21-10Mn7Mo钢锭及其冶炼工艺制造技术

技术编号:11855744 阅读:97 留言:0更新日期:2015-08-11 02:03
一种21-10Mn7Mo钢锭及其冶炼工艺,属于气体保护电弧焊之实芯焊丝技术。特别是冶炼的方法及其钢锭。其中,所述钢锭化学成分质量%包括:碳C≤0.10、硅Si≤0.8、锰Mn5.5-8.0、磷P≤0.030、硫S≤0.020、镍Ni9.0-11.0、铬Cr19.0-22.0、钼Mo0.5-2.0;Mn/Mo比控制在7-7.5;由此合理的组分配置以及钼、锰成分比的设置,可有效避免金属锰在重熔过程容易烧损的问题。有效提高钢锭的强度和耐腐蚀性,达到细化钢微观晶粒而达到细晶强化的技术效果。由此成分的钢锭,其纯净度和均匀性更好,对焊丝的加工和后面的焊接有良好的影响。

【技术实现步骤摘要】

本案属于焊接
,涉及气体保护电弧焊之实芯焊丝的制备方法及其产成品 及其工艺设备。特别是冶炼的方法及其钢锭。
技术介绍
不锈钢焊丝、焊条在自动化技术中的应用越来越多,但是已有技术制备的不锈钢 焊丝常见的质量问题是焊丝外观不好、送丝不够稳定,因此难以满足高自动化焊接设备的 要求。 -般可知,焊丝质量与炼钢引起的化学成分的细微变化有着紧密的关系,与材料 成分的杂质含量有着紧密的关系,重要的是焊丝制备的工艺方法和工艺设备关系着焊丝的 半成品、产成品的品质。为此业界在这方面做过很多努力,已有技术包括但不限于: 如中国专利200510109991.8公开了一种气体保护电弧焊接用实芯焊丝,其组成 为,含有 Si :0. 70 至 1.00 质量%、Mn :1.50 至 1.90 质量%、S :0. 005 至 0. 025 质量%、Ti : 0. 19 至0. 25质量%、Mo :0. 12 至0. 35质量%、C :0. 020 至0. 100质量%、B :0. 0050质量%以 下以及Cu :0. 45质量%,限制P :0. 020质量%以下、0 :0. 0160质量%以下,Si/Mn为0. 385 以上,Mn以及Mo的总含量为2. 20质量%以下,S以及0的总含量为0.034质量%以下,此 外,C含量(质量%)为、B含量(质量%)为时,和的关系满足给定的条 件。此焊丝,对强度为520N/mm2级以下的碳钢进行碳酸气体保护电弧焊接时,高效率并且 焊接部的机械性能优异。 再如中国专利200310100196. 3公开了一种高强度焊条,该专利技术属于焊接材料 领域。该焊条是一种在焊态下使用具有高强度的焊条,可用于焊接屈服强度大于950MPa 级的高强度结构钢。该专利技术高强度焊条的特征在于组成焊条的熔敷金属化学成分为: C ^ 0. 07 % ;SiO. 1-0. 6 % ;Mnl. 2-1. 9 % ;Ni2. 6-3. 8 % ;CrO. 41-1. 50 % ;M〇0. 66-1. 6 % ; Ti0.00 3-0. 03% ;其余为Fe。该焊条的熔敷金属具有良好的综合力学性能,其抗拉强度大 于lOOOMPa ;屈服强度在950MPa以上;在-50°C的冲击功大于27J。 又如中国专利200710103490. 8公开了一种实芯焊丝,含有C为0. 005~0. 060质 量%、Si为0? 60~1. 00质量%、Mn为1. 10~1. 65质量%、S为0? 045~0? 090质量%、 0为0. 0015~0. 0100质量%、并且所述C和所述S的含量的合计为0. 125质量%以下,含 有P在0. 017质量%以下,余量是Fe及不可避免杂质,在所述杂质中,Ti限制在0. 15质 量%以下、B限制在0. 0050质量%以下、N限制在0. 0075质量%以下,此外Cr、Ni、Al、Nb、 V、Zr、La及Ce分别限制在0. 20质量%以下。 还有已有技术HlCr21NilOMn6焊丝,主要用于重型、大型车辆等自动焊接,本案也 是以此为研发背景的进一步改进,目的在于进一步提高焊丝的抗拉强度,提高其熔敷金属 的抗拉强度,为此还有包括但不限于下述公开 : 如中国专利201110104281. 1公开了一种焊丝、盘条及其应用它涉及盘条和焊 丝,其按重量百分比计的化学成分为:C彡0. 05 %,Si :0. 10-0. 60 %,Mn :0. 3-1. 2 %, S ^ 0. 015 %, P ^ 0. 020%,Cr :1. 0-2. 0 %, Ni :3. 0-5. 0 %, Cu :0. 05-0. 40 %, Ti : 0? 03-0. 20%,0彡0? 010%,N彡0? 010%,H彡0? 0005%,余量为Fe及不可避免的杂质元 素。焊丝在用于抗拉强度550MPa以上的中合金高耐候结构钢焊接中的应用。 已有的技术存在下述问题亟待解决。 冶炼问题,原材料成分和均匀性是关系焊丝质量的前序关键环节,故通过冶炼工 序提供均匀性更好、纯净度更高的钢锭,是制备高质量焊丝的基础工艺环节,也是业界追求 不断出新的重要工艺环节。 本案焊丝是在已有的HlCr21NilOMn6焊丝的基础上的创新,包括添加适量的Mo, 同时相应的提高Mn的含量,问题在于由此材料成分的改变会对后期的生产带来工艺困难, 一般可知,钥在合金钢中的含量在一定范围时,钥会使合金钢的塑性和韧性下降,因此业 界亟待通过包括冶炼在内的工艺方法的改善来解决这样的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题在于克服前述技术存在的上述缺陷,而提供一种针对 21-10Mn7M 〇焊丝的冶炼方法及用该方法制备的钢锭。 本专利技术解决技术问题是采取以下技术方案来实现的,依据本专利技术提供的一种 2l-10Mn7Mo钢锭,其中,所述钢锭化学成分质量%包括:碳C彡0. 10、硅Si彡0. 8、锰 Mn5. 5-8. 0、磷 P 彡 0? 030、硫 S 彡 0? 020、镍 Ni9. 0-11. 0、铬 Crl9. 0-22. 0、钥 M〇0. 5-2. 0 ;Mn/ Mo比控制在7-7. 5。 本案解决技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现: 前述的21-10Mn7Mo钢锭,其中,所述钢锭化学成分质量%由碳C彡0. 10、硅 Si 彡 0? 8、锰 Mn5. 5-8. 0、磷 P 彡 0? 030、硫 S 彡 0? 020、镍 Ni9. 0-11. 0、铬 Crl9. 0-22. 0、钥 M〇0. 5-2. 0,和余量为铁Fe和不可避免的杂质组成;Mn/Mo比控制在7-7. 5。 前述的 21-10Mn7Mo 钢锭,其中,Mn/Mo 比控制为 7-7. 1,或 7. 2-7. 3,或 7. 4-7. 5。 由此合理的组分配置以及钥、锰成分比的设置,可有效避免金属锰在重熔过程容 易烧损的问题。有效提高钢锭的强度和耐腐蚀性,达到细化钢微观晶粒而达到细晶强化的 技术效果。由此成分的钢锭,其纯净度和均匀性更好,对焊丝的加工和后面的焊接有良好的 影响。 本专利技术解决技术问题是采取以下技术方案来实现的,依据本专利技术提供的一种用于 制备前述钢锭的冶炼工艺,该工艺是冶炼所述钢锭之用电弧炉返回吹氧法冶炼电渣重熔电 极的工艺步骤,其中,该步骤下述统称为第一步骤,其中钢液温度达到1400-1600°c,在高温 下实现高铬钢液去碳保铬;所述第一步骤的工艺过程依次是:补炉、装料、熔化期、氧化期、 还原期、出钢、浇铸重熔电极;或/和,在补炉步骤中:补炉材料应用卤水搅拌,不得用清水 搅拌;或/和,在装料步骤中:Ni、Mo放在炉内相对高温的区域,不能放在电弧作用区。 本案解决技术问题还可以采取以下技术方案进一步实现: 前述的冶炼工艺,其中,所述第一步骤中熔化期电极的控制是:电极穿井阶段带阻 抗,采用大功率送电;或/和,分批加入石灰料、萤石料,用于稳定电弧;或/和,熔化期吹氧 的控制:在炉温达到950°C以上时开始吹氧,氧压控制在不大于0. 4MPa ;或/和,熔化期脱 磷的控制:炉料熔化后期,当钢液含碳量满足预设值时,进行低温脱磷,适时补加石灰或碎 矿石,炉门自动流渣去磷;或/和,所述补加矿石本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种21‑10Mn7Mo钢锭,其中,所述钢锭化学成分质量%包括:碳C≤0.10、硅Si≤0.8、锰Mn5.5‑8.0、磷P≤0.030、硫S≤0.020、镍Ni9.0‑11.0、铬Cr19.0‑22.0、钼Mo0.5‑2.0;Mn/Mo比控制在7‑7.5;或,所述钢锭化学成分质量%由碳C≤0.10、硅Si≤0.8、锰Mn5.5‑8.0、磷P≤0.030、硫S≤0.020、镍Ni9.0‑11.0、铬Cr19.0‑22.0、钼Mo0.5‑2.0,和余量为铁Fe和不可避免的杂质组成;Mn/Mo比控制在7‑7.5。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:于庆莲韩萍薛玉宝蔡玉丽厉海艳于湘许爱文
申请(专利权)人:天津冶金集团天材科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:天津;12

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