[發(fā)明專利]一種高熱輸入焊接船板鋼中夾雜物的控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611137902.5
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106755733B
• 公開（公告）日: 2018-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙晉斌;付軍;尹雨群;邱永清
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/00
• 代理公司: 南京利豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 任立

本發(fā)明是一種高熱輸入焊接船板鋼中夾雜物的控制方法，脫氧劑的種類和添加順序是FeSi→FeTi→Al→Mg→Ca；首先用FeSi脫氧調(diào)節(jié)鋼液中的氧位，然后嚴格按照Ti鐵—Al線—Mg線—Ca線的順序添加，一種合金添加攪拌均勻后立即加入下一種合金，且間隔時間不超過5min。鋼液中小于5μm的夾雜物所占比例大于或等于90%，夾雜物面密度大于或等于400個/mm²；夾雜物中心的主要成分為MgO或MgO·Al₂O₃，夾雜物外表面的主要成份是Ti₂O₃、MnS、CaS。本發(fā)明方法所形成的復(fù)合夾雜物兼具細小、彌散和高溫熱穩(wěn)定性，有利于抑制焊接熱影響區(qū)奧氏體晶粒長大，促進晶內(nèi)鐵素體生長，從而提高厚板的大線能量焊接性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼中夾雜物的控制方法，具體的說是一種高熱輸入焊接船板鋼中夾雜物的控制方法。

背景技術(shù)

焊接研究人員發(fā)現(xiàn)1μm 左右的夾雜物在焊接的冷卻過程中可以誘發(fā)鋼中晶內(nèi)針狀鐵素體(Acicular fetrrite, AF)形核，因細化了鋼的組織而顯著地改善了焊縫和熱影響區(qū)的強度和韌性。這一現(xiàn)象隨后引起了研究人員的注意，因為鋼中1μm 左右的夾雜物在煉鋼和澆鑄的過程中難以去除，而且很多此類夾雜物形成于凝固以及其后的冷卻過程中。因此，能夠有效改善高熱輸入焊接熱影響區(qū)韌性的夾雜物控制技術(shù)技術(shù)引起了眾多研究人員的廣泛關(guān)注。

鋼中的夾雜物因其尺寸、成分、形狀和自身的各種屬性（如硬度、熔點等）的差異而對鋼的制造過程、成品的組織和性能產(chǎn)生各種或好或壞的影響。尺寸較大的（如20μm 或者50μm 以上的）脆性夾雜往往易于導(dǎo)致軋材或軋板的表面形成缺陷，因此，人們采用各種措施以盡可能地去除這些夾雜物。尺寸很小的（如100nm 或以下的）夾雜常常被稱為析出相或第二相粒子，這類夾雜物往往析出于鋼的固相階段，因能提高鋼的強度（析出相強化）和釘扎晶粒在高溫下（如熱處理和焊接過程）的長大而被人們加以充分利用。

已有的通過控制鋼中夾雜物以提高高熱輸入焊接性能專利文獻有，如CN201010207119.8（楊健、祝凱：大線能量焊接用厚鋼板中納米析出物的控制方法，2010.06.22），CN201010122508.0（楊健、祝凱：大線能量焊接用厚鋼板的夾雜物控制方法，2010.03.11）介紹了鋼液在澆注過程中以Mn、Si→Al→Ti→Ca→Mg順序添加脫氧劑，中心成分為MgO或MgO+Ti₂O₃，外表面主要成份是MnS的夾雜物，但這兩種方法適合在50kg真空感應(yīng)爐中進行的，沒有形成在現(xiàn)場實際生產(chǎn)中行之有效的夾雜物控制方法，而且Mg脫氧劑是在出鋼過程中，采取在錠模底部均勻鋪墊的方式添加，不適用于現(xiàn)場連鑄生產(chǎn)的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，如何通過鋼中夾雜物的控制，使船板鋼得到在鋼中細小、彌散、均勻分布的細小夾雜物，有利于形成無貝氏體的焊接熱影響區(qū)組織，從而提高船板高熱輸入焊接性能，大幅度提高焊接熱影響區(qū)的韌性。

本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是：