一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法以及焊丝用盘条，所述制备方法包括模铸的铸锭和钢锭热送，轧坯的钢锭加热，开坯初轧，缓冷及退火，精整，盘条轧制对坯料进行加热，开轧和精轧，减径和定径，盘条避风堆冷和完全覆盖保温，以及对盘条成品进行的退火处理等步骤；本发明专利技术所生产的焊丝用盘条成品的裂纹深度小于0.03mm，无偏析，抗拉强度599‑650MPa，屈服强度371‑401MPa，断面收缩率大于75％，断后伸长率大于24％。本发明专利技术整个生产过程均在合理的保温过程中进行，减少了盘条生产过程中热应力裂纹或其它缺陷的产生。

A control method of internal defects in wire rod production

【技术实现步骤摘要】
一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法
本专利技术属于焊接材料
，特别涉及一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法。
技术介绍
P91焊丝是P91钢的配套气保焊丝，相当于国标GB/T8110-2008的标准型号ER62-B9，及美标AWSA5.28：2005的标准型号ER90S-B9；能在多种保护气体氛围下获得优良的力学性能和工艺性能。主要应用于超超临界火电机组中过热器、再过热器、主蒸汽管道等部位的焊接，使用温度超过600℃。目前国内P91管市场保有量约15万吨/年，其焊丝用量约为P91管用量的2％，国内需求量约3000吨/年。该P91焊丝目前主要依赖进口，如日本神户制钢、英国曼彻特、德国蒂森等，进口P91成品焊丝国内售价在140元/公斤左右，尚未发现国内成功开发案例。P91焊丝属于高合金含量钢种，合金含量超过10％。P91焊丝用钢在冶炼生产过程中，由于合金及碳化物易发生析出，降低了焊丝用钢即焊丝用盘条钢的材料塑性，使焊丝用盘条钢内部及表面易产生裂纹、折叠、疏松等缺陷。而在生产过程中控制焊丝用盘条钢的内部缺陷难度很大。因此，控制P91焊丝盘条中的裂纹及其它内部缺陷是一项艰巨的技术工作。
技术实现思路
本专利技术根据P91焊丝盘条生产过程中易产生裂纹及其它内部缺陷问题，提供了一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法。本方法通过模铸钢锭热送、初轧方坯退火、成品盘条避风堆冷及麻布片或耐火保温棉覆盖保温工艺，减少了盘条生产过程中热应力裂纹的产生。通过初轧中间坯切头切尾，方坯矫直、精整修磨、探伤等工艺手段，降低了盘条生产过程容易出现裂纹和其它缺陷的机率。根据本专利技术的方法所生产的P91焊丝盘条，表面裂纹控制较好，无偏析、缩孔等缺陷，完全符合焊丝用盘条的质量要求。本专利技术一方面提供了一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法，包括以下步骤：模铸，轧坯，盘条轧制，成品退火；其中：所述模铸包括铸锭和钢锭热送；所述轧坯包括钢锭加热，开坯初轧，缓冷及退火，精整；所述盘条轧制包括对坯料进行加热，开轧和精轧，减径和定径，盘条避风堆冷和完全覆盖保温；所述成品退火包括对盘条成品进行的退火处理。进一步的，所述模铸步骤中，铁水温度为1562-1567℃，锭身浇铸时间6-9min，帽口浇铸时间4-10min，拔模时间3-5h，采用热送处理方式；浇注结束后按1.4-1.6kg/t加入发热剂，按0.9-1.1Kg/t加入碳化稻壳；自开始脱模时起2小时内将钢锭装入保温罩内。该步骤所采用的浇铸温度和时间，所采用的热送处理方式以及钢锭在脱模2小时内装入保温罩内的工艺，为钢锭下一步初轧开坯工序减少裂纹及其它缺陷的发生创造了良好的生产条件。进一步的，所述初轧开坯过程步骤中，将钢锭热送并及时入炉，时间控制≤45min；加热温度及时间为：780±10℃，保温2-3h，以80-135℃/h的加热速度进行4-6h的加热，最后在1260±10℃保温15-20h；开坯过程中对中间坯进行头部和尾部冒口的切除；切头长度255-265mm，尾部冒口切除长度1245-1255mm；所述缓冷是对初轧方坯进行冷却和收集，所述初轧方坯的收集温度≥500℃，方坯在预热200℃±10℃的缓冷坑中进行缓冷，缓冷时间48-60h，出坑温度≤200℃；所述退火是对所述初轧方坯进行冷装退火；所述冷装退火是初轧方坯在缓冷48-60h后入炉，以小于60℃/h的加热速度将初轧方坯加热至780±10℃，保温10-13h，然后以小于40℃/h的冷却速度降至400℃，出炉空冷；所述退火还可以是热装退火，所述热装退火是将所述初轧方坯收集温度≥500℃时热送入炉，以小于100℃/h的加热速度将所述初轧方坯加热至780±10℃，保温10-13h，然后以小于40℃/h的冷却速度降至400℃，出炉空冷。进一步的，所述坯料表面精整修磨步骤中，对坯料进行矫直、修磨，以满足坯料弯曲度≤10mm/m，总弯曲度小于全长0.5％的要求：坯料表面修磨深度在0.7-1.0mm。上述轧坯工序所包括的铸锭加热，开坯初轧，缓冷及退火以及精整步骤，采用了科学的加热和保温时间以及有效的冷却速度；同时在初轧过程中，将具有缺陷的初轧方坯头部和尾部冒口进行切除，并在预热200℃左右的缓冷坑中进行缓冷，最后经保温10h以上的冷装退火或热装退火，和对初轧方坯坯料表面的精整修磨，基本消除了坯料表面的裂纹及其它缺陷，提高了焊丝用盘条钢成品的生产质量。进一步的，所述轧制盘条过程控制步骤中，方坯采用步进式加热炉进行三段温度加热，三段温度加热控制范围为：一段加热800-900℃，二段加热1080-1160℃，三段加热1170-1230℃，空燃比控制在0.55-0.65；热轧开轧温度1080-1120℃，进精轧温度895-925℃，进减定径温度835-865℃，吐丝温度865-895℃；轧制后盘条避风堆冷，并用麻布片或耐火保温棉完全覆盖保温；轧制过程中的辊道速度控制可设定为：入口段，一段至九段设定为0.12m/s，十段0.15m/s，十一段0.18m/s，出口段0.20m/s，成品速度控制在70-75m/s。进一步的，所述成品退火热处理步骤中，退火温度780±20℃，升温时间4-6h，保温时间6-7h，600±10℃出炉空冷。在盘条轧制和成品退火过程中，通过三段式温度加热和精轧，合理的辊道速度控制，以及对成品盘条所进行的创新性避风堆冷并用麻布片或耐火保温棉完全覆盖保温的新的技术手段，同时又通过成品盘条退火工艺的实施，保障了成品盘条裂纹的降低和其它缺陷的发生，并且使成品盘条的质量得到维持和持续。使采用本专利技术的焊丝用盘条钢生产出的焊丝质量更加优良。本专利技术的另一方面提供了根据上述方法制备得到的焊丝用盘条。进一步的，所述焊丝用盘条裂纹深度小于0.03mm，无偏析，抗拉强度范围599-650MPa，屈服强度范围371-401MPa，断面收缩率大于75％，断后伸长率大于24％。本专利技术通过模铸钢锭热送、初轧方坯退火、成品盘条避风堆冷及麻布片或耐火保温棉覆盖保温工艺，整个过程均在合理的保温过程中进行，减少了盘条生产过程中热应力裂纹的产生。通过对初轧坯切头切尾，方坯矫直、修磨、探伤和精整，一方面在生产过程中降低了大量裂纹的产生，另一方面通过修麿和精整去除了盘条生产过程出现的少量裂纹，并且无偏析和缩孔等缺陷。根据本专利技术的方法所生产的焊丝盘条表面裂纹控制完全满足技术要求，并且符合质量控制要求。本专利技术的其他特点和优势将在下面的具体实施方式中进行说明。具体实施方式以下示例性实施例对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。本专利技术可以进行各种不同的改进，以及可以包括多种实施方式。本专利技术的目的是根据P91焊丝盘条生产过程中易产生裂纹及其它内部缺陷问题，提供一种焊丝用盘条在生产过程中内部缺陷的控制方法。本方法通过模铸钢锭热送、初轧方坯退火、并且采用成品盘条避风堆冷以及麻布片或耐火保温棉或其它保温材料进行覆盖保温的工艺手段，减少了盘条生产过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：模铸，轧坯，盘条轧制，成品退火；其中：所述模铸包括铸锭和钢锭热送；所述轧坯包括钢锭加热，开坯初轧，缓冷及退火，精整；所述盘条轧制包括对坯料进行加热，开轧和精轧，减径和定径，盘条避风堆冷和完全覆盖保温；所述成品退火是对盘条成品进行的退火处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：模铸，轧坯，盘条轧制，成品退火；其中：所述模铸包括铸锭和钢锭热送；所述轧坯包括钢锭加热，开坯初轧，缓冷及退火，精整；所述盘条轧制包括对坯料进行加热，开轧和精轧，减径和定径，盘条避风堆冷和完全覆盖保温；所述成品退火是对盘条成品进行的退火处理。


2.根据权利要求1所述焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法，其特征在于，所述模铸步骤中，铸锭的铁水温度为1562-1567℃，锭身浇铸时间6-9min，帽口浇铸时间4-10min，拔模时间3-5h；浇注结束后按1.4-1.6kg/t加入发热剂，按0.9-1.1Kg/t加入碳化稻壳；并自开始脱模时起2小时内将模铸后的铸锭装入保温罩内，所述铸锭采用热送处理方式。


3.根据权利要求1所述焊丝用盘条生产中内部缺陷的控制方法，其特征在于，所述轧坯是进行盘条坯料的轧制，在所述铸锭加热过程中，将所述铸锭热送至加热炉，时间控制≤45min；加热温度780±10℃，保温2-3h，以80-135℃/h的加热速度进行4-6h的加热，在1260±10℃保温15-20h；
在所述开坯初轧过程中，对中间坯进行切头，切头长度255-265mm；尾部冒口切除长度1245-1255mm；
所述缓冷是对初轧方坯进行收集和冷却，所述初轧方坯的收集温度≥500℃，在预热200℃±10℃的缓冷坑中进行缓冷，缓冷时间48-60h，出坑温度≤200℃；
所述退火是对所述初轧方坯进行冷装退火；所述冷装退火是初轧方坯在缓冷48-60h后入炉，以小于60℃/h的加热速度将初轧方坯加热至780±10℃，保温10-13h，然后以小于40℃/h的冷却速度降至400℃，出炉空冷；
所述精整是指对所述初轧方坯表面进行的精整和修磨，对所述初轧方坯进行矫直、修磨，以满足盘条坯料的弯曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：张刘瑜，郭峰，赵亚平，李刚，屈小波，杜龑，王鲁义，李超，
申请(专利权)人：江苏永钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32