一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝，具體如下：向轉(zhuǎn)爐中加入原料；加入渣料；轉(zhuǎn)爐出鋼C≤0.05%，溫度在1640℃以上；轉(zhuǎn)爐出鋼加入渣料石灰、合金，合金量一次加足，精煉補加合金量應(yīng)小于合金總量的10%；精煉過程渣面脫氧采用硅鐵粉和碳化硅，精煉渣目標堿度2.0；Ca含量穩(wěn)定控制在10ppm以內(nèi)，Al含量不超過0.004%；精煉時間≥30分鐘，保持白渣時間≥20分鐘，精煉出站后，鋼包底軟吹氬≥20分鐘；連鑄時，從鋼包到中間包使用全保護澆注，鋼包到中間包水口氬封保護；結(jié)晶器使用電磁攪拌，采用低過熱度澆注，二冷采用中冷模式。得到的焊絲鋼在焊接時，能夠有效避免焊接飛濺大的現(xiàn)象。
【專利說明】一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種焊絲鋼冶煉工藝，具體地說是一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體保護焊絲是利用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護電弧和焊接區(qū)的電弧焊，由于具有優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能的焊接特點，在我國重型機械、工程機械、船舶、鍋爐、車輛等制造行業(yè)已得到越來越廣泛的應(yīng)用，正逐步取代低效的焊條保護焊。
[0003]焊絲鋼一般要求不經(jīng)過熱處理直接拉拔成直徑為00.8-1.2mm的細焊絲，為了使該鋼種保持良好的拉拔性能和焊接性能，在冶煉過程中就必須嚴格控制鋼種的殘余元素 (S、P等)以及氣體含量(O、N)和非金屬夾雜物。為了更好的控制N含量和節(jié)約成本，冶煉此鋼種一般采用轉(zhuǎn)爐一精煉一小方坯連鑄的工藝路線。
[0004]焊絲鋼冶煉有以下幾個方面的要點:(I)嚴格控制C、S1、Mn含量，并使化學成分波動范圍窄。碳是影響焊接性能的關(guān)鍵元素，選擇碳含量在0.069T0.09% ；Mn/Si比選擇在 1.8?2.0以內(nèi)對焊縫韌性的提高有益處。(2)嚴格控制有害氣體元素0、N。[0]在鋼中大多以氧化物和硅酸鹽等夾雜物的形式存在，會削弱焊縫金屬的強度與韌性；[N]影響焊絲的拉拔性能，同時又是焊縫金屬形成氣孔的主要因素之一。(3)鋼中殘余元素的控制，如Cu、 Sn元素等。以上冶煉焊絲鋼的諸要點都已得到實際效果的驗證。
[0005]但是焊絲鋼在焊接時經(jīng)常出現(xiàn)飛濺煙霧大，進而影響焊絲焊接性能。對于焊絲材料引起焊接飛濺大的原因在文獻研究上所見甚少，而實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)Ca含量能顯著影響焊接飛濺，因此，如何控制焊絲鋼的成品Ca含量是避免焊接飛濺的關(guān)鍵要素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝，該工藝對焊絲鋼中成品Ca含量進行控制，在保證化學成分合格、雜質(zhì)氣體含量少、鋼水純凈度高的前提下，將Ca 含量穩(wěn)定控制在IOppm以內(nèi)，使焊絲鋼在焊接時，能夠有效避免焊接飛濺大的現(xiàn)象。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝，其特征在于:該工藝包括轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉和連鑄，具體操作如下:
(I)向轉(zhuǎn)爐中加入原料鐵水、廢鋼或生鐵；在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，加入渣料；轉(zhuǎn)爐出鋼 C0.05%，溫度在1640°C以上；渣料包括石灰、白云石、鎂球。
[0008](2)轉(zhuǎn)爐出鋼加入洛料石灰、合金,合金為低碳猛合金和娃鐵,合金量一次加足，精煉補加合金量應(yīng)小于合金總量的10% ；
(3)精煉過程渣面脫氧采用硅鐵粉和碳化硅，禁止使用含鈣類脫氧材料；精煉分批加入脫硫劑和螢石，精煉渣目標堿度2.0 ；Ca含量穩(wěn)定控制在IOppm以內(nèi)，Al含量不超過
0.004% ；(4)精煉時間>30分鐘，保持白渣時間> 20分鐘，精煉出站后，鋼包底軟吹氬> 20分鐘，氬氣壓力適當，避免鋼水出現(xiàn)大翻；
(5)連鑄時，從鋼包到中間包使用全保護澆注，鋼包到中間包水口氬封保護，中間包上水口內(nèi)裝，使用擋渣堰和雙層覆蓋劑；
(6)結(jié)晶器使用電磁攪拌，采用低過熱度澆注，二冷采用中冷模式，比水量約為0.8L/
[0009]本發(fā)明冶煉的焊絲鋼，能夠?qū)⒊善稢a含量穩(wěn)定控制在IOppm以內(nèi)，進而有效避免產(chǎn)生焊接飛濺，本發(fā)明有以下兩個關(guān)鍵控制點:(I)冶煉全過程中采用硅、錳脫氧，不使用含鈣的材料脫氧，如不加入電石、硅鈣鋇等復合脫氧劑；精煉出站后軟吹不喂入硅鈣線、鈣線等夾雜物變質(zhì)劑。(2)冶煉全過程中盡可能控制含鋁材料的加入，保證成品Al含量在
0.004%以內(nèi)。這是由于在低鋁鋼中，鈣主要以復合氧化物夾雜形式存在，Al含量和Ca含量成正比關(guān)系，如果Al含量小于0.004%,則Ca含量小于lOppm。這就要求冶煉過程中一方面不加入含鋁脫氧材料；另一方面嚴格控制精煉過程加入的硅鐵量，由于ER50-6E硅含量達到0.80、.95%，需要加入大量的硅鐵，而硅鐵中含有19 2%的鋁，如果精煉補加合金過多，導致Al含量增加，進而影響Ca含量，因此要求精煉過程合金補加量約為總合金量的 5%-10%。
[0010]本發(fā)明對焊絲鋼中成品Ca含量進行控制，在保證化學成分合格、雜質(zhì)氣體含量少、鋼水純凈度高的前提下，將Ca含量穩(wěn)定控制在IOppm以內(nèi)，使焊絲鋼在焊接時，能夠有效避免焊接飛濺大的現(xiàn)象。
【具體實施方式】
[0011]下面通過實例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0012]一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝，生產(chǎn)工藝流程:120t轉(zhuǎn)爐一120t鋼包精煉爐一10機10流160X 160mm小方坯連鑄機。冶煉鋼種為焊絲鋼ER50-6E。
[0013](I)使用原料為鐵水+廢鋼或生鐵，鐵水要求:S1: 0.20、.80%、P≤0.12%、 S≤0.035%, T≤1280。。。廢鋼比約為10%-15%，總裝入量穩(wěn)定在130-140t。
[0014](2)轉(zhuǎn)爐冶煉嚴格控制后吹次數(shù)不大于I次，出鋼時間控制5-7分鐘；鋼包采用在低碳鋼上周轉(zhuǎn)使用過的鋼包，防止鋼包增碳，另外小修狀態(tài)以上的鋼包第一次不得使用于該鋼種。
[0015](3)轉(zhuǎn)爐出鋼溫度范圍控制在164(Tl680°C，確保到LF溫度≤1546°C。終點P控制0.015%以下。出鋼時隨鋼流依次加入硅鐵約3.0kg/t、低碳錳鐵約25.lkg/t和800kg/ 爐的石灰料。出鋼過程中嚴禁下渣。
[0016](4)精煉過程采用碳化硅脫氧，加入量為9(Tl50kg/爐，根據(jù)渣況的變化，加入一定量的石灰和螢石調(diào)渣。精煉合程底吹氬攪拌，壓力0.8-1.010 ，流量200-2501/1 11。精煉終渣為Ca0、Si02和A1203三元渣系，使渣具有低的熔點和良好的流動性，Ca含量穩(wěn)定控制在IOppm以內(nèi),Al含量不超過0.004%。具體化合物組成見表I所示。洛中MgO具有保護包壁耐火材料的作用，同時也減少了耐火材料對鋼液的污染。渣中含有一定量的A1203，其與鋼中的脫氧產(chǎn)物界面張力小，因此，對夾雜物具有較好有吸附作用。
[0017]表I ER50-6E精煉終渣組成％
【權(quán)利要求】
1.一種防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝，其特征在于:該工藝包括轉(zhuǎn)爐冶煉、精煉和連鑄，具體操作如下:(1)向轉(zhuǎn)爐中加入原料鐵水、廢鋼或生鐵；在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，加入渣料，包括石灰、白云石、鎂球；轉(zhuǎn)爐出鋼C≤0.05%，溫度在1640°C以上；(2)轉(zhuǎn)爐出鋼加入洛料石灰、合金,合金為低碳猛合金和娃鐵；(3)精煉過程渣面脫氧采用硅鐵粉和碳化硅；精煉分批加入脫硫劑和螢石，精煉渣目標堿度2.0 ;嚴格控制鋼水中Ca含量和Al含量；(4)精煉時間>30分鐘，保持白渣時間> 20分鐘，精煉出站后，鋼包底軟吹氬> 20分鐘，氬氣壓力適當，避免鋼水出現(xiàn)大翻；軟吹過程中不喂入硅鈣線/鈣線等材料；(5)連鑄時，從鋼包到中間包使用全保護澆注，鋼包到中間包水口氬封保護，中間包上水口內(nèi)裝，使用擋渣堰和雙層覆蓋劑；(6)結(jié)晶器使用電磁攪拌，采用低過熱度澆注，二冷采用中冷模式，比水量為0.8L/kg。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝，其特征在于:步驟(3)中， 精煉過程渣面脫氧采用硅鐵粉和碳化硅，禁止使用含鈣類脫氧材料；成品Ca含量穩(wěn)定控制在IOppm以內(nèi)，Al含量不超過0.004%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防止焊接飛濺的焊絲鋼冶煉工藝，其特征在于:步驟(2)中， 轉(zhuǎn)爐出鋼加入合金為低碳猛鐵和娃鐵，合金量一次加足， 精 煉補加合金量小于合金總量的 10%。
【文檔編號】C21C7/00GK103436657SQ201310380655
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】桂仲林, 冷永磊, 孫光濤, 張正林, 蘇旺, 蔣鯉平 申請人:中天鋼鐵集團有限公司