一種累積疊軋焊工藝製造特厚板坯的方法
2023-06-02 16:27:56 1
專利名稱：一種累積疊軋焊工藝製造特厚板坯的方法
技術領域：
本發明屬於金屬材料領域，尤其涉及通過累積疊軋焊工藝利用普通連鑄坯製造特厚板 坯的生產方法。
背景技術：
隨著各種大型機械、高層建築、大噸位船舶的發展，對鋼材的尺寸要求、內部質量要 求越來越高，更寬、更長、更厚的鋼板逐步發展起來，特厚板需求將越來越大。但是，目 前特厚板坯的生產存在許多弊端，首先，受到質量、投資、生產率、生產成本的限制，連 鑄生產400mm以上厚度的板坯還存在許多困難；有的企業採用大鋼錠加工厚板，其缺點是 頭部縮孔及中心疏鬆、偏析不能解決，成材率低，內部質量不能保證，在市場競爭激烈的 情況下，此方法將逐步被淘汰；電渣重熔的方法雖然能夠生產高品質的特厚板，但是，生 產效率低下，電耗高導致生產成本提高。目前生產特厚板坯通常採用定向凝固法生產大鋼 錠，然後鍛造成材，中國專利CN201157895 (200820056366.0)公開了一種定向凝固法生 產特厚板坯的裝置，凝固裝置安裝在可移動臺車上，包括設置可以流通大流量鋼水底盤、 冷卻水管路、特大鑄型體、鑄型體內壁設置保溫體、型體腔體內與頂蓋下方有易燃的發熱 材料、中注管設置於底盤。此法保證了90%的熱量由底部傳出，實現定向凝固，能夠生產 300—800mm厚度的錠坯。此方法有效解決了特厚板的質量問題，使夾雜物、偏析等缺陷集 中於凝固末端，但還存在生產效率、厚度、成材率受到限制的問題。中國專利文件CN1134329 (95110197.8)公開了一種生產單向凝固鋼錠的方法，採用類似的原理生產錠厚900-1200腿，可以滿足150—300腿特厚板的生產要求，但也存在與前述專利CN201157895同樣 的問題。"累積疊軋焊工藝改善普碳鋼材料性能特性"《北京科技大學學報》VoL27No. 4 Aug. 2005公開了一種累積疊軋焊提高普碳鋼材料性能的方法，其目的是在奧氏體再結晶溫 度以下同一件材料累積疊軋，提高材料的性能。
發明內容
本發明針對目前特厚板生產中存在的上述問題，提出一種累積疊軋焊工藝製造特厚板 坯的方法，利用普通連鑄坯為原料通過疊鍛軋的方法來生產特厚板。 一種累積疊軋焊工藝製造特厚板坯的方法，步驟如下-
1) 根據目標產品特厚板的厚度，按照4. 0-5. O壓縮比選擇合適厚度的連鑄坯作為原料。
2) 取同樣尺寸同種材料的連鑄坯，對連鑄坯疊合面進行噴砂除氧化鐵皮，表面清掃 乾淨，除油脂，表面乾燥。 '
3) 將處理乾淨的連鑄坯疊合面疊合在一起，將連鑄坯疊合面四周縫隙在真空下焊接 封閉。上述連鑄坯的層數根據特厚板的需要而定。
4) 將焊接好的連鑄坯進行加熱至奧氏體區115(TC 125(rC、鍛造或/和軋制， 一次壓 下率30%-35%，總壓下率50-70%。
優選的，步驟l)連鑄坯原料的厚度為300-400mm。 優選的，步驟3)連鑄坯的層數為2-4層。術語說明
1、 壓縮比:為材料初始厚度與最終產品厚度之比。
2、 一次壓下率:為材料經過一次壓縮後壓下量佔原始厚度的百分數。
3、 總壓下率:最終產品壓下量佔材料初始厚度的百分數。 ' 本發明提出一種利用普通連鑄坯為原料通過疊鍛軋的方法來生產特厚板的工藝，並通
過實驗進行了驗證，解決了現有生產方法存在的弊端，適合用於軋制特厚板需用的板坯原 料的製備。
本發明有益效果如下
本發明採用累積疊軋焊生產特厚板，由於所用連鑄坯為同種材料，對於同種材料的鍛 軋焊由於不必考慮不同金屬間的界面反應，同時界面做了真空處理，因此保證界面在1150 'C 125(TC鍛、軋焊的結合強度可以達到基體的強度水平，實驗證明由於疊合面在加工過 程中進行了充分的形核與再結晶，所以疊合面的組織與基體組織相同。具體參見圖卜3。 如圖1所示實施例1所製造的鋼板對碳元素的面掃描照片；圖2是實施例2所製造的鋼板 疊合面組織照片；圖3是實施例2所製造的鋼板疊合面橫向斷口照片。由於應用連鑄坯生 產坯料，成材率高於模鑄錠，所以，本發明的方法加工成本低於定向凝固方法生產的坯料。
圖1是實施例1所製造的鋼板對碳元素的面掃描照片；左圖a為掃描試樣疊合面區 域，右圖b為掃描疊合面區域的碳元素分布。
圖2是實施例2所製造的鋼板疊合面組織照片。
圖3是實施例2所製造的鋼板疊合面橫向斷口照片。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發明作進一步闡述與說明。 實施例l:以Q235普碳鋼為例。
選取兩塊300mm厚度同樣尺寸同種材料的連鑄坯,對待疊合面表面進行噴砂除氧化鐵 皮；應用壓縮空氣將表面清掃乾淨；在用丙酮將噴砂後的表面擦拭除去油脂、用酒精除去 表面汙染物；採用乾燥的50'C 8(TC空氣將表面乾燥；將處理好的兩支連鑄坯疊合面疊合 在一起，放入真空室，將連鑄坯疊合面四周縫隙在真空下焊接封閉。將焊接好的連鑄坯進 行加熱至奧氏體區115(TC 125(rC保溫、鍛造或軋製成型， 一次壓下率30%，總壓下率50%。 得到150mm厚度的厚板。所製造的鋼板對碳元素的面掃描照片如圖l所示，由此可以看出應 用本發明製造的鋼板疊合面碳分布均勻，結合面沒有空洞、裂紋等缺陷出現。 實施例2:以Q235普碳鋼為例。
將三塊300ram厚度同樣尺寸同種材料的連鑄坯待疊合面表面進行噴砂除氧化鐵皮；應 用壓縮空氣將表面清掃乾淨；應用丙酮將噴砂後的表面擦拭除去油脂；應用酒精除去表面 汙染物；應用乾燥的5(TC 8(TC空氣將表面乾燥；將三支連鑄坯疊合在一起，放入真空室， 將連鑄坯結合面四周縫隙在真空下焊接封閉。將焊接好的連鑄坯進行加熱至奧氏體區1150 'C 125(TC保溫、鍛造成型， 一次壓下率30%，總壓下率50%，得到450咖厚的坯料，再通 過軋機軋製得到200mm厚的厚板。所製造的鋼板疊合面組織照片和橫向斷口照片分別如圖 2、圖3所示；疊合面的組織與基體組織相同。
權利要求
1.一種累積疊軋焊工藝製造特厚板坯的方法，步驟如下1)根據目標產品特厚板的厚度，按照4.0-5.0壓縮比選擇合適厚度的連鑄坯作為原料；2)取同樣尺寸同種材料的連鑄坯，對連鑄坯疊合面進行噴砂除氧化鐵皮，表面清掃乾淨，除油脂，表面乾燥；3)將處理乾淨的連鑄坯疊合面疊合在一起，將連鑄坯疊合面四周縫隙在真空下焊接封閉；4)將焊接好的連鑄坯進行加熱至奧氏體區1150℃～1250℃、鍛造或/和軋制，一次壓下率30％-35％，總壓下率50-70％。
2. 如權利要求l所述的累積疊軋焊工藝製造特厚板坯的方法,其特徵在於步驟l)連鑄 坯原料的厚度為300-400mm。
3. 如權利要求1所述的累積疊軋焊工藝製造特厚板坯的方法，其特徵在於步驟3)連鑄 坯的層數為2-4層。
全文摘要
本發明涉及一種累積疊軋焊工藝製造特厚板坯的方法，取同樣尺寸同種材料的連鑄坯，對連鑄坯疊合面進行表面處理後將連鑄坯疊合面疊合在一起，四周縫隙在真空下焊接封閉；將焊接好的連鑄坯進行加熱至奧氏體區1150℃～1250℃、鍛造或/和軋制，一次壓下率30％-35％，總壓下率50-70％。本發明採用累積疊軋焊生產特厚板，疊合面的組織與基體組織相同。由於應用連鑄坯生產坯料，成材率高於模鑄錠，加工成本低於定向凝固方法生產的坯料。
文檔編號B23P23/00GK101590596SQ20091001660
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月25日 優先權日2009年6月25日
發明者劉洪銀, 周俊陵, 周來軍, 孫會朝, 蔣鯉平, 許榮昌 申請人:萊蕪鋼鐵集團有限公司