药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法与流程

allin2025-05-15  37


本发明涉及焊接材料,具体地指一种药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法。


背景技术:

1、药芯焊丝也称粉芯焊丝、管状焊丝,它分为加气保护和不加气保护两大类。药芯焊丝表面与实芯焊丝一样,是由塑性较好的低碳钢或低合金钢等材料制成的。其制造方法是先把钢带轧制成u形断面形状,再把按剂量配好的焊粉填加到u形钢带中,用压轧机轧紧,最后经拉拔制成不同规格的药芯焊丝。

2、药芯焊丝优点很多:1)对各种钢材焊接适应性强,调整焊剂的成分和比例方便,可以提供所要求的焊缝化学成分。2)工艺性能好,焊缝成形美观,采用气渣联合保护,获得良好成形。加入稳弧剂使电弧稳定,熔滴过渡均匀。3)熔敷速度快,生产效率高,在相同焊接电流下药芯焊丝的电流密度大,熔化速度快,其熔敷率约为85%-90%,生产率比焊条电弧焊高约3-5倍。4)可用较大焊接电流进行全位置焊接。

3、药芯焊丝表面钢中氢、氮、氧、磷、硫等元素会造成焊缝脆化,并且焊剂会向熔敷金属过渡一定量的磷、硫元素。在焊丝用钢化学成分设计时,将磷、硫元素含量都控制在0.010%以内,要求高的焊丝钢需要将p+s的含量控制在0.010%之内。药芯焊丝制作过程中拉拔需要焊丝用钢有一定的强度和良好的延伸率。

4、中国专利申请号为201780062649.8的专利《药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法》涉及一种药芯焊丝用冷轧钢板,所述药芯焊丝用冷轧钢板,以重量%计,包含c:0.01~0.15%、mn:0.1~0.5%、si:0.05%以下(0%除外)、p:0.0005~0.01%、s:0.008%以下(0%除外)、al:0.005~0.06%、n:0.0005~0.003%、ni:0.5~2.0%及余量的fe及不可避免的杂质,以面积分数计,微细组织包含93~98%的铁素体,并且合计包含2~7%的针状贝氏体和渗碳体。该专利不能满足高端焊丝对p+s≤0.010%的要求,且添加较多的ni合金,成本高。

5、中国专利号申请号为201110055535.5《药芯焊丝用冷轧带钢及其制造方法》涉及一种冷轧带钢,尤其是一种药芯焊丝用冷轧带钢,同时还涉及其制造方法。主要解决现有药芯焊丝用冷轧带钢强度和塑性不能良好匹配,加工成型性能较差等技术问题。本发明的药芯焊丝用冷轧带钢化学成分(重量百分比)如下:c0.005~0.010%,si≤0.03%,mn 0.10~0.19%,p≤0.015%,s≤0.010%,alt0.015~0.050%,余量为fe及不可避免的杂质元素。本发明采用低碳、低硅并采用铝脱氧及作为晶粒细化元素,并利用夹杂物形态控制、热连轧控制冷却及连续退火温度控制技术进行生产,从而有助于保证本发明的钢材屈服强度和硬度在规定的范围内,同时具有高断后伸长率、良好的加工成型性能、良好的焊接性能、高性价比等优良综合性能。该专利不能满足高端焊丝对p+s≤0.010%的要求。

6、中国专利申请号为200910272955.1《一种药芯焊丝外壳用钢及其生产方法》本发明涉及一种药芯焊丝外壳用钢及其制造方法。其解决目前存在的与药芯的成分匹配度差,杂质元素含量多,延伸率低,易出现断带,焊丝熔敷金属强韧性低等不足。措施:本发明的化学成分及重量百分比为:c:0.012~0.038%,si:0.003~0.009%,mn:0.20~0.29%,cu:0.015~0.05%,al:0.015~0.019%,re:0.001~0.005%,p≤0.01%,s≤0.008%,n:≤0.002%,其余为fe及不可避免的杂质。生产方法:对上述钢种成分进行铁水脱硫、转炉吹炼、rh真空处理冶炼工序并连铸成坯;进行热轧;进行卷取;依次进行酸洗、单机架冷轧、罩式炉退火、精整及涂油包装。本发明具有低碳、硅及硫磷,低屈强比,高纯净度,良好的延展性及与药芯的成分匹配性。该专利不能满足高端焊丝对p+s≤0.010%的要求。

7、现有焊丝钢技术难以满足高端焊丝对p+s≤0.010%的要求以及焊丝制作过程中对强度和延伸的要求。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法,以满足高端焊丝对p+s≤0.010%的要求以及焊丝制作过程中对强度和延伸的要求。

2、为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:

3、一种药芯焊丝用冷轧钢板,所述冷轧钢板以质量百分比计包括以下化学成分:c:0.010%~0.040%;si≤0.01%;mn:0.10%~0.30%;p≤0.010%;s≤0.010%;al:0.010%~0.060%;ca:0.001%~0.020%;p+s≤0.010%;其余为fe和不可避免的杂质元素。

4、优选地,所述冷轧钢板的屈服强度为160~200mpa,抗拉强度为290~330mpa,a50延伸率≥45%。

5、上述冷轧钢板的制造方法,包括以下步骤:1)铁水预处理;2)转炉冶炼;3)合金微调站;4)rh炉精炼;5)热轧;6)冷轧;7)退火;8)平整;9)表面涂油。

6、优选地,所述步骤1)包括前扒渣和后扒渣;所述步骤1)中,脱硫剂以氮气为载体,氮气流量为1.2±0.2m3/min,后扒渣渣碱度≥2.0。

7、优选地,所述步骤2)中,采用自循环废钢,转炉吹炼前期钢水温度为1570℃~1590℃;渣碱度为3.0~4.0,控制钢水中氧化铁含量为15%~20%。

8、优选地,所述步骤4)中,控制脱碳结束后活度氧含量≤150ppm,脱碳结束后加入铝粒进行脱氧,脱氧后循环时间≥3min。

9、优选地,所述步骤5)中,出炉温度为1250℃~1270℃,终轧温度为920℃~940℃,卷取温度为720℃~740℃。

10、优选地,所述步骤6)中,冷轧总压下率为85%~90%。

11、优选地,所述步骤7)采用连续退火方式,均热温度为800℃~820℃,保温时间1~2min。

12、优选地,所述步骤8)中,平整延伸率为1.0%~1.5%。

13、相比于现有技术,本发明的有益效果为:

14、本发明提供的一种药芯焊丝用冷轧钢板及制造方法,主要是通过合理的化学成分设计,并通过铁水预处理、转炉冶炼、rh炉精炼等工序来控制冷轧钢板中p+s≤0.010%,降低了熔池凝固时的偏析,减小了焊丝焊接过程中产生结晶裂纹的倾向,降低了焊缝金属冷脆性,可提高药芯焊丝焊接后的焊缝质量。本发明通过热轧、连轧、连续退火、平整工序生产冷轧钢板来满足高端焊丝对p+s≤0.010%的要求以及焊丝制作过程中对强度和延伸的要求。本发明中冷轧钢板产品的屈服强度为160~200mpa,抗拉强度为290~330mpa,a50延伸率≥45%,组织为铁素体+少量碳化物,铁素体占比大于98%,具有优异的拉拔和焊接性能。



技术特征:

1.一种药芯焊丝用冷轧钢板,其特征在于:所述冷轧钢板以质量百分比计包括以下化学成分:c:0.010%~0.040%;si≤0.01%;mn:0.10%~0.30%;p≤0.010%;s≤0.010%;al:0.010%~0.060%;ca:0.001%~0.020%;p+s≤0.010%;其余为fe和不可避免的杂质元素。

2.根据权利要求1所述的冷轧钢板,其特征在于:所述冷轧钢板的屈服强度为160~200mpa,抗拉强度为290~330mpa,a50延伸率≥45%。

3.权利要求1或2所述冷轧钢板的制造方法,其特征在于:包括以下步骤:1)铁水预处理;2)转炉冶炼;3)合金微调站;4)rh炉精炼;5)热轧;6)冷轧;7)退火;8)平整;9)表面涂油。

4.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于:所述步骤1)包括前扒渣和后扒渣;所述步骤1)中,脱硫剂以氮气为载体,氮气流量为1.2±0.2m3/min,后扒渣渣碱度≥2.0。

5.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于:所述步骤2)中,采用自循环废钢,转炉吹炼前期钢水温度为1570℃~1590℃;渣碱度为3.0~4.0,控制钢水中氧化铁含量为15%~20%。

6.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于:所述步骤4)中,控制脱碳结束后活度氧含量≤150ppm,脱碳结束后加入铝粒进行脱氧,脱氧后循环时间≥3min。

7.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于:所述步骤5)中,出炉温度为1250℃~1270℃,终轧温度为920℃~940℃,卷取温度为720℃~740℃。

8.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于:所述步骤6)中,冷轧总压下率为85%~90%。

9.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于:所述步骤7)采用连续退火方式,均热温度为800℃~820℃,保温时间1~2min。

10.根据权利要求3所述的制造方法,其特征在于:所述步骤8)中,平整延伸率为1.0%~1.5%。


技术总结
本发明公开了一种药芯焊丝用冷轧钢板及其制造方法,所述冷轧钢板以质量百分比计包括以下化学成分:C:0.010%~0.040%;Si≤0.01%;Mn:0.10%~0.30%;P≤0.010%;S≤0.010%;Al:0.010%~0.060%;Ca:0.001%~0.020%;P+S≤0.010%;其余为Fe和不可避免的杂质元素。本发明提供的药芯焊丝用冷轧钢板,通过合理的化学成分设计,并通过热轧、连轧、连续退火、平整工序生产来满足高端焊丝对P+S≤0.010%的要求以及焊丝制作过程中对强度和延伸的要求。本发明中冷轧钢板产品的屈服强度为160~200MPa,抗拉强度为290~330MPa,A<subgt;50</subgt;延伸率≥45%,组织为铁素体+少量碳化物,铁素体占比大于98%,具有优异的拉拔和焊接性能。

技术研发人员:王占业,张宜,李凯旋,吴浩,胡笛,汤亨强,俞波,马明璐
受保护的技术使用者:马鞍山钢铁股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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