專利名稱：用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高性能藥芯焊絲的冷軋鋼帶的制 造方法。
背景技術(shù)：
藥芯焊絲是粉芯線材中專門用于焊接的一類消耗材料，是繼焊條、實(shí)芯鍍銅焊 絲之后的一類新型焊接材料。藥芯焊絲由金屬外皮和粉芯兩部分組成，外皮的材料可選 用低碳鋼、不銹鋼、鋁、銅、鋅等具有一定延展性的材料，粉芯的材料可根據(jù)產(chǎn)品用途 的需要在很大范圍內(nèi)選擇各類金屬非金屬粉末，礦物粉、化工產(chǎn)品、以及納米材料等。由于在藥芯焊絲的制造過程中免去了酸洗、堿洗工藝，無工業(yè)廢液排放，不會(huì) 產(chǎn)生產(chǎn)業(yè)污染，所以藥芯焊絲屬環(huán)保型焊接材料。這種藥芯焊絲的功效是普通焊條的 3 4倍，可以節(jié)能20 30%，綜合成本低，屬高效節(jié)能型焊接材料。因此，由于藥芯 焊絲制造工藝的特點(diǎn)及其優(yōu)點(diǎn)，使其成為焊接材料中最具發(fā)展?jié)摿η野l(fā)展最快的高新技 術(shù)產(chǎn)品。藥芯焊絲可廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、礦山機(jī)械、石油化工、橋梁及鋼結(jié)構(gòu)建筑、 艦船及海洋工程設(shè)備、電力與能源、航空航天等領(lǐng)域。藥芯焊絲的主要原料是冷軋鋼帶，通常主要采用0.5mm、0.6mm禾Π 0.8mm厚的 鋼帶生產(chǎn)藥芯焊絲。在生產(chǎn)藥芯焊絲的過程中，一般根據(jù)生產(chǎn)藥芯焊絲的品種，選擇鋼 帶的寬度和厚度。因此，藥芯焊絲專用鋼帶的用量隨著藥芯焊絲的增加而迅速增長。目 前，藥芯焊絲生產(chǎn)企業(yè)所需鋼帶主要是SPCE，也有企業(yè)為了降低成本而使用從SPCC、 SPCD中符合性能要求的鋼帶，然而，使用SPCC、SPCD生產(chǎn)的藥芯焊絲的性能很不穩(wěn) 定，容易出現(xiàn)質(zhì)量事故，正逐步被淘汰。因此，亟需對現(xiàn)有的藥芯焊絲的制造方法進(jìn)行改進(jìn)，以降低生產(chǎn)成本且能夠得 到合金含量低的藥芯焊絲。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有藥芯焊絲用鋼存在的一些缺點(diǎn)，例如，成本高、雜質(zhì)元素含量多、延 伸率低、容易出現(xiàn)斷帶等，本發(fā)明的目的在于提供一種低屈強(qiáng)比、延伸率高、生產(chǎn)工藝 簡單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低的用于藥芯焊絲的鋼帶的生產(chǎn)方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶的制造方法， 所述制造方法包括依次進(jìn)行的煉鋼、連鑄、熱軋、卷取、冷軋、退火，其中，在進(jìn)行 熱軋時(shí)，粗軋溫度為1120°C 1160°C，精軋開軋溫度為1030°C 1060°C，終軋溫度 為920°C 960°C ；在熱軋后進(jìn)行低溫卷取，卷取溫度為500°C 520°C ；退火溫度為 700°C 740°C，保溫時(shí)間大于10小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明，在進(jìn)行熱軋時(shí)，粗軋為3 5道次軋制，道次的壓下率至少為 30%。根據(jù)本發(fā)明，煉鋼時(shí)采用的鋼水按質(zhì)量百分比包括以下成分0.010% 0.030% 的 C、0.020 0.0 % 的 Si、0.15 % 0.20 % 的 Mn、不超過 0.005% 的 N、不超 過0.012%的P、不超過0.010%的S、不超過0.05%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，提供了一種通過上述方法得到的用于藥芯焊絲的 冷軋鋼帶，其中所述冷軋鋼帶按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分0.010% 0.030%的C、 0.020 0.0 % 的 Si、0.15% 0.20% 的 Mn、不超過 0.005% 的 N、不超過 0.012% 的 P、 不超過0.010%的S、不超過0.05%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。


圖1為普通藥芯焊絲冷軋后退火鋼卷的金相組織照片。
圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1中的藥芯焊絲冷軋后退火鋼卷的金相組織照片。
具體實(shí)施方式
針對現(xiàn)有藥芯焊絲用鋼存在的一些缺點(diǎn)，例如，成本高、雜質(zhì)元素含量多、延 伸率低、容易出現(xiàn)斷帶等，本發(fā)明提供了一種低屈強(qiáng)比、延伸率高、生產(chǎn)工藝簡單、性 能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低的用于藥芯焊絲的鋼帶的生產(chǎn)方法。
根據(jù)本發(fā)明的用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶的制造方法包括如下步驟
(1)煉鋼和連鑄煉鋼所用鋼水按質(zhì)量百分比計(jì)其成分為0.010% 0.030%的 C、0.020 0.0 % 的 Si、0.15% 0.20% 的 Mn、不超過 0.005% 的 N、不超過 0.012% 的 P、不超過0.010%的S、不超過0.05%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。這里， Alt是指酸溶鋁。在冶煉時(shí)嚴(yán)格控制鋼水中的P、S含量，并通過RH、LF爐精煉，然后 進(jìn)行連鑄，全程保護(hù)澆注，加密封圈，中間包進(jìn)行預(yù)吹氬并使用低碳覆蓋劑；
( 軋制先進(jìn)行熱軋，在熱軋時(shí)使用高壓水除P，充分去除氧化鐵皮，層流冷 卻時(shí)采用快速冷卻方式，卷取時(shí)采用低溫卷??；然后采用單機(jī)架進(jìn)行冷軋；
(3)退火采用罩式退火，嚴(yán)格控制加熱與保溫時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明，上述的熱軋時(shí)粗軋為3 5道次軋制，粗軋道次的壓下率至少為 30%,粗軋溫度為1120°C 1160°C ；在粗軋之后，采用與現(xiàn)有藥芯焊絲鋼的制造工藝參 數(shù)基本相同的工藝參數(shù)對鋼板進(jìn)行精軋，具體地講，精軋開軋溫度為1030°C 1060°C ； 然后，再進(jìn)行終軋，終軋溫度為920°C 960°C，終軋的壓下率可以根據(jù)實(shí)際需要來確 定，以得到所需厚度的鋼板。熱軋后的卷取采用低溫卷取，卷取溫度為500°C 520°C。
在本發(fā)明中，在熱軋時(shí)，根據(jù)連鑄坯的厚度以及軋制成形鋼帶的厚度來選擇調(diào) 整粗軋道次的數(shù)量。如果粗軋道次少于三道次，則不利于鋼板的表面質(zhì)量、板形控制且 容易造成軋機(jī)載荷過大；相反，如果粗軋道次多于五道次，則鋼板溫降過快，軋制溫度 不易控制。
此外，傳統(tǒng)的藥芯焊絲用鋼軋制時(shí)的壓下率在25%左右，在本發(fā)明中粗軋時(shí)道 次的提高道次的壓下率不得小于30%，這樣有利于鋼帶組織的細(xì)化并提高其力學(xué)性能。 另外，在本發(fā)明中，采用了高的終軋溫度(高于920°C)和較低的卷取溫度(500°C 520°C),然而，傳統(tǒng)的制造藥芯焊絲的方法通常采用不高于900°C的終軋溫度和520°C 580°C的卷取溫度，因此與傳統(tǒng)的方法相比，本發(fā)明能夠避免進(jìn)入兩相區(qū)軋制，從而能夠4得到較小的熱軋態(tài)晶粒，避免出現(xiàn)混晶，而且該工藝可阻止卷取時(shí)析出物的析出，避免 因卷取時(shí)的析出物的析出從而降低鋼板的深沖性能。為退火準(zhǔn)備條件。
在本發(fā)明中，采用罩式退火方式，采用較高的退火溫度，退火溫度為700°C 740保溫時(shí)間在10小時(shí)以上，其余冷卻程序按實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。在傳統(tǒng)的制造藥 芯焊絲的方法中，通常采用的退火溫度為680°C 700°C，然而，根據(jù)本發(fā)明，通過采用 合理的加熱速度、保溫時(shí)間、冷卻時(shí)間，并采用高溫退火(700°C 740°C，保溫時(shí)間在 10小時(shí)以上)，此時(shí)析出物有足夠的時(shí)間析出，長時(shí)間的保溫也使?jié)B碳體逐步粗化，以 減弱對晶粒長大的阻礙作用，促使晶粒擇優(yōu)取向，形成強(qiáng)的(111)織構(gòu)，從而進(jìn)一步提 高了鋼帶的深沖性能，提高了各向異性。
因此，本發(fā)明與已有技術(shù)相比，以上工藝過程在減少合金含量降低成本的同 時(shí)，使鋼帶的延伸率達(dá)到43% 55%、抗拉強(qiáng)度在350MPa 400MPa、屈服強(qiáng)度不小于 200MPa。
下面將結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述與說明，以下實(shí)施例并不意圖限 制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
按照以下成分冶煉鋼水(按質(zhì)量百分比計(jì))0.01%的C、0.02%的別、0.15% 的Mn、0.003%的N、0.008%的P、0.008%的S、0.03%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。冶煉時(shí)嚴(yán)格控制鋼水中的P、S含量，并通過RH、LF爐精煉；連鑄時(shí)采用全 程保護(hù)澆注，加密封圈，中間包進(jìn)行預(yù)吹氬并使用低碳覆蓋劑；粗軋溫度為1120°C，粗 軋為三道次，各道次壓下率分別為49.1%、45.2%, 43.3%,精軋開軋溫度為1030°C，終 軋溫度為920°C。然后進(jìn)行卷取，卷取溫度為500°C。將卷取后的鋼帶按照上述方法軋 制成型，得到的鋼帶厚度為3.5mm;然后，采用高溫退火，退火溫度為700°C，退火時(shí)間 為11小時(shí)。得到的鋼帶性能為抗拉強(qiáng)度為340MPa、屈服強(qiáng)度為200MPa、延伸率為 45%。
實(shí)施例2
按照以下成分冶煉鋼水(按質(zhì)量百分比計(jì))0.02%的C、0.0 %的Si、0.18% 的Mn、0.004%的N、0.010%的P、0.009%的S、0.04%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。冶煉時(shí)嚴(yán)格控制鋼水中的P、S含量，并通過RH、LF爐精煉；連鑄時(shí)采用 全程保護(hù)澆注，加密封圈，中間包進(jìn)行預(yù)吹氬并使用低碳覆蓋劑；粗軋溫度為1140°C， 粗軋為四道次，各道次壓下率分別為38.0%、35.3%, 37.2%, 36.5%,精軋開軋溫度為 1045終軋溫度為940°C。卷取溫度為510°C。將卷取后的鋼帶按照上述方法軋制 成型，得到的鋼帶厚度為3.3mm;采用高溫退火，退火溫度為720°C，退火時(shí)間為12小 時(shí)。得到鋼帶性能為抗拉強(qiáng)度為360MPa、屈服強(qiáng)度為210MPa、延伸率為47%。
實(shí)施例3
按照以下成分冶煉鋼水(按質(zhì)量百分比計(jì))0.03%的C、0.0 %的Si、0.20% 的Mn、0.005%的N、0.012%的P、0.010%的S、0.05%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。冶煉時(shí)嚴(yán)格控制鋼水中的P、S含量，并通過RH、LF爐精煉；連鑄時(shí)采用全 程保護(hù)澆注，加密封圈，中間包進(jìn)行預(yù)吹氬并使用低碳覆蓋劑；粗軋溫度為1160°C，粗 軋為五道次，各道次壓下率分別為30.0%、30.8%, 30.4%, 36.9%, 30.2%,精軋開軋溫度為1060°C，終軋溫度為960°C。卷取溫度為520°C。將卷取后的鋼帶按照上述方 法軋制成型，得到的厚度為3.2mm;采用高溫退火，退火溫度為740°C，退火時(shí)間為13 小時(shí)。得到鋼帶性能為抗拉強(qiáng)度為390MPa、屈服強(qiáng)度為230MPa、延伸率為47%。
對比例
按照以下成分冶煉鋼水(按質(zhì)量百分比計(jì))0.05%的C、0.03%的別、0.25% 的Mn、0.004%的N、0.015%的P、0.008%的S、0.05%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。粗軋為五道次，每道次壓下率分別為26.3%、28.8%, 28.4%, 27.9%, 28%,粗軋開軋溫度為1120°C，精軋開軋溫度為1020°C、終軋溫度為880°C，卷曲溫 度為580°C，退火溫度為690°C。得到鋼帶性能為抗拉強(qiáng)度為310MPa、屈服強(qiáng)度為 200MPa、延伸率為38%。
圖1為普通藥芯焊絲冷軋后退火鋼卷的金相組織照片，圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施 例1中的藥芯焊絲冷軋后退火鋼卷的金相組織照片，其中，圖1中的(a)和圖2中的(a) 為鋼卷的邊部金相組織照片，圖1中的(b)和圖2中的(b)為鋼卷的心部金相組織照片。 由圖1和圖2可以看出普通藥芯焊絲冷軋卷中析出的碳化物較為粗化、鐵素體晶粒也較 為粗化且晶粒大小分布不均勻，而根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的藥芯焊絲冷軋卷中鐵素體晶粒 較為細(xì)小、分布均勻。經(jīng)測試后本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比在提高延伸率的同時(shí)還滿足了 藥芯焊絲鋼力學(xué)性能的要求。
因此，根據(jù)本發(fā)明，能夠制造出低屈強(qiáng)比、延伸率高的用于藥芯焊絲的鋼帶， 并且生產(chǎn)工藝簡單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低。
本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對本 發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行各種變型和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶的制造方法，所述制造方法包括依次進(jìn)行的煉鋼、 連鑄、熱軋、卷取、冷軋、退火，其特征在于在進(jìn)行熱軋時(shí)，粗軋溫度為1120°C 1160°C,精軋開軋溫度為1030°C 1060°C，終軋溫度為920°C 960°C ；在熱軋后進(jìn)行 低溫卷取，卷取溫度為500°C 520°C ；退火溫度為700°C 740°C，保溫時(shí)間大于10小 時(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在進(jìn)行熱軋時(shí)，粗軋為3 5道次軋 制，道次的壓下率至少為30%。
3.如權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，煉鋼時(shí)采用的鋼水按質(zhì)量百分比包括 以下成分0.010% 0.030% 的 C、0.020 0.028% 的 Si、0.15 % 0.20 % 的 Mn、不超 過0.005%的N、不超過0.012%的P、不超過0.010%的S、不超過0.05 %的Alt，其余為 鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。
4.一種通過權(quán)利要求1所述的制造方法得到的用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶，其特征在于 所述冷軋鋼帶按質(zhì)量百分比計(jì)包括以下組分0.010% 0.030%的C、0.020 0.028%的 Si、0.15% 0.20%的Mn、不超過0.005%的N、不超過0.012%的P、不超過0.010%的 S、不超過0.05%的Alt，其余為鐵元素與不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶及其制造方法。用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶的制造方法包括依次進(jìn)行的煉鋼、連鑄、熱軋、卷取、冷軋、退火，其中，在進(jìn)行熱軋時(shí)，粗軋溫度為1120℃～1160℃，精軋開軋溫度為1030℃～1060℃，終軋溫度為920℃～960℃；在熱軋后進(jìn)行低溫卷取，卷取溫度為500℃～520℃；退火溫度為700℃～740℃，保溫時(shí)間大于10小時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的方法，能夠提供低屈強(qiáng)比、延伸率高、生產(chǎn)工藝簡單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低的用于藥芯焊絲的冷軋鋼帶。
文檔編號(hào)C22C38/04GK102021295SQ20101059820
公開日2011年4月20日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者周來軍, 許榮昌, 陳豪衛(wèi) 申請人:萊蕪鋼鐵股份有限公司