質點，在晶界沉淀析出，抑制晶 粒長大，可細化焊接熱影響區晶粒，改善鋼的強度與初性，從而大幅度提高大線能量焊接性 能。近年來，上述研究的前沿是采用Mg作為鋼的微合金化元素之一。
[0005] 金屬儀是較為活潑的元素，其沸點為1107°C，在煉鋼過程中由于鋼液溫度較高，其 蒸汽壓高達2.OX IO6Pa,因此儀在鋼液中添加易發生蒸發損失和氧化損失，添加不當會發 生強烈的氧化反應，在鋼水中產生強烈的飛瓣，易產生安全問題，同時也難于做到鋼中Mg的 精確控制。歐洲專利EP1052303A2"大線能量焊接時具有優良低溫初性低合金高強鋼"介紹 了采用Ti-Mg復合的方法可W在試驗鋼中獲得細小的氧化物粒子，但是該試驗方法僅適用 于實驗室真空冶煉爐冶煉。中國專利CN 103938065 A"-種大線能量焊接用鋼中復合添加 儀鐵的方法"采用在中間包喂Mg-Y-Ni合金絲的方法提高鋼液中的Mg濃度，加 Mg的同時不可 避免的帶入其它元素，難于實現Mg含量的單獨調節。中國專利CN 101724774 A "可大線能 量焊接厚鋼板制造過程中添加儀的方法"，中國專利CN 102191356 A"大線能量焊接用厚鋼 板的夾雜物控制方法"中介紹了通過在鑄模底部均勻鋪墊Ni-Mg合金的方法獲得鋼中穩定 的Mg收得率，但是該方法適合于小規格真空冶煉爐冶煉，無法實現轉爐-連鑄工業化大生 產，且加 Mg的同時也不可避免的帶入其它元素，難于實現Mg含量、加 Mg時機的調節。中國專 利CN 203048979 U"-種用于煉鋼脫硫的實屯、金屬儀合金包忍線"，盡管其方法用于煉鋼脫 硫，而不用于大線能量焊接用鋼的微合金化，其實屯、金屬儀合金包忍線的忍部是儀合金，喂 入鋼液時同樣會帶入其他金屬元素，不能完全實現Mg的單獨控制。且其含Mg93.6%，向鋼液 喂入此包忍線時，不能實現阻燃。該包忍線喂入鋼液結束時，包忍線被鋼液烙斷，紅熱的包 忍端部會繼續強烈氧化，一直將整盤包忍線燒毀，而無法用于實際生產。實現大線能量焊接 用鋼性能的要求，需要控制鋼的夾雜物結構，使其細小、分散、豐富，從而最大化的誘導奧氏 體晶內鐵素體的形核、抑制奧氏體晶粒長大，充分細化熱影響區組織，大幅度提高鋼的低溫 沖擊初性，運是W鋼的微合金化精準控制為前提，Mg是其中最重要的一種微合金元素，提供 一種可靠的向鋼液添加 Mg的方法，才能實現Mg的單獨、時時、精準控制，才能實現上述目標。
【發明內容】
[0006] 為解決上述技術問題，本發明提供用于預烙渣-儀粒包忍線及應用和大線能量焊 接用鋼生產工藝。該包忍線加入鋼液后不產生氣體、不與鋼液發生強烈反應，對鋼質量沒有 不良影響；該方法在LF精煉工序向鋼液加入Mg時可避免帶入其它金屬元素，能準確控制加 Mg量和加 Mg時機，實現Al、Ti、Mg等多元素微合金化順序的精準控制，喂線過程鋼液沸騰適 度，鋼包包沿無殘鋼殘渣。
[0007] 本發明的目的在于提供一種預烙渣-儀粒包忍線，所述包忍線包括外層和包忍;所 述外層為低碳鋼，厚度為0.5~1. Omm;所述包忍為緩釋純化儀粒，包忍包括緩釋劑及純化儀 粒，所述緩釋劑為巧侶酸鹽預烙渣，所述緩釋劑占包忍含量的5~90%，純化儀粒占包忍含量 的 10 ~95〇/〇。
[0008] 本發明所述緩釋劑巧侶酸鹽預烙渣的化學組成及質量百分數范圍如下:Ab化:44 ~48%，CaO:41~45%，Si〇2:2~6%，]\%0:2~6%，化2〇:2~4%，出0《0.5%，余量為其他不可避免 的雜質。
[0009] 本發明所述純化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的質量比例>3%。
[0010] 本發明所述純化儀粒含儀90~96%，其余為純化劑和不可避免的雜質。
[0011] 本發明所述包忍線直徑為10~15mm，包忍緩釋純化儀粒堆密度1.1~1.5g/cm3。
[0012] 本發明的另一目的在于提供一種預烙渣-儀粒包忍線在制備大線能量焊接用鋼中 的應用。
[0013] 本發明還提供一種大線能量焊接用鋼的生產工藝，該生產工藝包括:將上述的預 烙渣-儀粒包忍線喂入待儀合金化的鋼水中進行儀微合金化。
[0014] 本發明所述大線能量焊接用鋼生產工藝包括轉爐煉鋼、LF精煉W及連鑄工序;所 述LF精煉工序進行Ti微合金化，同時根據Al目標值對Al調整并化處理，然后進行Mg微合金 化。
[001引本發明所述LF精煉工序，精煉時間>35min，喂Ti線后凈吹氣時間>5min，凈吹時 避免鋼水液面裸露;進站鋼水溫度，第一爐1580~1590°C，連誘爐1575~1585°C ;進站后侶 線喂入量1.5-2.5m/t鋼，加石灰、蛋石，降電極化渣，加侶粉造白渣；巧處理前鋼水：S《 0.010%，413=250~35化9111^=1580~1590°(：;巧處理采用〔3-51線，〔3-51線喂入量1.5- 2.5m/t鋼；巧處理后鋼水413=150~30化9111，〔日=25~4099111，然后喂入巧侶酸鹽預烙渣緩釋 劑包忍線，喂絲速度2.5-3.5m/s，喂入量1.5-2.5m/t鋼，出站溫度1570~1580°C。
[0016]本發明所述轉爐煉鋼工序，煉鋼所用鐵水[P]《0.090%，[ S ]《0.045%;終點目標 [口=0.04~0.060/0、[口]《0.015〇/〇、[5]《0.030〇/〇、[0]=500~80化口111，出鋼溫度1660~1690。(：， 出鋼過程中加入鋼鐵、儘鐵、娃鐵、妮鐵、侶鐵進行微合金化，并用Al終脫氧;所述連鑄工序， 二冷采用弱冷卻，矯直溫度>900°C，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度15~35°C ; 開誘正常后，拉速控制在0.90~1. lOm/min之間。
[0017] 本發明的設計思路： 本發明大線能量焊接用鋼冶煉流程工藝為轉爐煉鋼、LF精煉、連鑄。脫氧劑種類和微合 金元素為:Mo、Mn、Si、Nb、Al、Ca、Ti、Mg。轉爐出鋼過程加入Mo、Mn、Si、Nb，并用Al終脫氧，LF 精煉工序進行Ti微合金化，同時根據Al目標值對Al調整并化處理，然后進行Mg微合金化。
[0018] 本發明采用Al終脫氧，進行Mo、Nb、Ti、Mg微合金化，形成彌散、豐富、細小的高烙點 氧化物，促進奧氏體晶內針狀鐵素體的生成。另一方面，一定含量的Mo、Nb，在細化晶粒提高 鋼的強初性的同時，抑制晶界先共析鐵素體的形成。此外部分細小的夾雜物粒子及碳、氮化 物釘扎奧氏體晶界，幾方面共同作用充分細化了熱影響區晶粒，明顯提高了鋼的強初性。
[0019] 本發明在LF精煉工序向鋼包喂入W巧侶酸鹽預烙渣為緩釋劑的緩釋純化Mg粒包 忍線，巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化Mg粒包忍線含Mg量和喂入速度可根據鋼包噸位，鋼包上方 自由空間大小由包忍線直徑和緩釋劑比例來調節，使儀在喂入鋼液過程中的蒸發、氧化可 控，避免喂入時鋼水中產生過于強烈的飛瓣造成生產安全問題。包忍線由于巧侶酸鹽預烙 渣緩釋劑的加入降低了金屬儀的氣化速度和鋼液沸騰強度，因此可W增加巧侶酸鹽預烙渣 緩釋純化Mg粒包忍線的喂入速度和插入深度，提高了金屬儀在鋼水中吸收的時間，顯著、穩 定地提高了金屬儀的吸收率。
[0020] 本發明向鋼液喂入W巧侶酸鹽預烙渣為緩釋劑的緩釋純化儀粒包忍線，Mg的吸收 率穩定，Mg的作用和利用率高，夾雜物分散、豐富，含Mg的夾雜物達到80%W上。WAl2〇3為核 屯、含有Ti2〇3、MgO復合夾雜周圍的基體相中，形成貧C、貧Mn的微區，提高鐵素體相變溫度，增 大鐵素體形核驅動力，促進鐵素體晶粒形核。同時部分氧化物和碳、氮化物質點，在晶界沉 淀析出，抑制晶粒長大和奧氏體晶界先共析鐵素體形成，從而充分細化了HAZ組織，大幅度 提高了 HAZ低溫初性，達到工業化生產大線能量焊接用鋼板的要求。
[0021] 本發明向鋼包鋼液喂入巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化Mg粒包忍線結束時，由于包忍中 純化儀顆粒之間被巧侶酸鹽預烙渣形成的緩釋劑阻隔稀釋，烙斷的包忍線不會繼續燃燒， 從而實現有效阻燃。
[0022] 本發明向鋼包鋼液喂入巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化Mg粒包忍線的方法，適用于實際 生產，向鋼包喂入巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化^te粒包忍線結束后，鋼包包沿無殘鋼殘渣。
[0023] 采用上述技術方案產生的有益效果在于：1、巧侶酸鹽預烙渣緩釋劑加入鋼液后不 產生氣體、不與鋼液發生強烈反應，不對鋼質量造成不良影響，在煉鋼溫度下烙化迅速，價 位低，粒度《80目的比例不小于3%。2、本發明使儀在喂入鋼液過程中的蒸發、氧化可控，避 免喂入時鋼水中產生過于強烈的飛瓣造成生產安全問題。3、包忍線由于巧侶酸鹽預烙渣緩 釋劑的加入降低了金屬儀的氣化速度和鋼液沸騰強度，增加了包忍線的喂入速度和插入深 度，提高了金屬儀在鋼水中吸收的時間，顯著、穩定地提高了金屬儀的吸收率。4、本發明生 產方法充分細化了 HAZ組織，大幅度提高了 HAZ低溫初性，達到工業化生產大線能量焊接用 鋼板的要求。本發明控制簡單，生產成本低，可工業化大生產大線能量焊接用鋼。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實施例1中大線能量焊接用鋼熱影響區200倍組織圖； 圖2為實施例2中大線能量焊接用鋼熱影響區200倍組織圖； 圖3為實施例3中大線能量焊接用鋼熱影響區200倍組織圖； 圖4為實施例4中大線能量焊接用鋼熱影響區200倍組織圖； 圖5為實施例5中大線能量焊接用鋼熱影響區200倍組織圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。
[00%] 實施例1 一種預烙渣-儀粒包忍線，直徑為13mm，包忍線包括外層和包忍；所述外層為低碳鋼 08A1，厚度為1. Omm;包忍為緩釋純化儀粒，包忍包括緩釋劑及純化儀粒，緩釋劑為巧侶酸鹽 預烙渣，緩釋劑占包忍含量的75%，純化儀粒占包忍含量的25%。純化儀粒含儀92%，其余為純 化劑和不可避免的雜質。
[0027]緩釋劑巧侶酸鹽預烙渣的化學組成及質量百分數范圍如下:Ab化:46%，Ca0:43%， Si〇2:3%，MgO: 4%，胞2〇: 2%，出0:0.5%，余量為不可避免的雜質。
[002引純化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例為4%。
[00巧]包忍緩釋純化儀粒堆密度1.3g/cm3。
[0030] 應用預烙渣-儀粒包忍線的大線能量焊接用鋼的生產方法，具體如下： 冶煉大線能量焊接用鋼過程為12化頂底復吹轉爐-120tLF鋼包爐精煉-連鑄。
[0031] 鐵水條件:鐵水[P ]《0.090%、[ S ]《0.045〇/〇。
[0032] 轉爐：終點目標[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出鋼溫度1685°C，出鋼過程中加入鋼鐵、儘鐵、娃鐵、妮鐵、侶鐵進行微合金化，并用Al終脫 氧。
[0033] LF:精煉時間40min，喂Ti線后凈吹氣時間Smin，凈吹時避免鋼水液面裸露。進站鋼 水溫度，第一爐1585°C，連誘爐1580°C。進站后侶線喂入量2m/t鋼，加石灰、蛋石，降電極化 渣，根據渣況加侶粉造白渣。巧處理前鋼水:S《0.010%，Als=280ppm，T=1585°C。巧處理采用 化-Si線，Ca-Si線喂入量1.85m/t鋼，巧處理后鋼水Als=260卵m，化=3化pm。巧處理后喂入巧 侶酸鹽預烙渣緩釋純化^te粒包忍線，喂絲速度3111/3，喂入量1.92111八鋼，出站溫度1575°(：。
[0034] 連鑄:二冷采用弱冷卻，矯直溫度920°C，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱 度20°C。開誘正常后，拉速控制在1. Om/min。
[0035] 所得大線能焊接用鋼的化學成分見表1，沖擊性能見表2。
[0036] 實施例2 一種預烙渣-儀粒包忍線，直徑為12mm，包忍線包括外層和包忍；所述外層為低碳鋼 08A1，厚度為1. Omm;包忍為緩釋純化儀粒，包忍包括緩釋劑及純化儀粒，緩釋劑為巧侶酸鹽 預烙渣，緩釋劑占包忍含量的75%，純化儀粒占包忍含量的25%。純化儀粒含儀93%，其余為純 化劑和不可避免的雜質。
[0037] 緩釋劑巧侶酸鹽預烙渣的化學組成及質量百分數范圍如下:Ab化:45%，CaO:44%， Si〇2:4%，MgO: 3%，胞2〇: 3%，出0: 0.5%，余量為不可避免的雜質。
[003引純化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例為60/0。
[0039] 包忍緩釋純化儀粒堆密度1.2g/cm3。
[0040] 應用預烙渣-儀粒包忍線的大線能量焊接用鋼的生產方法，具體如下： 冶煉大線能量焊接用鋼過程為12化頂底復吹轉爐-120tLF鋼包爐精煉-連鑄。
[0041 ]鐵水條件:鐵水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0042] 轉爐：終點目標[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出鋼溫度1660~1690°C，出鋼過程中加入鋼鐵、儘鐵、娃鐵、妮鐵、侶鐵進行微合金化，并用 Al終脫氧。
[0043] LF:精煉時間45min，喂Ti線后凈吹氣時間IOmin，凈吹時避免鋼水液面裸露。進站 鋼水溫度，第一爐1580°C，連誘爐1575°C。進站后侶線喂入量1.5m/t鋼，加石灰、蛋石，降電 極化渣，根據渣況加侶粉造白渣。巧處理前鋼水:S《0.010%，Als=250ppm，T=1580°C。巧處理 采用化-Si線，Ca-Si線喂入量1.9m/t鋼，巧處理后鋼水Als=180ppm，Ca=34ppm。巧處理后喂 入巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化Mg粒包忍線，喂絲速度3 . Im/s，喂入量1.90m/t鋼，出站溫度 1572°C。
[0044] 連鑄:二冷采用弱冷卻，矯直溫度905°C，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱 度22°C。開誘正常后，拉速控制在1. Om/min。
[0045] 所得大線能焊接用鋼的化學成分見表1，沖擊性能見表2。
[0046] 實施例3 一種預烙渣-儀粒包忍線，直徑為Ilmm,包忍線包括外層和包忍；所述外層為低碳鋼 08A1，厚度為1. Omm;包忍為緩釋純化儀粒，包忍包括緩釋劑及純化儀粒，緩釋劑為巧侶酸鹽 預烙渣，緩釋劑占包忍含量的75%，純化儀粒占包忍含量的25%。
[0047] 緩釋劑巧侶酸鹽預烙渣的化學組成及質量百分數范圍如下:Ab化:46%，CaO:41%， Si〇2:4%，MgO: 4%，胞2〇: 4%，出0: 0.5%，余量為不可避免的雜質。
[004引純化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例為4%。
[0049] 包忍緩釋純化儀粒堆密度1.3g/cm3。
[0050] 應用預烙渣-儀粒包忍線的大線能量焊接用鋼的生產方法，具體如下： 冶煉大線能量焊接用鋼過程為12化頂底復吹轉爐-120tLF鋼包爐精煉-連鑄。
[0051 ]鐵水條件:鐵水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0052] 轉爐：終點目標[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出鋼溫度1660~1690°C，出鋼過程中加入鋼鐵、儘鐵、娃鐵、妮鐵、侶鐵進行微合金化，并用 Al終脫氧。
[0053] LF:精煉時間42min，喂Ti線后凈吹氣時間6min，凈吹時避免鋼水液面裸露。進站鋼 水溫度，第一爐1590°C，連誘爐1585°C。進站后侶線喂入量1.90m/t鋼，加石灰、蛋石，降電極 化渣，根據渣況加侶粉造白渣。巧處理前鋼水:S《0.010%，Als=320ppm，T=1590°C。巧處理采 用化-Si線，Ca-Si線喂入量1.75m/t鋼，巧處理后鋼水Als=280ppm，Ca=30ppm。巧處理后喂入 巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化Mg粒包忍線，喂絲速度3.2m/s，喂入量1.88m/t鋼，出站溫度1575 r。
[0054] 連鑄:二冷采用弱冷卻，矯直溫度910°C，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱 度25°C。開誘正常后，拉速控制在1. Om/min。
[0055] 所得大線能焊接用鋼的化學成分見表1，沖擊性能見表2。
[0056] 實施例4 一種預烙渣-儀粒包忍線，直徑為IOmm,包忍線包括外層和包忍；所述外層為低碳鋼 HPHC，厚度為0.5mm;包忍為緩釋純化儀粒，包忍包括緩釋劑及純化儀粒，緩釋劑為巧侶酸鹽 預烙渣，緩釋劑占包忍含量的75%，純化儀粒占包忍含量的25%。純化儀粒含儀96%，其余為純 化劑和不可避免的雜質。
[0057]緩釋劑巧侶酸鹽預烙渣的化學組成及質量百分數范圍如下:Ab化:48%，CaO:41%， S i〇2:2%，MgO: 6%，胞2〇: 2%，出0:0.3%，余量為不可避免的雜質。
[0化引純化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例為50/0。
[0化9] 包忍緩釋純化儀粒堆密度1. Ig/cm3。
[0060]應用預烙渣-儀粒包忍線的大線能量焊接用鋼的生產方法，具體如下： 冶煉大線能量焊接用鋼過程為SOt頂底復吹轉爐-8化LF鋼包爐精煉-連鑄。
[0061 ]鐵水條件:鐵水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0062] 轉爐：終點目標[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出鋼溫度1660~1690°C，出鋼過程中加入鋼鐵、儘鐵、娃鐵、妮鐵、侶鐵進行微合金化，并用 Al終脫氧。
[0063] LF:精煉時間38min，喂Ti線后凈吹氣時間5min，凈吹時避免鋼水液面裸露。進站鋼 水溫度，第一爐1586°C，連誘爐1578°C。進站后侶線喂入量2.0 m/t鋼，加石灰、蛋石，降電極 化渣，根據渣況加侶粉造白渣。巧處理前鋼水:S《0.010%，Als=350ppm，T=1586°C。巧處理采 用化-Si線，Ca-Si線喂入量2.5m/t鋼，巧處理后鋼水Als=300ppm，Ca=25ppm。巧處理后喂入 巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化Mg粒包忍線，喂絲速度2.5m/s，喂入量2.5m/t鋼，出站溫度1570 r。
[0064] 連鑄:二冷采用弱冷卻，矯直溫度900°C，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱 度15 °C。開誘正常后，拉速控制在0.90m/min。
[0065] 所得大線能焊接用鋼的化學成分見表1，沖擊性能見表2。
[0066] 實施例5 一種預烙渣-儀粒包忍線，直徑為15mm，包忍線包括外層和包忍；所述外層為低碳鋼 Q195，厚度為0.8mm;包忍為緩釋純化儀粒，包忍包括緩釋劑及純化儀粒，緩釋劑為巧侶酸鹽 預烙渣，緩釋劑占包忍含量的75%，純化儀粒占包忍含量的25%。純化儀粒含儀90%，其余為純 化劑和不可避免的雜質。
[0067] 緩釋劑巧侶酸鹽預烙渣的化學組成及質量百分數范圍如下:Ab化:44%，CaO:45%， S i〇2:6%，MgO: 2%，胞2〇: 2%，出0:0.2%，余量為不可避免的雜質。
[006引純化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例為3%。
[0069] 包忍緩釋純化儀粒堆密度1.5g/cm3。
[0070] 應用預烙渣-儀粒包忍線的大線能量焊接用鋼的生產方法，具體如下： 冶煉大線能量焊接用鋼過程為16化頂底復吹轉爐-ieotLF鋼包爐精煉-連鑄。
[0071 ]鐵水條件:鐵水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0072] 轉爐：終點目標[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出鋼溫度1660~1690°C，出鋼過程中加入鋼鐵、儘鐵、娃鐵、妮鐵、侶鐵進行微合金化，并用 Al終脫氧。
[0073] LF:精煉時間35min，喂Ti線后凈吹氣時間7min，凈吹時避免鋼水液面裸露。進站鋼 水溫度，第一爐1590°C，連誘爐1580°C。進站后侶線喂入量2.5m/t鋼，加石灰、蛋石，降電極 化渣，根據渣況加侶粉造白渣。巧處理前鋼水:S《0.010%，Als=250ppm，T=1590°C。巧處理采 用化-Si線，Ca-Si線喂入量1.5m/t鋼，巧處理后鋼水Als=150ppm，Ca=40ppm。巧處理后喂入 巧侶酸鹽預烙渣緩釋純化Mg粒包忍線，喂絲速度3.5m/s，喂入量1.92m/t鋼，出站溫度1580 r。
[0074] 連鑄:二冷采用弱冷卻，矯直溫度910°C，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱 度35°C。開誘正常后，拉速控制在1. lOm/min。
[0075] 所得大線能焊接用鋼的化學成分見表1，沖擊性能見表2。
[0076] 親1連脯例1 -5中的化舉成分(mass%)
表2列出40mm厚鋼板焊接線能量為150KJ/cm時，實施例1-5的焊接熱影響區低溫沖擊初 性值。本發明生產的鋼板具有合理的熱影響區組織結構，其通過形成豐富的晶內針狀、片狀 鐵素體和粒狀貝氏體，及有效的夾雜物粒子對奧氏體晶界的釘扎，大大細化了熱影響區組 織，使鋼的強初性明顯提高。
[0077] 從附圖1-5可W看出應用預烙渣-儀粒包忍線冶煉的大線能量焊接用鋼，使Mg的吸 收率穩定，Mg的作用和利用率高，夾雜物分散、豐富，含Mg的夾雜物達到80%W上。采用本發 明，具有控制簡單，生產成本低，熱影響區200倍組織中晶粒細小，使大線能量焊接鋼的強初 性提高，從而提高了大線能量焊接鋼的熱影響區沖擊功吸收值。
[0078] W上實施例僅用W說明而非限制本發明的技術方案，盡管參照上述實施例對本發 明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解:依然可W對本發明進行修改或者等 同替換，而不脫離本發明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本發明的權 利要求范圍當中。
【主權項】
1. 預熔渣-鎂粒包芯線，其特征在于，所述包芯線包括外層和包芯;所述外層為低碳鋼， 厚度為0.5~1.0 mm;所述包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，所述緩釋劑為 鈣鋁酸鹽預熔渣，所述緩釋劑占包芯含量的5~90%，鈍化鎂粒占包芯含量的10~95%。2. 根據權利要求1所述的預熔渣-鎂粒包芯線，其特征在于，所述緩釋劑鈣鋁酸鹽預熔 渣的化學組成及質量百分數范圍如下：Al2〇3:44~48%，CaO :41~45%，Si〇2:2~6%，MgO:2~ 6%，Na20:2~4%，H 2O彡0.5%，余量為其他不可避免的雜質。3. 根據權利要求1或2所述的預熔渣-鎂粒包芯線，其特征在于，所述鈍化鎂粒的粒度 0.5~3mm，粒度彡80目的質量比例彡3%。4. 根據權利要求1或2所述的預熔渣-鎂粒包芯線，其特征在于，所述鈍化鎂粒含鎂90~ 96%，其余為鈍化劑和不可避免的雜質。5. 根據權利要求1或2所述的預熔渣-鎂粒包芯線，其特征在于，所述包芯線直徑為10~ 15mm，包芯緩釋鈍化鎂粒堆密度1 · 1~1 · 5g/cm3 〇6. 基于權利要求1-5任意一項所述的預熔渣-鎂粒包芯線在制備大線能量焊接用鋼中 的應用。7. -種大線能量焊接用鋼的生產工藝，其特征在于，該生產工藝包括:將權利要求1-5 中任意一項所述的預熔渣-鎂粒包芯線喂入待鎂合金化的鋼水中進行鎂微合金化。8. 根據權利要求7所述的一種大線能量焊接用鋼的生產工藝，其特征在于，所述大線能 量焊接用鋼生產工藝包括轉爐煉鋼、LF精煉以及連鑄工序;所述LF精煉工序進行Ti微合金 化，同時根據Al目標值對Al調整并Ca處理，然后進行Mg微合金化。9. 根據權利要求7或8所述的一種大線能量焊接用鋼的生產工藝，其特征在于，所述LF 精煉工序，精煉時間多35min，喂Ti線后凈吹氬時間多5min，凈吹時避免鋼水液面裸露;進站 鋼水溫度，第一爐1580~1590 °C，連澆爐1575~1585 °C;進站后鋁線喂入量1.5-2.5m/t鋼， 加石灰、螢石，降電極化渣，加鋁粉造白渣;鈣處理前鋼水:S<0.010%，Als=250~350ppm，T= 1580~1590°C ;鈣處理采用Ca-Si線，Ca-Si線喂入量1 · 5-2 · 5m/t;鈣處理后鋼水Als=150~ 300ppm，Ca=25~40ppm，然后喂入鈣鋁酸鹽預熔渣緩釋劑包芯線，喂絲速度2.5 m/s -3.5m/ 8，喂入量1.5-2.5111八鋼，出站溫度1570~1580°(：。10. 根據權利要求7或8所述的一種大線能量焊接用鋼的生產工藝，其特征在于，所述轉 爐煉鋼工序，煉鋼所用鐵水[P]彡0 · 090%，[S]彡0 · 045%;終點目標[C]=0 · 04~0 · 06%、[P]彡 0.015%、[S]彡0.030%、[0]=500~800??111，出鋼溫度1660~1690°(：，出鋼過程中加入鉬鐵、錳 鐵、硅鐵、鈮鐵、鋁鐵進行微合金化，并用Al終脫氧;所述連鑄工序，二冷采用弱冷卻，矯直溫 度彡900°C，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度15~35°C;開澆正常后，拉速控制在 0.90~1.10m/min之間。
【文檔編號】C22C38/04GK105925759SQ201610532276
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年7月8日
【發明人】王碩明, 劉增勛, 張慶軍, 孫立根, 張彩軍, 朱立光, 韓毅華, 王雁
【申請人】華北理工大學