本发明专利技术提供一种短流程制造低成本特厚钢板的方法，经冶炼、连铸，切割后堆垛缓冷，缓冷20～30小时，对坯料表面和侧面进行清理，粗糙度达到6.3μm；将两块坯料对合后进行抽真空和焊接，厚度200～300mm；送步进梁式加热炉，预热采用缓慢的加热速度，冷装12～13min/cm，加热段采用常速，均热段保温时间延长0～30min，出炉温度≥1100℃；除磷后采用直接轧制或TMCP轧制，粗轧开轧温度≥1050℃，首道次压下率≥10％，累计压下率≥30％；精轧开轧终轧温度控轧在工艺参数下限，压缩比1.8～2.5，轧后空冷或控冷及热处理。本发明专利技术以较小的压缩比生产的特厚钢板产品质量好，性能均匀，能耗低，轧制节奏快，适合工业化大生产，经济和社会效益显著。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金
，涉及一种厚度在80 150mm特厚钢板的生产方法，尤其是采用短流程低能耗的生产方法。
技术介绍
特厚钢板作为钢材中的高端、高附加值品种，由于其应用领域广，生产技术难度大，多年来一直是从事冶金行业人员研究的焦点和冶金企业追逐的热点。在我国，特厚板的研究起步较晚，特别是成品厚度在80mm以上的钢板。由于近年来我国各行业如大型机械和结构的制造、军工、造船、锅炉容器、深海石油开发装备、核电等领域的迅猛发展，对特厚规格的钢板的需求量也日益增多。但生产这类规格的钢板存在很大技术难度，目前我国这类钢板仍主要依赖进口。鉴于这种厚度规格的钢板在诸多行业建设中的重要和无可替代性，国内一些冶金企业也越来越认识到其重要性，投入大量人力物力进行研究。从效果上看，采用300mm厚的连铸坯生产厚度80mm以下的特厚钢板还能保证成材率，80mm以上的由于压缩比不够，性能无法满足要求，成材率很低；采用模铸方式生产大钢锭，再进行锻轧生产厚规格钢板，由于铸锭的内部质量差，轧制时不仅需要很大的压缩比，而且成品钢板的探伤很难保证，成材率低不说，轧制节奏也很慢，严重地制约了产能；采用电渣方式虽大大消除了内部质量缺陷，但存在能耗大、污染严重的问题，效率低且不适合大批量生产。采用复合叠轧方式生产特厚板是比较可行的生产方式，不仅成材率高，而且提高了钢材的内部质量。但目前的研究普遍认为即使复合叠轧同样要采用相对较大的压缩比(一般在3以上)才能生产150mm以下的特厚板。这样的组合坯料厚度也至少在300mm以上，通过常规的步进梁式加热炉已经无法加热。需要通过室式炉加热才能保证心部温度，进而保证复合界面的融合效果。而室式炉加热能耗一般是步进梁式加热炉能耗的1.5 2倍，且室式炉加热组坯需要吊装，工艺非常繁琐，同时由于厚度大，加热及出炉后的温差变化会影响钢板板形，降低产品质量，影响生产效率。“一种叠轧焊工艺生产特厚板方法”专利(公开号CN 102009332A)采用氩弧焊方式封焊钢板四周，但运用氩弧焊焊接的焊缝熔深较浅，工业生产时，在很大的轧制力作用下，复合坯很容易在焊缝处错裂，无法完全复合。“低合金高强度结构钢Q460C特厚板及其生产方法”专利(公开号CN 102041438A)运用模铸方式生产平均厚度890mm的钢锭，采用的平均压缩比为7.4，不仅在轧前加热时需要消耗大量的能力，而且成材率低。“一种真空复合轧制特厚板的方法”专利(公开号CN 101773931A)采用电阻炉加热组合坯料，电阻炉不仅造价成本高，且不能 利用冶金行业自产的煤气进行加热，进一步增加了生产成本，另外该专利技术的压缩比达到了 5.4。“真空电子束焊接方法”专利(公开号CN 101590596A)采用两块厚度300mm的连铸坯真空封焊生产厚度150mm的钢板，压缩比为4，加热时不仅需要消耗大量热能，而且降低了轧制节奏，降低了生产效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术所存在的缺陷，提供一种所需能耗小、产品质量好的短流程制造低成本特厚钢板的方法。本专利技术短流程制造低成本特厚钢板的具体生产工艺如下:1)原料选用碳当量≤0.45%的低合金钢种，经转炉冶炼、LF炉精炼、VD或RH处理后，中间包浇注,连铸出表面质量好、中心等轴晶率> 10%、平直度< 1.0mm/mm2的优质板坯。2)下线铸坯沿长度方向切割，尺寸规格:宽度为900 2300mm、厚度为100 150mm。将切后坯料进行堆垛缓冷，缓冷20 30小时，同时注意坯料保温。保温后对坯料进行表面和侧面清理加工，并保证表面为连铸坯外弧面，其粗糙度达到6.3 μ m。3)将加工后两块坯料的表面对合，并进入真空室抽真空和电子束焊接，要求真空度< 7.5Xl(T2Pa，加速电压80 lOOkV、电流强度100 150mA、焊接速度200 400mm/min,组合还的厚度为200 300mm。4)完成封焊的组合坯经辊道送入步进梁式加热炉加热，加热经预热、加热、保温三阶段。其中预热采用缓慢的加热速度，冷装控制在12 13min/cm ;加热段加热速度采用常速；均热段保温时间根据钢种延长O 30min，使复合面充分愈合。出钢机快速出炉，出炉温度》1100°C，辊道快速送下一工序。5)组合坯经除磷后，进轧机轧制，根据钢种的工艺需求可采用直接轧制或TMCP轧制，但无论直接轧制还是控轧再结晶轧制阶段，均需保证高温慢速轧制，粗轧开轧温度^ 1050°C，首道次压下率> 10%，通过轧机后，快速调整节奏，进行下一道次轧制，使坯料始终在较高的温度下轧制，粗轧终轧温度> 900°C，累计压下率> 30%。精轧开轧终轧温度尽量控轧在各钢种工艺参数下限，压缩比根据成品厚度设定，但最大压缩比控制在2.5，更大会降低轧制节奏，影响生产效率，最小控制在1.8，更小压缩比现行工艺实现困难。最后根据钢板性能需要进行轧后空冷或控冷及热处理。本专利技术用组合坯通过步进梁式加热炉加热、以1.8 2.5较小的压缩比生产的特厚钢板产品质量好，性能均匀，能耗低，轧制节奏快，适合工业化大生产，经济和社会效益显著。附图说明图1为本专利技术实施例1钢板1/4处金相组织。图2为本专利技术实施例2钢板1/4处金相组织。图3为本专利技术实施例2钢板1/2处金相组织。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明。实施例1本专利技术该实施例选用2块120mm厚的Q235B连铸坯进行表面清理，对焊接面也即铸坯外弧面进行机加工，粗糙度达到6.3 μ m以上。然后将2块焊接面对齐的组合坯推入真空室预热焊接，焊接室真空度为1.5X10_2Mpa，加速电压为lOOkV、焊接电流为120mA、焊接速度为250mm/min。焊后组合坯通过辊道送入步进梁式加热炉进行加热，预热段加热速度12min/cm，均热段延长15min，全部加热时间为4.5小时，出炉温度1148°C，由辊道快速送入下一工序。粗轧阶段开轧温度为1100°C，首道次压下率为11%，一阶段累计压下率为31 %;精轧开轧温度为940°C，终轧温度为880°C，压缩比为2.5，轧后空冷。成品钢板最终厚度为92mm,经超声波探伤达到JB/T4730.3-2005标准I级水平。实施例化学成分、力学性能如表I和表2中所示。结果表明其性能均满足该钢种的国家标准要求。钢板的金相组织为铁素体+珠光体，如图1和图2所示。实施例2本专利技术该实施例选用2块150mm厚Q345D的连铸坯进行表面清理，对焊接面也即铸坯外弧面进行机加工，粗糙度达到6.3μπι以上。然后将2块焊接面对齐的组合坯推入真空室预热焊接，焊接室真空度为2.0X 10_2Mpa、加速电压为lOOkV、焊接电流为120mA、焊接速度为200mm/min。焊后组合坯通过辊道送入步进梁式加热炉进行加热，预热段加热速度13min/cm，均热段延长25min，全部加热时间为6小时，出炉温度1186°C，由辊道快速输送给下一工序。粗轧阶段开轧温度为1100°C，首道次压下率为10%，一阶段累计压下率为30% ;精轧开轧温度为890°C，终轧温度为820°C，压缩比为2，轧后空冷。成品钢板最终厚度为145mm，经超声波探伤达到JB/T4730.3-2005标准I级本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种短流程制造低成本特厚钢板的方法，其特征在于选用碳当量≤0.45％的普碳低合金钢，经转炉冶炼、LF炉精炼、VD或RH处理后，连铸成板坯；板坯切割后堆垛缓冷，缓冷20～30小时，保温后对坯料表面，也即连铸坯外弧面和侧面进行清理，使表面粗糙度达到6.3μm；将两块坯料的表面对合后进行抽真空和电子束焊接，组合坯厚度为200～300mm；组合坯经辊道送入步进梁式加热炉，预热采用缓慢的加热速度，冷装控制在12～13min/cm，加热段加热速度采用常速，均热段保温时间延长0～30min，出炉温度≥1100℃；组合坯经除磷后，进轧机轧制，采用直接轧制或TMCP轧制，粗轧开轧温度≥1050℃，粗轧终轧温度≥900℃，首道次压下率≥10％，累计压下率≥30％；精轧开轧终轧温度控轧在各钢种工艺参数下限，压缩比控制在1.8～2.5，轧后空冷或控冷及热处理。
【技术特征摘要】
1.一种短流程制造低成本特厚钢板的方法，其特征在于选用碳当量< 0.45%的普碳低合金钢，经转炉冶炼、LF炉精炼、VD或RH处理后，连铸成板坯；板坯切割后堆垛缓冷，缓冷20 30小时，保温后对坯料表面，也即连铸坯外弧面和侧面进行清理，使表面粗糙度达到6.3 μ m ;将两块坯料的表面对合后进行抽真空和电子束焊接，组合坯厚度为200 300mm ；组合坯经辊道送入步进梁式加热炉，预热采用缓慢的加热速度，冷装控制在12 13min/cm，加热段加热速度采用常速，均热段保温时间延长O 30min，出炉温度彡1100°C;组合坯经除磷后，进轧机轧制，采用直接轧制或TMCP轧制，粗轧开轧温度> ...
【专利技术属性】
技术研发人员：王储，高强，王文仲，胡昕明，梁福鸿，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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