一种无缝Mg合金包芯线及生产方法技术

本发明专利技术公开了一种无缝Mg合金包芯线及生产方法，包芯线由钢带和包裹于钢带外皮内的芯体构成，直径为9‑20mm，钢带厚度为0.2‑0.5mm，芯体金属颗粒尺寸0.1‑1mm，芯体中金属颗粒化学成分质量百分比为Mg：15‑35％，Ni：60‑80％，Al、Ti和Si之和<1％，O<0.3％，其余为Fe和不可避免的杂质。生产方法为：将钢带轧制成“U”型槽，使用加粉装置将药粉填加在槽内，加粉装置设有压实棒，压实后芯体线密度＞390g/m，然后轧制成“O”型并用氮气保护高频电阻焊焊合，最后将包芯线直接导入防锈油处理槽中，在包芯线表面均匀包覆一层防锈油并盘成包芯线盘，包芯线盘包装用不少于4道钢带轧紧并用防水塑料薄膜包严，外轮廓用编织带缠绕紧密，外框架使用钢条直径为Φ16‑20mm的圆钢焊成铁笼，铁笼涂防锈漆。

A kind of seamless Mg alloy cored wire and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种无缝Mg合金包芯线及生产方法
本专利技术属于包芯线制作领域，具体涉及一种无缝Mg合金包芯线及生产方法。
技术介绍
目前，大线能量焊接用钢板在多个领域得到了广泛应用，据测算，若采用大线能量焊接方法，焊接效率可比常规焊接方法提高5倍及以上，制造工时大幅减少，成本也因此大幅下降。氧化物冶金技术是制造大热输入焊接钢板的有效方法，其中，尺寸大小在0.2-5μm且弥散分布的Mg氧化物粒子能够充分保证氧化物冶金的效果，提高大线能量钢板性能，炼钢时Mg一般以包芯线形式加入，然而Mg是极易氧化的元素，倘若炼钢时加入的包芯线已经存在氧化现象，会大大降低Mg的收得率和0.2-5μm尺寸的含Mg氧化物粒子数量。传统Mg合金包芯线随着时间延长，包芯线氧化程度随之增大，用超过1个月的包芯线进行炼钢，Mg收得率基本接近零，因此钢厂都是有了大线能量焊接钢板订单，才开始制作Mg合金包芯线，如果短期内再无生产任务，剩余的包芯线只能丢弃，这大大增加了生产成本且限制了生产节奏。专利CN201120104023公开了了一种钢带护套包芯线，钢带外皮是采用包覆压制的形式，此为有缝包芯线，空气极易进入，芯体极易氧化受潮，且钢带外皮无任何处理，很短时间便可氧化，采用此方法制作普通合金包芯线尚可，倘若制作Mg合金包芯线，保质期则非常短。专利CN105803156A公开了了一种提高镁收得率的氧化物控制方法，只是针对炼钢过程中如何提高镁收得率进行了阐述，本专利技术提到的方法必须在加入的包芯线不存在氧化的前提下才能有效，且并未提到包芯线如何制作。因此，如何制作一种防氧化且能长期存放的Mg合金包芯线成为本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提出一种无缝Mg合金包芯线及生产方法，可大大提高Mg合金包芯线防氧化能力，进而提高炼钢过程中Mg收得率，为实现上述专利技术目的，本专利技术采用了如下技术方案：无缝Mg合金包芯线由钢带外皮和包裹于钢带外皮内的芯体构成，芯体金属颗粒尺寸0.1-1mm，钢带厚度为0.2-0.5mm，包芯线直径为9-20mm，芯体质量＞390g/m，芯体中金属颗粒化学成分质量百分比为Mg：15-35％，Ni：60-80％，Al、Ti和Si之和<1％，O<0.3％，其余为Fe和不可避免的杂质。一种无缝Mg合金包芯线生产方法，生产使用装置包括第一轧机组、加粉装置、第二轧机组、高频电阻焊接机和防锈油处理槽，生产步骤如下：首先将宽度为3.14d的钢带通过第一轧机组被轧制成“U”型钢带，d为包芯线直径，轧制速度为8～15m/s，然后通过加粉装置加金属颗粒，加粉装置设有压实棒，“U”型钢带加粉的同时进行压实，压实后芯体线密度＞390g/m，之后通过第二轧机组被轧制成“O”型，轧制速度与“U”型钢带的轧制速度匹配，“O”型钢带的轧制缝经氮气保护高频电阻焊接机被在线连续焊合成无缝包芯线，焊接速度与“U”型钢带的轧制速度匹配，高频电阻焊接机的功率控制在1000～3000W，焊口规整无缝隙，将所述包芯线导入防锈油处理槽中，在包芯线表面均匀包覆一层防锈油，涂油后将包芯线盘成包芯线盘，包芯线盘的包装，用不少于4道钢带轧紧并用防水塑料薄膜包严，外轮廓用编织带缠绕紧密，外框架使用钢条直径为Φ16-20mm的圆钢焊成铁笼，铁笼涂防锈漆。针对此方案，作如下技术说明：(1)焊接时选用高频电阻焊，是因为可借助高频电流的集肤效应使高频电能量集中于焊件表层，避免芯体高温氧化，选用氮气保护，可进一步防止氧化；(2)压实棒边加粉边压实，可保证芯体紧密程度。(3)多重密封措施组合使用，降低了芯体与空气、水接触的可能性，避免芯体氧化失效。与现有技术相比较，本专利技术至少具有如下有益效果：(1)使用本专利技术所述技术方案生产的无缝Mg合金包芯线防氧化且能长期存放，使用剩余的包芯线在简单密封后，下次仍可继续使用，避免浪费；(2)传统包芯线随着存放时间的延长，Mg收得率会逐渐降低，而采用本专利技术所述技术方案生产的包芯线，Mg收得率受存放时间影响极小。附图说明图1为无缝Mg合金包芯线生产示意图。其中1为第一轧机组，2为加粉装置，3为压实棒，4为第二轧机组，5为高频电阻焊接机，6为防锈油处理槽。具体实施方式以下结合图1及若干较佳实施例对本专利技术的技术方案作进一步详细说明，但不仅仅局限于此。实施例1首先制作无缝Mg合金包芯线，芯体由金属颗粒组成，芯体中的金属颗粒尺寸0.5mm，包芯线直径为10mm。芯体中金属颗粒化学成分质量百分比为Mg：25％，O：0.3％，Al：0.2％，Ti：0.2％，Si：0.4％，其余为Fe和不可避免的杂质。首先将厚0.3mm宽32mm的钢带通过第一轧机组被轧制成“U”型钢带，然后通过加粉装置加入Ni-Mg合金，同时通过压实棒进行压实，压实后芯体线密度为405g/m，之后通过第二轧机组被轧制成“O”型，轧制速度为11m/s，“O”型钢带的轧制缝经高频电阻焊接机被在线连续焊合成无缝包芯线，高频电阻焊接机的功率为2500W，将所述包芯线导入防锈油处理槽中，在包芯线表面均匀包覆一层防锈油，涂油后将包芯线盘成包芯线盘，包芯线盘包装用4道钢带轧紧并用防水塑料薄膜包严，外轮廓用编织带缠绕紧密，外框架使用钢条直径为Φ16的圆钢焊成铁笼，铁笼涂防锈漆。在不同时间段(包芯线制作好M天开始炼钢)生产大线能量焊接船板EH36-W200共计五炉，在RH过程中加入无缝Mg合金包芯线180米，Mg百分比含量为25％，所用包芯线为同一时间制作，采用ICP方法对中间包样品进行Mg元素测量并对0.2-5μm尺寸大小的含Mg夹杂物进行统计，如表1，可知，用存放720天的包芯线进行炼钢，Mg元素的加入仍能满足要求。表1Mg(wt.％)和含Mg夹杂物面密度M(天)730180360720Mg(wt.％)1820161515含镁夹杂物面密度(个/mm2)114128117104108对比实施例1在不同时间段(包芯线制作好N天开始炼钢)生产大线能量焊接船板EH36-W200共计五炉，在RH过程中加入传统含Mg包芯线180米，Mg百分比含量为30％，所用包芯线为同一时间制作，采用ICP方法对中间包样品进行Mg元素测量并对0.2-5μm尺寸大小的含Mg夹杂物进行统计，如表2，可知，传统包芯线随着制作时间延长，Mg收得率降低，用超过1个月的包芯线进行炼钢，Mg加入基本接近零。表2Mg(wt.％)和含Mg夹杂物面密度N(天)715306090Mg(wt.％)1410本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无缝Mg合金包芯线包括芯体和包覆层，其特征在于：所述芯体由金属颗粒组成，芯体中的金属颗粒尺寸0.1-1mm；所述包覆层为钢带，钢带厚度0.2-0.5mm，包芯线直径为9-20mm。/n

【技术特征摘要】
1.一种无缝Mg合金包芯线包括芯体和包覆层，其特征在于：所述芯体由金属颗粒组成，芯体中的金属颗粒尺寸0.1-1mm；所述包覆层为钢带，钢带厚度0.2-0.5mm，包芯线直径为9-20mm。


2.如权利要求1所述的一种无缝Mg合金包芯线，其特征在于：芯体质量＞390g/m，芯体中金属颗粒化学成分质量百分比为Mg：15-35％，Ni：60-80％，Al、Ti和Si之和<1％，O<0.3％，其余为Fe和不可避免的杂质。


3.一种无缝Mg合金包芯线的生产方法，生产如权利要求1或2任一所述的一种无缝Mg合金包芯线，生产使用装置包括第一轧机组、加粉装置、第二轧机组、高频电阻焊接机和防锈油处理槽，生产步骤如下：
(1)第一次轧制：将宽度为3.14d的钢带送入第一轧机组，轧制成“U”型钢带，其中d为包芯线直径；
(2)加粉：“U”型钢带通过加粉装置时加金属颗粒，加粉装置设有压实棒，“U”型钢带加金属颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王纳，张宇，张亚运，麻晗，王加友，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，张家港宏昌钢板有限公司，江苏沙钢集团有限公司，江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32