專利名稱：一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金行業(yè)軋鋼領(lǐng)域，特別是利用普通連鑄板坯，通過疊軋焊工藝生 產(chǎn)特厚板的一種方法。
背景技術(shù)：
由于寬厚板的平面尺寸以及厚度尺寸都比較大，其產(chǎn)品適應(yīng)能力強，在大型容 器、軍工設(shè)備、重型機械、海洋鉆井平臺、核電站以及交通運輸?shù)确矫姹绕渌a(chǎn)品利用 率都高，更為經(jīng)濟合理。因此近年來寬厚鋼板是鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策中要鼓勵生產(chǎn)的產(chǎn)品按照現(xiàn)行軋鋼工藝，生產(chǎn)厚板需要厚度更大的連鑄板坯，但是普通連鑄板坯厚 度一般在200 400mm(厚度>400mm的連鑄坯的生產(chǎn)還存在一定的困難)，再加上傳統(tǒng) 軋制壓縮比通常都要在5以上，所以若要生產(chǎn)IOOmm以上的特厚板在不改變工藝和設(shè)備 的前提下實現(xiàn)生產(chǎn)是比較困難的。從內(nèi)部質(zhì)量觀點看，厚度超過240mm的超大特厚板可以通過鑄錠流程生產(chǎn)的 板坯制造，但由于用鑄錠生產(chǎn)板坯(包括在鑄模中的澆鑄及其后的制成板坯)不僅繁瑣 (需要特別設(shè)計新工序)而且鑄造缺陷也較多，因此與連鑄坯相比成材率低、生產(chǎn)工作量 更大、消耗的時間更長。另一種特厚板坯的生產(chǎn)工藝為電渣重熔制坯，該工藝?yán)秒娏?通過熔渣時產(chǎn)生的電阻熱將成型坯料進行再熔煉。經(jīng)電渣重熔的鋼純度高，非金屬夾雜 少，組織和化學(xué)成分都較均勻。但該工藝生產(chǎn)效率低，而且需要消耗大量的熱能，生產(chǎn) 成本也太高。中國專利CN101439348A- “一種生產(chǎn)特厚板的工藝方法”以及 CN101590596A- “一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法”兩項專利中都提出了類 似的生產(chǎn)特厚板的工藝，即采用兩塊以及兩塊以上的連鑄板坯經(jīng)過熱軋成一塊特厚板。 兩者組合坯塊的復(fù)合間隙都在真空室中進行焊接從而實現(xiàn)真空及密封處理，并且前者還 涉及了電子束焊接。雖然真空電子束焊接能很好的完成組合坯塊間隙的真空以及密封處 理，但設(shè)計真空電子束焊接設(shè)備并進行調(diào)試較繁瑣并且成本較高，因此本發(fā)明針對上述 問題提出了一種利用疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法。

發(fā)明內(nèi)容
一種利用疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，步驟如下1)將選用的連鑄坯切割為尺寸相同的坯塊；2)取多塊同尺寸坯塊，其待接觸表面使用刨床或銑床等機加工方式去除表面氧 化鐵皮，最后利用壓縮空氣吹凈表面；3)將表面清理干凈的坯塊疊置在一起，然后將結(jié)合面四周間隙焊合，最終留一 小口，并在小口處焊上鋼管；4)使用真空泵通過鋼管對組合坯塊的結(jié)合間隙抽真空后，把鋼管壓合，實現(xiàn)真空密封；5)將真空處理后的組合坯塊加熱至1180-1250°c保溫，在750-1200°C進行熱軋
復(fù)合，得到特厚板。所述步驟1)中所用坯塊都取自同種連鑄坯；所述步驟3)中使用有保護氣體的熔化焊進行焊接；進一步的使用氬弧焊進行焊接所述步驟4)中對抽氣鋼管使用壓焊進行密封；所述步驟5)中熱軋采用低速大壓下量軋制，總壓下率控制在40% -70%，壓縮 比 1.7-3.3。所述疊軋焊工藝是將兩塊或兩塊以上的板坯對正疊置，再將組合坯塊結(jié)合面的 四周焊接緊固后軋制成一塊板。所述壓縮比是板坯初始厚度與成品板料的厚度之比。所述壓焊是在焊接過程中，對焊件施加壓力(加熱或不加熱)，以完成焊接的方法。本發(fā)明有益效果在于1、本發(fā)明采用疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板，解決了普通連鑄板坯生產(chǎn)厚度在IOOmm 以上特厚板的困難。該方法比起鑄造生產(chǎn)的鋼錠，內(nèi)部質(zhì)量更好、成材率更高，比電渣 重熔制錠的成本低、效率高。2、相比于中國專利CN101439348A- “一種生產(chǎn)特厚板的工藝方法”以及 CN101590596A- “一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法”兩項專利，本發(fā)明不需要 設(shè)計真空室內(nèi)焊接，所以更簡易更容易實現(xiàn)，成本也更低。并且本發(fā)明采用低速大壓下 量軋制，壓縮比控制得更低，生產(chǎn)的特厚板更厚。


圖1為本發(fā)明設(shè)計的表面清理_焊接組坯_抽真空_密封工藝流程圖。圖2為實例一生產(chǎn)的特厚板結(jié)合面部位的組織圖。圖3為實例二生產(chǎn)的特厚板結(jié)合面部位的組織圖。圖4為實例三生產(chǎn)的特厚板結(jié)合面部位的組織圖。
具體實施例方式實施例一采用普通Q345連鑄坯生產(chǎn)150mm的特厚板。采用火焰切割將連鑄板坯切割出兩塊尺寸都是250mmX 2500mmX 2500mm的坯 塊。圖1為本發(fā)明設(shè)計的表面清理-焊接組坯-抽真空-密封工藝流程圖。采用龍門刨床 去除兩塊坯塊待結(jié)合面上的氧化鐵皮，然后用壓縮空氣吹凈表面；將兩塊坯塊對正重合 疊置，并緊固在臺車上，使用氬弧焊機進行復(fù)合間隙四周的焊接密封，在一端留出IOmm 長的開口，接著在開口處焊上材質(zhì)較軟的鋼管(管壁厚度在3mm以上，保證壓合時有足 夠的壓縮量)；使用真空泵通過鋼管抽真空到lX10_2pa，最后使用液壓鉗將鋼管壓合密 封(盡量縮短組合板坯上的鋼管長度，壓合后再停止真空泵工作)，并將壓合的管口氬弧 焊焊接密封；將處理好的組合坯塊裝入加熱爐，加熱至1200°C保溫2h;接著采用低速大壓下量軋制工藝在1150-800°C進行兩階段控制軋制，分道次軋至要求厚度150mm，總壓 縮比為3.3;終軋后水冷至650°C，最后空冷至室溫；切邊精整后的特厚板在線超聲波檢 測合格，其各項性能達(dá)到同標(biāo)號板材國標(biāo)的要求。實施例二 采用普通Q345連鑄板坯生產(chǎn)250mm的特厚板。采用火焰切割將連鑄板坯切割成三塊250mmX2500mmX2500mm的坯塊；采 用龍門刨床去除兩塊坯塊待結(jié)合面上的氧化鐵皮，然后用壓縮空氣吹凈表面；將兩塊坯 塊對正重合疊置，并緊固在臺車上，使用氬弧焊機在兩個復(fù)合間隙四周的焊接密封，每 個復(fù)合面的一端都留出IOmm長的開口，接著在開口處焊上材質(zhì)較軟的鋼管(管壁厚度 在3mm以上，保證壓合時有足夠的壓縮量)；使用真空泵通過鋼管抽真空到lX10_2pa， 最后使用液壓鉗將鋼管壓合密封(盡量縮短組合板坯上的鋼管長度，壓合后再停止真空 泵工作)，并將壓合的管口氬弧焊焊接密封；將處理好的組合坯塊裝入加熱爐，加熱至 1200°C保溫2h;接著采用低速大壓下量軋制工藝在1150-80(TC進行兩階段控制軋制，分 道次軋至要求厚度250mm，總壓縮比為3.0 ；終軋后水冷至650°C，最后空冷至室溫；切 邊精整后的特厚板在線超聲波檢測合格，其各項性能達(dá)到同標(biāo)號板材國標(biāo)的要求。實施例三采用低碳貝氏體鋼連鑄板坯生產(chǎn)150mm的特厚板。采用火焰切割將連鑄板坯切割成三塊150mmX2500mmX2500mm的坯塊；采 用龍門刨床去除兩塊坯塊待結(jié)合面上的氧化鐵皮，然后用壓縮空氣吹凈表面；將兩塊坯 塊對正重合疊置，并緊固在臺車上，使用氬弧焊機在兩個復(fù)合間隙四周的焊接密封，每 個復(fù)合面的一端都留出IOmm長的開口，接著在開口處焊上材質(zhì)較軟的鋼管(管壁厚度 在3mm以上，保證壓合時有足夠的壓縮量)；使用真空泵通過鋼管抽真空到lX10_2Pa， 最后使用液壓鉗將鋼管壓合密封(盡量縮短組合板坯上的鋼管長度，壓合后再停止真空 泵工作)，并將壓合的管口氬弧焊焊接密封；將處理好的組合坯塊裝入加熱爐，加熱至 1250°C保溫2h;接著采用低速大壓下量軋制工藝在1200-75(TC進行兩階段控制軋制，分 道次軋至要求厚度150mm，總壓縮比為2;終軋后水冷至450°C，最后空冷至室溫；切邊 精整后的特厚板在線超聲波檢測合格，其各項性能達(dá)到同標(biāo)號板材國標(biāo)的要求。
權(quán)利要求
1.一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其特征在于，包括以下步驟1)將選用的連鑄坯切割為尺寸相同的坯塊；2)取多塊同尺寸坯塊，其待接觸表面使用刨床或銑床等機加工方式去除表面氧化鐵 皮，最后利用壓縮空氣吹凈表面；3)將表面清理干凈的坯塊疊置在一起，緊固后將結(jié)合面四周間隙焊合，最終留一小 口，并在小口處焊上鋼管；4)使用真空泵通過鋼管對組合坯塊的結(jié)合間隙抽真空后，把鋼管壓合，實現(xiàn)真空密封；5)將真空處理后的組合坯塊加熱至1180-1250°C保溫，在750-1200°C進行熱軋復(fù) 合，最后得到特厚板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其特征是步驟1)中所用 坯塊都取自同種連鑄坯。
3.如權(quán)利要求1所述的一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其特征是步驟2)中取2 塊或3塊同尺寸坯塊。
4.如權(quán)利要求1所述的一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其特征是步驟3)中使用 有保護氣體的熔化焊進行焊接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其特征是步驟4)中對抽 氣鋼管使用壓焊進行密封。
6.如權(quán)利要求1所述的一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其特征是步驟5)中熱軋 采用低速大壓下量軋制，總壓下率控制在40%-70%，壓縮比1.7-3.3。
7.如權(quán)利要求4所述的一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其特征是步驟3)中使用 氬弧焊進行焊接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種疊軋焊工藝生產(chǎn)特厚板的方法，其主要步驟是連鑄坯的切取，坯塊表面的清理，同尺寸的坯塊對正疊置，緊固后結(jié)合面四周的焊接，結(jié)合間隙的真空處理，密封以及最終熱軋。熱軋累積壓下量控制在40％-70％。本發(fā)明較傳統(tǒng)的特厚板生產(chǎn)方法有以下優(yōu)點坯塊來自連鑄坯，其坯料質(zhì)量高于鑄模錠，并且生產(chǎn)效率高于電渣重熔的方法生產(chǎn)的坯料，加工成本低、生產(chǎn)效率高，對設(shè)備要求不高，適合工廠生產(chǎn)。
文檔編號B23P17/00GK102009332SQ20101028391
公開日2011年4月13日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月15日
發(fā)明者何春雨, 余偉, 劉濤, 張燁銘, 蔡慶伍, 郭錦 申請人:北京科技大學(xué)