ER50—6焊接用热轧盘条的生产实践

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ER50—6焊接用热轧盘条的生产实践

焦安杰高新永

(日照钢铁有限公司技术质量部，山东日照276806)

摘要：分析了ER50—6焊接用热轧盘条质量特性，设计了日钢内控化学成分，改进了连铸坯生产工艺，制定了轧

制工艺。通过分析试生产产品的质量表明，该产品的开发是成功的，产品质量达到了国标及合同要求。

关键词：ER50—6；焊接；盘条；生产

中图分类号：TG335．6 3 文献标识码：A 文章编号：1006—9356(2008)09—0039—03

日照钢铁公司高速线材于2006年6月投产至今，先后生产了Q235、Q195、H08A、30MnSi盘条、HRB400盘螺。为扩大市场、提高产品附加值，公司销售部对市场进行了调研。全国2006年生产300多万t焊接用盘条，其中气体保护焊丝约70~80万t。随焊接自动化水平的提高，气体保护焊丝的需求量将显著增加。ER50-6二氧化碳气体保护手工焊、埋弧焊、半连续焊和自动焊接用的钢丝，广泛应用于压力容器、电力、汽车以及各类机械制造业，是国内外常用的气体保护焊丝品种。2007年10月5日，第一炼钢厂、高速线材厂试制了ER50-6热轧盘条，制订了盘条的质量计划和暂行技术条件，共生产5炉Ф5．5 mm盘条271．998 t，经用户使用证明该产品试制获得成功。

1 主要设备与生产工艺

主要设备包括4座65 t氧气顶吹转炉、2座LF精炼炉、3台R12 m 6机6流小方坯高效连铸机和4条45。无扭控冷高速线材轧机。其主要工艺流程为：高炉铁水→混铁炉→65 t氧气顶吹转炉冶炼→LF吹氩、精炼→连铸→高速线材轧机轧制。

1．1 冶炼

1．1．1化学成分控制

对焊接用盘条最高的质量要求是焊缝质量(焊接使用时不应产生气泡)和拉拔性能，故对其化学成分提出严格要求[1]。钢的化学成分对钢的力学性能和金相组织有决定性的影响，钢中碳、硅和锰越高，盘条强度就越高，伸长率就越低，易产生不易拉拔的淬火组织。为此，在满足GB／T8110—1995((气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》、GB／T3429—2002((焊接用盘条》规定的化学成分(对力学性能无要求)基础上，日钢对主要元素的质量分数、力学性能制订了内控标准，见表1和表2。

1．1．2炼钢用原料

严格控制人炉铁水ω(S)<0．050％、ω(P)<0．100％、带渣量小于0．5％。该钢种要求低碳、低磷和加入合金量较大。为防止回磷增碳，则通过优选脱氧剂和优化脱氧工艺来达到脱氧和合金化效栗，且对钢中非金属夹杂物进行了变性处理。

1．1．3转炉冶炼

为加强对ER50一6化学成分的控制并提高钢的内在质量，在采用高拉补吹操作进行冶炼时，提高吹炼终点达标率控制转炉终点成分ω(C)==0．03％～0．05％；为防止回碳则要求不用新包，实现“红包”出钢，确保钢水到LF炉温度达1550～1590℃。

1．1．4炉外处理与连铸

钢中夹杂物的形态、大小和数量不但影响钢的内在质量而导致盘条在拉拔过程中断裂，且严重影响焊丝的使用性能和焊缝质量，也是造成焊缝金属缺陷的主要原因之一。

采用LF炉通过造白渣、钢包底吹氩等对钢水进行精炼，以达到脱硫、脱氧、均匀控制成分和温度、去除钢水中气体和夹杂的目的；并把这些夹杂带至钢液表面被渣层吸收，以获得清洁钢质的效果。

本次试制采用了“大包一中间包一结晶器”全过程保护浇注技术，防止钢水二次氧化，降低钢中夹杂物。连铸使用有塞棒的中包、结晶器电磁搅拌、低碳专用保护渣、铝碳水口，二冷水采用Q195水模型。

1．2 轧制

1．2．1轧制温度控制

由于焊丝用钢盘条中碳低、塑性好，为有效控制奥氏体晶粒度，获得良好的金相组织，可适当降低轧制温度。试制过程中将出钢温度控制在1 000～l050℃，精轧机入口温度控制在900～950℃，双模块入口温度控制在850～900℃。

1．2．2吐丝温度控制

ER50—6盘条理想的金相组织主要为铁素体珠光体，由于钢中锰、硅较高而提高了钢的淬透性，故使其“CCT”转变曲线向右下方移动，推迟并延长了转变时间[2]。若工艺参数控制不当，盘条的金相组织可能会出现马氏体组织，不利于拉拔加工；金相组织分布不均匀，出现大量的混晶组织。为使细晶奥氏体在较低温度下转变分解得到铁素体珠光体组织，应适当降低吐丝温度(控制在780～830℃)，并将线材头尾和未穿水的部分剪切干净。

1．2．3冷却制度控制

为使ER50一6细晶奥氏体转变分解而得到铁素体珠光体组织，在控制吐丝温度的同时，采用风冷辊道延迟型控冷工艺，保温罩全部加盖，风机全关，并严格控制辊道速度，各段具体速度依次为0．10、0．15、0．20、0．25 m／s。

2 试制产品质量分析

ER50一6盘条化学成分控制见表3，主要成分控制均匀、稳定。碳质量分数偏下限能更好防止焊缝冷热裂纹、减少焊接过程飞溅；硅、锰偏下限能降低拉拔过程的变形抗力，减少模具磨损。铸坯低倍组织致密且仅在铸坯中部存在轻微缩孔(图1)；物理性能见表4，最大抗拉强度Rm== 565 MPa，平均为547 MPa，最小伸长率A== 26．5％，平均为28．5％。强度低、塑性高、力学性能好，为确保盘条的拉拔和焊接奠定较好基础；高倍检验见表5和图2，金相组织均为F P，晶粒度均匀为8．5级，夹杂物较少。