[發明專利]一種連鑄坯復合焊接生產特厚鋼板的方法

在審

• 申請號: 201610211550.7
• 申請日: 2016-04-04
• 公開（公告）號: CN107283117A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 周智勇;張宏亮;金百剛;趙雷;費鵬;李黎明
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于軋鋼工藝技術領域，尤其涉及一種利用常規連鑄坯復合焊接生產成品厚度＞450mm特厚鋼板的方法。

背景技術

特厚板主要用于各類大型船艦、橋梁、鍋爐、壓力容器、油氣管線、工程機械、高層建筑、模具、海上石油鉆井平臺及國防軍工等鋼材性能要求較高的設施。以工程機械制造為例，從上世紀九十年代開始，結合引進或中外合作制造大型露天礦山設備，68～154噸電動輪自卸車、10～23米電鏟、各種大噸位起重機等均需采用特厚板作為受力部件。由于上述工業的發展，特厚鋼板在國內外兩個市場上的需求也越來越大。

目前，國內能生產特厚板的廠家，除寶鋼外，只有上海浦鋼和舞陽鋼鐵公司兩家。鞍鋼厚板廠由于受加熱爐和軋機開口度(400mm)的限制，只能生產厚度為80～100mm的厚板。濟南鋼鐵公司新上的寬厚板軋機，受煉鋼和連鑄條件的限制，也難以生產大于100mm的厚板。復合法生產特厚板在中國屬于最近興起，其生產方法主要有模鑄法和電渣重熔法，其中，模鑄鋼錠直接軋制特厚板工藝生產效率低，成本高，周期長，成材率低，而且生產工藝復雜，已經不能適應現代工業高速發展的需要，主要用于批量不大的特殊鋼、沸騰鋼、合金鋼特厚板的生產。而電渣重熔工藝由于受生產能力限制，且生產成本較高，僅適用于生產軍工等高檔品種。采用真空復合板坯軋制特厚板新技術以常規厚板連鑄坯為原料，雖然解決了由于連鑄板坯厚度限制無法軋制特厚板的原料問題，但是生產能力不足，生產能力的限制是真空復合板坯技術最大的短板。

發明內容

本發明的目的旨在克服傳統特厚板生產方法的不足，從而提供一種工藝簡單，減少能耗，低成本、高效率、高成材率和高質量的連鑄坯復合焊接生產特厚鋼板的方法。

為此，本發明所采取的技術解決方案：

一種連鑄坯復合焊接生產特厚鋼板的方法，其利用連鑄坯復合焊接生產成品厚度＞450mm特厚鋼板的方法為：

(1)表面清理：將待復合連鑄坯的復合面及四個端面用銑床進行銑削加工，去除連鑄坯表面氧化層；若采用三層復合，則中間層連鑄坯的所有表面均需銑削加工；加工后的連鑄坯用工業酒精或丙酮對加工面進行擦拭清洗，并用壓縮空氣進行表面吹掃。

(2)打磨坡口：沿清理后的下部連鑄坯結合面的兩個長邊打磨坡口，長邊兩端分別留出 0.4～0.6m的預留段，其余部分均打磨出45～60°的坡口。

(3)組坯：再次檢查連鑄坯復合面清潔情況，確認結合面無氧化物、油污及灰塵后，用翻坯機和對齊機將連鑄坯組坯成組合坯。

(4)手工焊接：對上下兩塊組合坯坡口起點處的接縫進行點焊，以防止連續焊接時組合坯的變形；然后采用低氫型焊條和兩側對稱同時施焊的方式對坡口段接縫進行連續焊接，確保焊縫飽滿。

(5)真空電子束焊接：手工焊接后的組合坯運至真空室后，將真空室抽真空至氣壓5×10^-3Pa，在該真空條件下通過旋轉工作臺依次將未焊接的部分焊接完，焊接電流為430～460mA，焊接速度5.8～6.2mm/s，使復合面處于密封狀態，形成復合坯。

(6)復合坯加熱：采用室式加熱爐，在700℃保溫7～8h，然后在700～1240℃之間加熱升溫7～8h，并在1200±20℃均熱保溫6～8h。

(7)軋制和熱處理：控制軋制溫度為900～1100℃，橫軋道次采用15～20mm小壓下量軋制，縱軋道次采用≥40mm的大壓下量軋制，軋制速度控制在0.8～1.5m/s；軋制復合鋼板下線后直接與熱鋼板堆垛緩冷47～50h；然后進行探傷檢驗和相應的熱處理。

本發明的有益效果為：

本發明真空焊接時不需要電焊程序，并減少了連續焊接的工作量，使真空室的生產能力提高2～3倍。本發明克服了傳統特厚板生產方法的不足，具有工藝簡單，減少能耗，低成本、高效率、高成材率和高質量的特點，適用于高品質特厚、特寬、大單重鋼板的大批量生產。

具體實施方式

實施例1：采用單塊連鑄坯規格為6000×2000×300的Q370qE低合金鋼，進行600mm厚雙層復合板坯，最終鋼板成品厚度280mm。

1、表面清理：將待復合連鑄坯的上表面及四個端面用銑床進行銑削加工，去除連鑄坯表面氧化層，兩塊連鑄坯銑削后尺寸偏差≤2mm。加工后的連鑄坯用工業酒精對加工面進行擦拭清洗，并用壓縮空氣進行表面吹掃。

2、打磨坡口：沿清理后的下部連鑄坯結合面的兩個長邊打磨坡口，長邊兩端分別留出0.5m的預留段，其余部分均打磨出45°～60°的坡口。