本發(fā)明屬于低合金鋼制造
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及保護(hù)渣-鎂粒包芯線及應(yīng)用和大線能量焊接用鋼生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：鋼板被廣泛用于諸如建筑、橋梁、壓力容器、儲(chǔ)罐、管線和船舶等基礎(chǔ)建設(shè)和大型建筑中。建筑構(gòu)件的大型化和高層化發(fā)展趨勢(shì)要求鋼板的厚度增加，同時(shí)具有更高的綜合性能，包括更高的力學(xué)性能、高效的加工性能以及優(yōu)良的抗腐蝕性能和抗疲勞破壞性能等。但是，隨著鋼板強(qiáng)度的提高，其沖擊韌度和焊接性能顯著下降，焊接裂紋敏感性增加。為了提高工程結(jié)構(gòu)的焊接效率，行業(yè)內(nèi)相繼采用大線能量焊接技術(shù)，隨之帶來的問題就是焊接熱影響區(qū)的強(qiáng)度、韌性隨焊接線能量的提高而大幅下降。焊接熱影響區(qū)（HAZ）出現(xiàn)嚴(yán)重的晶粒粗化、局部軟化和脆化，綜合表現(xiàn)為熱影響區(qū)的韌性大幅度降低，威脅著工程結(jié)構(gòu)的使用安全性。因此，防止焊接過程熱影響區(qū)性能的惡化是開發(fā)大線能量焊接用鋼的關(guān)鍵。研究表明，焊接時(shí)晶粒粗化是鋼板韌性低的主要原因，解決的最有效方法是細(xì)化奧氏體晶粒。氧化物冶金技術(shù)利用鋼中的細(xì)小氧化物，通過促進(jìn)晶內(nèi)鐵素體形核明顯改善焊接熱影響區(qū)的組織，成為解決大線能量焊接用鋼技術(shù)難題的最有效技術(shù)途徑。同時(shí)鋼的微合金化處理，生成細(xì)小、彌散、高熔點(diǎn)氧化物和碳、氮化物質(zhì)點(diǎn)，在晶界沉淀析出，抑制晶粒長(zhǎng)大，可細(xì)化焊接熱影響區(qū)晶粒，改善鋼的強(qiáng)度與韌性，從而大幅度提高大線能量焊接性能。近年來，上述研究的前沿是采用Mg作為鋼的微合金化元素之一。金屬鎂是較為活潑的元素，其沸點(diǎn)為1107℃，在煉鋼過程中由于鋼液溫度較高，其蒸汽壓高達(dá)2.0×106Pa，因此鎂在鋼液中添加易發(fā)生蒸發(fā)損失和氧化損失，添加不當(dāng)會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，在鋼水中產(chǎn)生強(qiáng)烈的飛濺，易產(chǎn)生安全問題，同時(shí)也難于做到鋼中Mg的精確控制。歐洲專利EP1052303A2“大線能量焊接時(shí)具有優(yōu)良低溫韌性低合金高強(qiáng)鋼”介紹了采用Ti-Mg復(fù)合的方法可以在試驗(yàn)鋼中獲得細(xì)小的氧化物粒子，但是該試驗(yàn)方法僅適用于實(shí)驗(yàn)室真空冶煉爐冶煉。中國(guó)專利CN103938065A“一種大線能量焊接用鋼中復(fù)合添加鎂鈦的方法”采用在中間包喂Mg-Y-Ni合金絲的方法提高鋼液中的Mg濃度，加Mg的同時(shí)不可避免的帶入其它元素，難于實(shí)現(xiàn)Mg含量的單獨(dú)調(diào)節(jié)。中國(guó)專利CN101724774A“可大線能量焊接厚鋼板制造過程中添加鎂的方法”，中國(guó)專利CN102191356A“大線能量焊接用厚鋼板的夾雜物控制方法”中介紹了通過在鑄模底部均勻鋪墊Ni-Mg合金的方法獲得鋼中穩(wěn)定的Mg收得率，但是該方法適合于小規(guī)格真空冶煉爐冶煉，無法實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐-連鑄工業(yè)化大生產(chǎn)，且加Mg的同時(shí)也不可避免的帶入其它元素，難于實(shí)現(xiàn)Mg含量、加Mg時(shí)機(jī)的調(diào)節(jié)。中國(guó)專利CN203048979U“一種用于煉鋼脫硫的實(shí)心金屬鎂合金包芯線”，盡管其方法用于煉鋼脫硫，而不用于大線能量焊接用鋼的微合金化，其實(shí)心金屬鎂合金包芯線的芯部是鎂合金，喂入鋼液時(shí)同樣會(huì)帶入其他金屬元素，不能完全實(shí)現(xiàn)Mg的單獨(dú)控制。且其含Mg93.6%，向鋼液喂入此包芯線時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)阻燃。該包芯線喂入鋼液結(jié)束時(shí)，包芯線被鋼液熔斷，紅熱的包芯端部會(huì)繼續(xù)強(qiáng)烈氧化，一直將整盤包芯線燒毀，而無法用于實(shí)際生產(chǎn)。實(shí)現(xiàn)大線能量焊接用鋼性能的要求，需要控制鋼的夾雜物結(jié)構(gòu)，使其細(xì)小、分散、豐富，從而最大化的誘導(dǎo)奧氏體晶內(nèi)鐵素體的形核、抑制奧氏體晶粒長(zhǎng)大，充分細(xì)化熱影響區(qū)組織，大幅度提高鋼的低溫沖擊韌性，這是以鋼的微合金化精準(zhǔn)控制為前提，Mg是其中最重要的一種微合金元素，提供一種可靠的向鋼液添加Mg的方法，才能實(shí)現(xiàn)Mg的單獨(dú)、時(shí)時(shí)、精準(zhǔn)控制，才能實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供保護(hù)渣-鎂粒包芯線及應(yīng)用和大線能量焊接用鋼生產(chǎn)工藝。該包芯線加入鋼液后不產(chǎn)生氣體、不與鋼液發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，對(duì)鋼質(zhì)量沒有不良影響；該方法在LF精煉工序向鋼液加入Mg時(shí)可避免帶入其它金屬元素，能準(zhǔn)確控制加Mg量和加Mg時(shí)機(jī)，實(shí)現(xiàn)Al、Ti、Mg等多元素微合金化順序的精準(zhǔn)控制，喂線過程鋼液沸騰適度，鋼包包沿?zé)o殘鋼殘?jiān)１景l(fā)明的目的在于提供保護(hù)渣-鎂粒包芯線，所述包芯線包括外層和包芯；所述外層為低碳鋼，厚度為0.5～1.0mm；所述包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，所述緩釋劑為連鑄保護(hù)渣，所述緩釋劑占包芯含量的5～90%，鈍化鎂粒占包芯含量的10～95%。本發(fā)明所述緩釋劑連鑄保護(hù)渣的化學(xué)組成及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍如下：CaO：28～34%，SiO2：38～42%，MgO：2～4%，Al2O3：4～10%，Na2O：8～14%，TFe≤2%，H2O≤0.5%，余量為其他不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所述鈍化鎂粒的粒度0.5～3mm，粒度≤80目的質(zhì)量比例≥3%。本發(fā)明所述鈍化鎂粒含鎂90～96%，其余為鈍化劑和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所述包芯線直徑為10～15mm，包芯緩釋鈍化鎂粒堆密度0.6～1.2g/cm3。本發(fā)明的另一目的在于提供保護(hù)渣-鎂粒包芯線在制備大線能量焊接用鋼中的應(yīng)用。本發(fā)明還提供一種大線能量焊接用鋼的生產(chǎn)工藝，該生產(chǎn)工藝包括：將上述的保護(hù)渣-鎂粒包芯線喂入待鎂合金化的鋼水中進(jìn)行鎂微合金化。本發(fā)明所述大線能量焊接用鋼生產(chǎn)工藝包括轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉以及連鑄工序；所述LF精煉工序進(jìn)行Ti微合金化，同時(shí)根據(jù)Al目標(biāo)值對(duì)Al調(diào)整并Ca處理，然后進(jìn)行Mg微合金化。本發(fā)明所述LF精煉工序，精煉時(shí)間≥35min，喂Ti線后凈吹氬時(shí)間≥5min，凈吹時(shí)避免鋼水液面裸露；進(jìn)站鋼水溫度，第一爐1580～1590℃，連澆爐1575～1585℃；進(jìn)站后鋁線喂入量1.5-2.5m/t鋼，加石灰、螢石，降電極化渣，加鋁粉造白渣；鈣處理前鋼水：S≤0.010%，Als=250～350ppm，T=1580～1590℃；鈣處理采用Ca-Si線，Ca-Si線喂入量1.5-2.5m/t鋼；鈣處理后鋼水Als=150～300ppm，Ca=25～40ppm，然后喂入連鑄保護(hù)渣緩釋劑包芯線，喂絲速度2.5-3.5m/s，喂入量1.5-2.5m/t鋼，出站溫度1570～1580℃。本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐煉鋼工序，煉鋼所用鐵水[P]≤0.090%，[S]≤0.045%；終點(diǎn)目標(biāo)[C]=0.04～0.06%、[P]≤0.015%、[S]≤0.030%、[O]=500～800ppm，出鋼溫度1660～1690℃，出鋼過程中加入鉬鐵、錳鐵、硅鐵、鈮鐵、鋁鐵進(jìn)行微合金化，并用Al終脫氧；所述連鑄工序，二冷采用弱冷卻，矯直溫度≥900℃，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度15～35℃；開澆正常后，拉速控制在0.90～1.10m/min之間。本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路：本發(fā)明大線能量焊接用鋼冶煉流程工藝為轉(zhuǎn)爐煉鋼、LF精煉、連鑄。脫氧劑種類和微合金元素為：Mo、Mn、Si、Nb、Al、Ca、Ti、Mg。轉(zhuǎn)爐出鋼過程加入Mo、Mn、Si、Nb，并用Al終脫氧，LF精煉工序進(jìn)行Ti微合金化，同時(shí)根據(jù)Al目標(biāo)值對(duì)Al調(diào)整并Ca處理，然后進(jìn)行Mg微合金化。本發(fā)明采用Al終脫氧，進(jìn)行Mo、Nb、Ti、Mg微合金化，形成彌散、豐富、細(xì)小的高熔點(diǎn)氧化物，促進(jìn)奧氏體晶內(nèi)針狀鐵素體的生成。另一方面，一定含量的Mo、Nb，在細(xì)化晶粒提高鋼的強(qiáng)韌性的同時(shí)，抑制晶界先共析鐵素體的形成。此外部分細(xì)小的夾雜物粒子及碳、氮化物釘扎奧氏體晶界，幾方面共同作用充分細(xì)化了熱影響區(qū)晶粒，明顯提高了鋼的強(qiáng)韌性。本發(fā)明在LF精煉工序向鋼包喂入以連鑄保護(hù)渣為緩釋劑的緩釋鈍化Mg粒包芯線，連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線含Mg量和喂入速度可根據(jù)鋼包噸位，鋼包上方自由空間大小由包芯線直徑和緩釋劑比例來調(diào)節(jié)，使鎂在喂入鋼液過程中的蒸發(fā)、氧化可控，避免喂入時(shí)鋼水中產(chǎn)生過于強(qiáng)烈的飛濺造成生產(chǎn)安全問題。包芯線由于連鑄保護(hù)渣緩釋劑的加入降低了金屬鎂的氣化速度和鋼液沸騰強(qiáng)度，因此可以增加連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線的喂入速度和插入深度，提高了金屬鎂在鋼水中吸收的時(shí)間，顯著、穩(wěn)定地提高了金屬鎂的吸收率。本發(fā)明向鋼液喂入以連鑄保護(hù)渣為緩釋劑的緩釋鈍化鎂粒包芯線，Mg的吸收率穩(wěn)定，Mg的作用和利用率高，夾雜物分散、豐富，含Mg的夾雜物達(dá)到80%以上。以Al2O3為核心含有Ti2O3、MgO復(fù)合夾雜周圍的基體相中，形成貧C、貧Mn的微區(qū)，提高鐵素體相變溫度，增大鐵素體形核驅(qū)動(dòng)力，促進(jìn)鐵素體晶粒形核。同時(shí)部分氧化物和碳、氮化物質(zhì)點(diǎn)，在晶界沉淀析出，抑制晶粒長(zhǎng)大和奧氏體晶界先共析鐵素體形成，從而充分細(xì)化了HAZ組織，大幅度提高了HAZ低溫韌性，達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)大線能量焊接用鋼板的要求。本發(fā)明向鋼包鋼液喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線結(jié)束時(shí)，由于包芯中鈍化鎂顆粒之間被連鑄保護(hù)渣形成的緩釋劑阻隔稀釋，熔斷的包芯線不會(huì)繼續(xù)燃燒，從而實(shí)現(xiàn)有效阻燃。本發(fā)明向鋼包鋼液喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線的方法，適用于實(shí)際生產(chǎn)，向鋼包喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線結(jié)束后，鋼包包沿?zé)o殘鋼殘?jiān)?。采用上述技術(shù)方案產(chǎn)生的有益效果在于：1、連鑄保護(hù)渣緩釋劑加入鋼液后不產(chǎn)生氣體、不與鋼液發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，不對(duì)鋼質(zhì)量造成不良影響，在煉鋼溫度下熔化迅速，價(jià)位低，粒度≤80目的比例不小于3%。2、本發(fā)明使鎂在喂入鋼液過程中的蒸發(fā)、氧化可控，避免喂入時(shí)鋼水中產(chǎn)生過于強(qiáng)烈的飛濺造成生產(chǎn)安全問題。3、包芯線由于連鑄保護(hù)渣緩釋劑的加入降低了金屬鎂的氣化速度和鋼液沸騰強(qiáng)度，增加了包芯線的喂入速度和插入深度，提高了金屬鎂在鋼水中吸收的時(shí)間，顯著、穩(wěn)定地提高了金屬鎂的吸收率。4、本發(fā)明生產(chǎn)方法充分細(xì)化了HAZ組織，大幅度提高了HAZ低溫韌性，達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)大線能量焊接用鋼板的要求。本發(fā)明控制簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，可工業(yè)化大生產(chǎn)大線能量焊接用鋼。附圖說明：圖1為實(shí)施例1大線能量焊接用鋼熱影響區(qū)200倍組織；圖2為實(shí)施例2大線能量焊接用鋼熱影響區(qū)200倍組織；圖3為實(shí)施例3大線能量焊接用鋼熱影響區(qū)200倍組織；圖4為實(shí)施例1大線能量焊接用鋼鑄態(tài)組織復(fù)合夾雜形貌圖；圖5為實(shí)施例1大線能量焊接用鋼鑄態(tài)組織復(fù)合夾雜能譜圖；圖6為實(shí)施例2大線能量焊接用鋼鑄態(tài)組織復(fù)合夾雜形貌圖；圖7為實(shí)施例2大線能量焊接用鋼鑄態(tài)組織復(fù)合夾雜能譜圖；圖8為實(shí)施例3大線能量焊接用鋼鑄態(tài)組織復(fù)合夾雜形貌圖；圖9為實(shí)施例3大線能量焊接用鋼鑄態(tài)組織復(fù)合夾雜形貌圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。實(shí)施例1一種保護(hù)渣-鎂粒包芯線，直徑為13mm，包芯線包括外層和包芯；所述外層為低碳鋼08Al，厚度為1.0mm；包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，緩釋劑為連鑄保護(hù)渣，緩釋劑占包芯含量的75%，鈍化鎂粒占包芯含量的25%。鈍化鎂粒含鎂92%，其余為鈍化劑和不可避免的雜質(zhì)。緩釋劑連鑄保護(hù)渣的化學(xué)組成及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍如下：CaO：33.1%，SiO2：43.2%，MgO：2.4%，Al2O3：7.5%，Na2O：11.3%，TFe：1.5%，H2O：0.5%。余量為其他不可避免的雜質(zhì)。鈍化鎂粒的粒度0.5～3mm，粒度≤80目的比例為4%。包芯緩釋鈍化鎂粒堆密度1.0g/cm3。應(yīng)用保護(hù)渣-鎂粒包芯線的大線能量焊接用鋼的生產(chǎn)方法，具體如下：冶煉大線能量焊接用鋼過程為120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-120tLF鋼包爐精煉-連鑄。鐵水條件：鐵水[P]≤0.090%、[S]≤0.045%。轉(zhuǎn)爐：終點(diǎn)目標(biāo)[C]=0.04～0.06%、[P]≤0.015%、[S]≤0.030%、[O]=500～800ppm，出鋼溫度1685℃，出鋼過程中加入鉬鐵、錳鐵、硅鐵、鈮鐵、鋁鐵進(jìn)行微合金化，并用Al終脫氧。LF：精煉時(shí)間40min，喂Ti線后凈吹氬時(shí)間8min，凈吹時(shí)避免鋼水液面裸露。進(jìn)站鋼水溫度，第一爐1585℃，連澆爐1580℃。進(jìn)站后鋁線喂入量2.0m/t鋼，加石灰、螢石，降電極化渣，根據(jù)渣況加鋁粉造白渣。鈣處理前鋼水：S≤0.010%，Als=280ppm，T=1585℃。鈣處理采用Ca-Si線，Ca-Si線喂入量1.85m/t鋼，鈣處理后鋼水Als=260ppm，Ca=32ppm。鈣處理后喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線，喂絲速度3m/s，喂入量1.92m/t鋼，出站溫度1575℃。連鑄：二冷采用弱冷卻，矯直溫度920℃，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度20℃。開澆正常后，拉速控制在1.0m/min。所得大線能焊接用鋼的化學(xué)成分見表1，沖擊性能見表2。實(shí)施例2一種保護(hù)渣-鎂粒包芯線，直徑為12mm，包芯線包括外層和包芯；所述外層為低碳鋼08Al，厚度為1.0mm；包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，緩釋劑為連鑄保護(hù)渣，緩釋劑占包芯含量的75%，鈍化鎂粒占包芯含量的25%。鈍化鎂粒含鎂93%，其余為鈍化劑和不可避免的雜質(zhì)。緩釋劑連鑄保護(hù)渣的化學(xué)組成及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍如下：CaO：33%，SiO2：40%，MgO：3%，Al2O3：9%，Na2O:13%，TFe：1%，H2O：0.5%。余量為其他不可避免的雜質(zhì)。鈍化鎂粒的粒度0.5～3mm，粒度≤80目的比例為6%。包芯緩釋鈍化鎂粒堆密度1.2g/cm3。應(yīng)用保護(hù)渣-鎂粒包芯線的大線能量焊接用鋼的生產(chǎn)方法，具體如下：冶煉大線能量焊接用鋼過程為120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-120tLF鋼包爐精煉-連鑄。鐵水條件：鐵水[P]≤0.090%、[S]≤0.045%。轉(zhuǎn)爐：終點(diǎn)目標(biāo)[C]=0.04～0.06%、[P]≤0.015%、[S]≤0.030%、[O]=500～800ppm，出鋼溫度1660～1690℃，出鋼過程中加入鉬鐵、錳鐵、硅鐵、鈮鐵、鋁鐵進(jìn)行微合金化，并用Al終脫氧。LF：精煉時(shí)間45min，喂Ti線后凈吹氬時(shí)間10min，凈吹時(shí)避免鋼水液面裸露。進(jìn)站鋼水溫度，第一爐1580℃，連澆爐1575℃。進(jìn)站后鋁線喂入量1.5m/t鋼，加石灰、螢石，降電極化渣，根據(jù)渣況加鋁粉造白渣。鈣處理前鋼水：S≤0.010%，Als=250ppm，T=1580℃。鈣處理采用Ca-Si線，Ca-Si線喂入量1.9m/t鋼，鈣處理后鋼水Als=180ppm，Ca=34ppm。鈣處理后喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線，喂絲速度3.1m/s，喂入量1.9m/t鋼，出站溫度1572℃。連鑄：二冷采用弱冷卻，矯直溫度905℃，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度22℃。開澆正常后，拉速控制在1.0m/min。所得大線能焊接用鋼的化學(xué)成分見表1，沖擊性能見表2。實(shí)施例3一種保護(hù)渣-鎂粒包芯線，直徑為11mm，包芯線包括外層和包芯；所述外層為低碳鋼08Al，厚度為1.0mm；包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，緩釋劑為連鑄保護(hù)渣，緩釋劑占包芯含量的75%，鈍化鎂粒占包芯含量的25%。緩釋劑連鑄保護(hù)渣的化學(xué)組成及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍如下：CaO：32%，SiO2：41%，MgO：3.5%，Al2O3：6%，Na2O:12%，TFe：1.7%，H2O：0.5%。余量為其他不可避免的雜質(zhì)。鈍化鎂粒的粒度0.5～3mm，粒度≤80目的比例為4%。包芯緩釋鈍化鎂粒堆密度1.0g/cm3。應(yīng)用保護(hù)渣-鎂粒包芯線的大線能量焊接用鋼的生產(chǎn)方法，具體如下：冶煉大線能量焊接用鋼過程為120t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-120tLF鋼包爐精煉-連鑄。鐵水條件：鐵水[P]≤0.090%、[S]≤0.045%。轉(zhuǎn)爐：終點(diǎn)目標(biāo)[C]=0.04～0.06%、[P]≤0.015%、[S]≤0.030%、[O]=500～800ppm，出鋼溫度1660～1690℃，出鋼過程中加入鉬鐵、錳鐵、硅鐵、鈮鐵、鋁鐵進(jìn)行微合金化，并用Al終脫氧。LF：精煉時(shí)間42min，喂Ti線后凈吹氬時(shí)間6min，凈吹時(shí)避免鋼水液面裸露。進(jìn)站鋼水溫度，第一爐1590℃，連澆爐1585℃。進(jìn)站后鋁線喂入量1.9m/t鋼，加石灰、螢石，降電極化渣，根據(jù)渣況加鋁粉造白渣。鈣處理前鋼水：S≤0.010%，Als=320ppm，T=1590℃。鈣處理采用Ca-Si線，Ca-Si線喂入量1.75m/t鋼，鈣處理后鋼水Als=300ppm，Ca=30ppm。鈣處理后喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線，喂絲速度3.2m/s，喂入量1.88m/t鋼，出站溫度1575℃。連鑄：二冷采用弱冷卻，矯直溫度910℃，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度25℃。開澆正常后，拉速控制在1.0m/min。所得大線能焊接用鋼的化學(xué)成分見表1，沖擊性能見表2。實(shí)施例4一種保護(hù)渣-鎂粒包芯線，直徑為10mm，包芯線包括外層和包芯；所述外層為低碳鋼HPHC，厚度為0.5mm；包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，緩釋劑為連鑄保護(hù)渣，緩釋劑占包芯含量的75%，鈍化鎂粒占包芯含量的25%。鈍化鎂粒含鎂96%，其余為鈍化劑和不可避免的雜質(zhì)。緩釋劑連鑄保護(hù)渣的化學(xué)組成及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍如下：CaO：28%，SiO2：42%，MgO：2%，Al2O3：10%，Na2O:14%，TFe：2%，H2O：0.3%。余量為其他不可避免的雜質(zhì)。鈍化鎂粒的粒度0.5～3mm，粒度≤80目的比例為5%。包芯緩釋鈍化鎂粒堆密度0.8g/cm3。應(yīng)用保護(hù)渣-鎂粒包芯線的大線能量焊接用鋼的生產(chǎn)方法，具體如下：冶煉大線能量焊接用鋼過程為80t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-80tLF鋼包爐精煉-連鑄。鐵水條件：鐵水[P]≤0.090%、[S]≤0.045%。轉(zhuǎn)爐：終點(diǎn)目標(biāo)[C]=0.04～0.06%、[P]≤0.015%、[S]≤0.030%、[O]=500～800ppm，出鋼溫度1660～1690℃，出鋼過程中加入鉬鐵、錳鐵、硅鐵、鈮鐵、鋁鐵進(jìn)行微合金化，并用Al終脫氧。LF：精煉時(shí)間38min，喂Ti線后凈吹氬時(shí)間5min，凈吹時(shí)避免鋼水液面裸露。進(jìn)站鋼水溫度，第一爐1586℃，連澆爐1578℃。進(jìn)站后鋁線喂入量2.0m/t鋼，加石灰、螢石，降電極化渣，根據(jù)渣況加鋁粉造白渣。鈣處理前鋼水：S≤0.010%，Als=350ppm，T=1586℃。鈣處理采用Ca-Si線，Ca-Si線喂入量2.5m/t鋼，鈣處理后鋼水Als=300ppm，Ca=25ppm。鈣處理后喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線，喂絲速度2.5m/s，喂入量2.5m/t鋼，出站溫度1570℃。連鑄：二冷采用弱冷卻，矯直溫度900℃，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度15℃。開澆正常后，拉速控制在0.90m/min。所得大線能焊接用鋼的化學(xué)成分見表1，沖擊性能見表2。實(shí)施例5一種保護(hù)渣-鎂粒包芯線，直徑為15mm，包芯線包括外層和包芯；所述外層為低碳鋼Q195，厚度為0.8mm；包芯為緩釋鈍化鎂粒，包芯包括緩釋劑及鈍化鎂粒，緩釋劑為連鑄保護(hù)渣，緩釋劑占包芯含量的75%，鈍化鎂粒占包芯含量的25%。鈍化鎂粒含鎂90%，其余為鈍化劑和不可避免的雜質(zhì)。緩釋劑連鑄保護(hù)渣的化學(xué)組成及質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍如下：CaO：34%，SiO2：38%，MgO：4%，Al2O3：4%，Na2O:8%，TFe：1.8%，H2O：0.5%。余量為其他不可避免的雜質(zhì)。鈍化鎂粒的粒度0.5～3mm，粒度≤80目的比例為3%。包芯緩釋鈍化鎂粒堆密度0.6g/cm3。應(yīng)用保護(hù)渣-鎂粒包芯線的大線能量焊接用鋼的生產(chǎn)方法，具體如下：冶煉大線能量焊接用鋼過程為160t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-160tLF鋼包爐精煉-連鑄。鐵水條件：鐵水[P]≤0.090%、[S]≤0.045%。轉(zhuǎn)爐：終點(diǎn)目標(biāo)[C]=0.04～0.06%、[P]≤0.015%、[S]≤0.030%、[O]=500～800ppm，出鋼溫度1660～1690℃，出鋼過程中加入鉬鐵、錳鐵、硅鐵、鈮鐵、鋁鐵進(jìn)行微合金化，并用Al終脫氧。LF：精煉時(shí)間35min，喂Ti線后凈吹氬時(shí)間7min，凈吹時(shí)避免鋼水液面裸露。進(jìn)站鋼水溫度，第一爐1590℃，連澆爐1580℃。進(jìn)站后鋁線喂入量2.5m/t鋼，加石灰、螢石，降電極化渣，根據(jù)渣況加鋁粉造白渣。鈣處理前鋼水：S≤0.010%，Als=250ppm，T=1590℃。鈣處理采用Ca-Si線，Ca-Si線喂入量1.5m/t鋼，鈣處理后鋼水Als=150ppm，Ca=40ppm。鈣處理后喂入連鑄保護(hù)渣緩釋鈍化Mg粒包芯線，喂絲速度3.5m/s，喂入量1.92m/t鋼，出站溫度1580℃。連鑄：二冷采用弱冷卻，矯直溫度910℃，中間包使用無碳覆蓋劑，中間包適宜過熱度35℃。開澆正常后，拉速控制在1.10m/min。所得大線能焊接用鋼的化學(xué)成分見表1，沖擊性能見表2。表1實(shí)施例1-5的化學(xué)成分（mass%）CMnSPSiAlsMoTiMgNb實(shí)施例10.071.420.0050.0190.250.0260.070.0200.00250.035實(shí)施例20.061.510.0050.0220.210.0180.070.0150.00310.027實(shí)施例30.061.550.0060.0170.230.0230.070.0130.00220.029實(shí)施例40.071.540.0060.0230.240.0290.070.0160.00280.024實(shí)施例50.071.530.0070.0210.250.0150.070.0140.00250.030注：余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)表2實(shí)施例的沖擊性能（線能量150KJ/cm）缺口位置缺口類型試驗(yàn)溫度/℃沖擊吸收能量/J實(shí)施例1熔合線+2mmVHT2V型-20188.4實(shí)施例2熔合線+2mmVHT2V型-20197.1實(shí)施例3熔合線+2mmVHT2V型-20195.5實(shí)施例4熔合線+2mmVHT2V型-20198.2實(shí)施例5熔合線+2mmVHT2V型-20194.4表2列出40mm厚鋼板焊接線能量為150KJ/cm時(shí)，實(shí)施例1-5的焊接熱影響區(qū)低溫沖擊韌性值。本發(fā)明生產(chǎn)的鋼板具有合理的熱影響區(qū)組織結(jié)構(gòu)，其通過形成豐富的晶內(nèi)針狀、片狀鐵素體和粒狀貝氏體，及有效的夾雜物粒子對(duì)奧氏體晶界的釘扎，大大細(xì)化了熱影響區(qū)組織，使鋼的強(qiáng)韌性明顯提高。附圖1-3可以看出添加此保護(hù)渣緩釋劑的緩釋鎂粒包芯線冶煉的大線能量焊接用鋼熱影響區(qū)中晶粒細(xì)小，顯微組織主要有鐵素體和珠光體組成，。圖4-圖9分別為實(shí)施例1，實(shí)施例2，實(shí)施例3鑄態(tài)組織中典型的針狀鐵素體，大小約為3μm，誘發(fā)其生成的夾雜物主要為Mg，Al，Si等元素形成的復(fù)合夾雜，促進(jìn)奧氏體晶內(nèi)針狀鐵素體的形成，使焊接熱影響區(qū)的晶粒細(xì)小，在細(xì)化晶粒提高鋼的強(qiáng)韌性的同時(shí)，抑制晶界先共析鐵素體的形成，沖擊功吸收值增加數(shù)倍。實(shí)施例4和實(shí)施例5產(chǎn)品圖與實(shí)施例1-3相似，故省略。以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁1 2 3