[發明專利]一種特厚板的加工方法

無效

• 申請號: 201010186352.2
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN101831526A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 楊云清;張慶雨;金海俊;劉艷;張偉偉;朱凱
• 申請（專利權）人: 寧波鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C7/10;C21D1/00
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 黃志達;孫健

技術領域

本發明屬于鋼板加工制造技術領域，特別是涉及一種特厚板的加工方法。

背景技術

特厚鋼板一般指厚度大于60mm的鋼板多用于軍用和民用的的各種重要結構，對產品質量嚴格要求。為保證特厚板內在質量，一般要求軋制特厚鋼板的壓縮比(原料坯厚度與成品鋼板厚度比例)大于3.0。如壓縮比小，用通常方法生產時會出現鋼板內部疏松、偏析清除不夠等問題。現代特厚板軋機一般均用連鑄坯為原料，過去連鑄板坯最大厚度為300mm，可用于生產100mm厚鋼板，但對100mm以上的鋼板壓縮比不夠。為此，世界各國都在研究采取有效措施改進特厚板生產。目前特厚板的主要生產方式有：

(1)、加大板坯連鑄機生產板坯厚度

現代特厚板軋機一般均用連鑄坯為原料。過處連鑄板坯最大厚度為300mm，可用于生產100mm厚鋼板，但對100mm以上的鋼板壓縮比不夠。日本新日鐵立式鑄機可澆注245～400mm最厚600mm，鑄坯寬度900～2360mm，可生產350mm的40Kg級鋼板，200mm的鍋爐、壓力容器用高強度鋼板。德國迪林根也有一臺立式鑄機，生產最大厚度400mm、最大寬度2200mm板坯。我國首鋼集團寶業公司和首秦公司也分別向西門子訂購400mm超厚板坯鑄機；中冶南方公司也準備向寶鋼及武鋼提供400mm超厚板坯鑄機，正在進行前期技術交流。

(2)、大變形系數軋制

為達到良好的芯部性能，需要用大變形系數軋制。變形系數(變形深入芯部的穿透率)取決于每道次壓下率、工作輥半徑和軋輥與材料之間壓應力接觸區的面積。變形系數愈高，則減少疏松的效率越高。為了改進板坯厚度中心性能，必須盡可能少的道次進行軋制，每道次有盡可能高的壓下率，即大變形系數。

用大變形系數進行軋制的一個先決條件是有大功率軋機，迪林根5500mm四輥軋機最大軋制力108000KN，最大扭矩4500KN·m，單道次最大壓下量可達60mm，對生產特厚板中芯部質量提供保證。

我國現有多套5m、4.3m、3.8m高剛度軋機，為生產特厚板創造了良好的條件。

(3)、從用普通澆注扁錠到電渣鋼錠軋制

對于厚度超150mm鋼板過去一般用大型扁鋼錠軋制。經過試驗采用電渣鋼錠作為厚板軋機原料，由于其組織致密，偏析小，可減少壓縮比數。舞陽鋼廠成功投產了最大40噸、斷面尺寸2000×950mm大型板錠電渣爐，為生產特厚板積累了豐富的經驗。

(4)、鍛造—軋制法

過去生產高質量特厚板的方法是用鍛造機將大型鋼錠鍛造成鋼坯，再送軋機軋制成厚板。但此種方法成本過高，不易推廣使用。

JFE專利，可將連鑄板坯在寬度和厚度方向雙向鍛造后再送軋機軋制，在壓縮比小于2.0的條件下制造出合格的特厚板，工廠實踐中已有壓縮比為1.27～1.9即生產出160～220mm鋼板的成功實例，

(5)、連鑄機末端大壓下法

日本住友金屬在連鑄時對鑄坯中心疏松進行控制，即在板坯連鑄機末端設置壓下輥，在鑄坯中心固相率大于80％時，對鑄坯給予大壓下，達到降低鑄坯中心疏松程度，從而減少軋制壓縮比。住友公司用上述方法在壓縮比1.5～2.5時生產出內部質量優良的特厚板，如300mm厚板坯軋制出200mm特厚板。

(6)、焊接復合鋼坯法

日本JFE提出將兩塊連鑄板坯相對的接合面用砂帶研磨機磨去板坯的黑皮面，研磨厚度約2mm，將板坯疊放后放在真空室中，用電子束焊接或惰性氣體保護焊將板坯四周密封焊牢，然后送厚板軋機軋制成厚板(加熱溫度大于1000)，用(380mm+380mm)板坯軋制成340mm特厚板，壓縮比1.8。

濟鋼“一種生產特厚板的工藝方法”專利，主要克服傳統模型鑄造制坯和電渣重熔制坯生產特厚鋼板存在的缺點。其主要步驟是，坯塊切割定尺、機械整坯(用銑床、刨床或噴丸去除鑄坯單面氧化層、平正、清潔)、組坯裝夾(將加工后兩坯清潔面相對疊合、對正裝夾)、裝入電子束焊機真空室抽真空、電子束焊接密封邊縫組坯、組坯入爐加熱、經控溫熱軋等生產特厚鋼板。該工藝方法比傳統電渣重熔生產工藝產率高，電能消耗大量減少，生產設備投資較小，生產成本低。與傳統模鑄生產工藝相比較，解決了大型模鑄錠心部偏析和疏松的問題局限；成材率高，坯料組合成材率在90％以上。但該方法也僅限于方案，無生產實績。

(7)、現有技術存在缺陷

特厚板生產是一個質量要求高、難度大的系統工程，牽涉到煉鋼、精煉、連鑄、軋制、熱處理等諸多方面，目前特厚板生產工藝未詳盡研究。