一种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法

摘要

本发明公开了一种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法，包括以下步骤：根据特厚钢板成品尺寸选择两块或多块合适的连铸坯；组坯后采用两次电子束焊接；对待组坯的连铸坯进行铣削、打磨、清洗处理；将处理好的连铸坯进行组坯；将预组好的坯料放置真空室内，对坯料四周焊缝进行焊接；将首次焊接完成的坯料从真空室吊出，装入真空室旁预热炉；将预热完成的坯料再次放置真空室内焊接；将二次焊接完成的坯料再次装入预热炉，将焊接完成的复合坯装入产线加热炉进行加热；对加热后的复合坯进行轧制，得到高碳当量高合金特厚钢板。本发明有效实现了特殊的高碳当量高合金特厚钢板的轧制复合，工序简单，生产效率高，且无污染。

说明书

技术领域

本发明属于明属于特厚钢板制备领域，一种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法。

背景技术

采用连铸坯直接轧制生产特厚钢板时,由于压缩比的限制，最终钢板的厚度受到极大限制,很难生产产品厚度超过100mm的高质量特厚钢板。为了解决单块连铸坯压缩比较小的问题，目前国内很多钢厂采用复合制坯的方式生产100mm以上的特厚钢板。复合制坯工艺即：铸坯之间采用真空电子束焊接的方式制坯，随后送入产线进行加热轧制。这种方式生产低碳当量和低合金钢，工艺已经相对成熟，很多钢厂已经实现了连续化生产。但是使用这种方式生产高碳当量和高合金钢时，采用常规工艺真空电子束焊接后，复合坯在加热过程中或轧制初期就出现了开裂，无法完成轧制。

为了解决上述问题，高碳当量或高合金钢组坯完成后进行四周点焊，然后将复合坯装入预热炉进行整体预热，预热之后进行真空电子束焊接。此工艺生产的钢板复合界面经常出现质量问题。后经查询整个生产过程，发现产生问题的原因可能是：坯料点焊后在整体预热时，待结合面的新鲜金属在预热过程中发生了一定程度的氧化，导致复合质量下降。

申请公布号为CN103692166A的中国专利公开了“一种特厚合金钢板的制备方法”，提供了一种特厚合金钢板的制备方法；申请公布号为CN103028897A的中国专利公开了“一种冷裂纹敏感性高的特厚钢板生产方法”，这两张制备方法均其需要两把焊枪，并配备专用组坯设备，增加了大量设备投入资金，增加了生产成本。这种采用一个枪头预热、一个枪头进行焊接的生产方式，由于不是对钢坯整体预热，所以对于较高碳当量和较大尺寸规格的合金钢板存在强烈的淬硬倾向以及较大的焊接变形约束作用，焊接接头的质量很难进行有效的控制。

申请公布号为CN108381027A的中国专利公开了“用于制备高碳当量特厚钢板的真空焊接装置及其制备方法”，用于制备高碳当量特厚钢板的真空焊接装置及其制备方法。此方法需要真空室顶部设上补热单元，还包括有下补热单元，真空室内设双电子枪，双电子枪与上下补热单元间设隔热装置。此方法不仅需要双电子枪，还需增加钢坯上下的补热单元和补热单元间的隔热装置，这种设计需要大量增大真空室的空间，设计制造比较复杂，增加大量的设备投入资金。

为了解决高碳当量和高合金钢复合制坯生产中出现的质量问题，同时本着尽可能少投入的原则开发了这种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法，有效实现了特殊的高碳当量高合金特厚钢板的轧制复合，工序简单，生产效率高，且无污染。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法，包括以下步骤：

(1)根据特厚钢板成品尺寸选择两块或多块合适的连铸坯；连铸坯应选择同炉号同尺寸铸坯；组坯后采用两次电子束焊接，二次焊接前的预热，二次焊接后的缓冷；

(2)对待组坯的连铸坯进行处理，将连铸坯待结合面进行铣削，铣削至连铸坯待结合面的氧化铁皮完全去除，铣削完成后再对连铸坯待结合面进行整体打磨，将铣削面完全打磨一遍，打磨后对连铸坯待结合面进行最后清理，清理至连铸坯待结合面无铁削、油污、灰尘即可；将处理好的连铸坯从下到上依次叠加进行组坯，保证上下铸坯的四周严格对齐；

(3)将预组好的坯料放置真空室内，抽真空至1.0*10

(4)将首次焊接完成的坯料从真空室吊出，装入真空室旁预热炉；根据钢坯实际成分，测算钢坯焊接预热经验温度，在这个温度基础上再加上50℃进行整体预热；

(5)将预热完成的坯料再次放置真空室内，抽真空至1.0*10

(6)将二次焊接完成的坯料再次装入预热炉，从整体预热温度随炉缓冷至室温；

(7)将焊接完成的复合坯装入产线加热炉进行加热，加热采用四段加热模式；第一段：室温至600℃加热速度不大于120℃/h；第二段：600℃至900℃加热速度不大于100℃/h；第三段：900℃至1100℃～1250℃加热速度不大于80℃/h；第四段：1100℃～1250℃均热，均热时间的确定是按照600℃以上坯料在炉时间不得小于12min/mm来确定，最终保证复合坯温度均匀；

(8)复合坯轧制时，粗轧机采用低速大压下的工艺，开轧温度≥1080℃，中间坯厚度不小于成品厚度的1.5倍；精轧机保证有足够大的道次压下率，终轧温度850℃～950℃，得到高碳当量高合金特厚钢板。

进一步，步骤2中，上下铸坯之间最大缝隙不得大于0.4mm。

进一步，步骤3中焊后熔深达到10～20mm即可。

本发明具有以下有益效果：本发明的一种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法，有效实现了特殊的高碳当量高合金特厚钢板的轧制复合，工序简单，生产效率高，且无污染。

具体实施方式

一种高碳当量高合金特厚钢板的制造方法，包括以下步骤：

(1)根据特厚钢板成品尺寸选择两块或多块合适的连铸坯；连铸坯应选择同炉号同尺寸铸坯；组坯后采用两次电子束焊接，二次焊接前的预热，二次焊接后的缓冷；

(2)对待组坯的连铸坯进行处理，将连铸坯待结合面进行铣削，铣削至连铸坯待结合面的氧化铁皮完全去除，铣削完成后再对连铸坯待结合面进行整体打磨，将铣削面完全打磨一遍，打磨后对连铸坯待结合面进行最后清理，清理至连铸坯待结合面无铁削、油污、灰尘即可；将处理好的连铸坯从下到上依次叠加进行组坯，保证上下铸坯的四周严格对齐；

(3)将预组好的坯料放置真空室内，抽真空至1.0*10

(4)将首次焊接完成的坯料从真空室吊出，装入真空室旁预热炉；根据钢坯实际成分，测算钢坯焊接预热经验温度，在这个温度基础上再加上50℃进行整体预热；

(5)将预热完成的坯料再次放置真空室内，抽真空至1.0*10

(6)将二次焊接完成的坯料再次装入预热炉，从整体预热温度随炉缓冷至室温；

(7)将焊接完成的复合坯装入产线加热炉进行加热，加热采用四段加热模式；第一段：室温至600℃加热速度不大于120℃/h；第二段：600℃至900℃加热速度不大于100℃/h；第三段：900℃至1100℃～1250℃加热速度不大于80℃/h；第四段：1100℃～1250℃均热，均热时间的确定是按照600℃以上坯料在炉时间不得小于12min/mm来确定，最终保证复合坯温度均匀；

(8)复合坯轧制时，粗轧机采用低速大压下的工艺，开轧温度≥1080℃，中间坯厚度不小于成品厚度的1.5倍；精轧机保证有足够大的道次压下率，终轧温度850℃～950℃，得到高碳当量高合金特厚钢板。

步骤2中，上下铸坯之间最大缝隙不得大于0.4mm。

步骤3中焊后熔深达到10～20mm即可。