[發明專利]一種高強度焊釘用鋼盤條及其制備方法

在審

• 申請號: 202010322575.0
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111440985A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 王冬晨;阮士朋;田新中;董慶;王利軍;王寧濤;張鵬;郭明儀;韓廣杰;樊亞鵬;秦樹超
• 申請（專利權）人: 邢臺鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/14;C21D8/06
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙幸

本發明涉及鋼鐵線材技術領域，具體公開一種高強度焊釘用盤條及其制備方法，所述一種高強度焊釘用盤條化學成分的重量百分比為C 0.10?0.22%，Si 0.10?0.30%，Mn 0.40?0.70%，P≤0.020%，S≤0.020%，Al 0.020?0.100%，其余主要為鐵和少量不可避免的雜質，并且C當量（％）Ce0.40，C、Si、Mn含量（％）滿足0.25＜[C]+0.4[Si]+0.08[Mn]＜0.30，其制備工藝流程為：鐵水預脫硫?轉爐冶煉?LF爐外精煉?連鑄?鋼坯加熱?控制軋制?控制冷卻，所述鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐內的總加熱時間為100?130min，加熱溫度為1120±20℃，爐內殘氧量≤3%，所述線材軋制工序，精軋溫度925±30℃；吐絲溫度870±30℃，所述控制冷卻工序，控制盤條冷速6.6?7.0℃/s，獲得的盤條顯微組織中的珠光體比例在25?35%之間，具有較高的強度、成型性能以及優異的焊接性能。

技術領域

本發明屬于鋼鐵線材生產領域，涉及一種高強度焊釘用鋼盤條及其制備方法。

背景技術

焊釘是利用焊釘與焊接機器作用產生的大量熱來進行焊接工藝手段，在頭部達到融化條件的瞬間施加壓力，使得焊釘頭部黏連在一起達到穩定牢靠的結構。焊釘廣泛應用于汽車、能源、高層鋼骨結構建筑、橋梁、交通設施建筑、起重機械及其它各類鋼結構等，主要作用是對工件或設備進行剛性連接，這要求焊釘具有較高的強度、良好的韌性以及焊接性能。若強度和韌性不足，破壞將從焊釘與主體的連接部位產生，導致整個結構失穩而破壞；而強度過高可能會導致韌性降低，在剪切力作用下容易發生脆性斷裂事故；焊接性能差，對焊接工序加工和焊接質量均會產生影響。因此，為滿足使用要求，要求焊釘用鋼具有合適的組織、力學性能及焊接性能且能夠穩定控制。

盤條強度增加還會導致材料后續冷加工過程中的變形抗力增加，對成型模具的使用壽命產生不利影響；另外使得材料對表面裂紋的敏感性增加，冷成型性能降低，進而使得成品焊釘的成品率下降。因此，要求材料在強度提升的同時，應盡量降低其成型過程中的變形抗力增加量。

目前，市場上常用的焊釘材料為ML15Al或ML15、SWRCH15A，盤條通過拉拔、冷鐓的方法加工焊釘，但材料強度偏低，力學性能波動大，不能滿足客戶對于高強度、穩定性的要求。本發明的目的在于通過優化成分設計和生產工藝，提供一種具有良好組織、較高強度以及良好成型和焊接性能的焊釘用盤條，且同時滿足客戶對材料性能要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對目前常用焊釘材料無法滿足焊釘性能要求或不能完全穩定控制焊釘組織和力學性能的現狀，提供一種具有良好組織、較高強度以及良好成型和焊接性能的焊釘用盤條及其制備方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：所述一種高強度焊釘用盤條，其特征在于，所述盤條化學成分及其重量百分含量為：C 0.10-0.22%，Si 0.10-0.30%，Mn0.40-0.70%，P ≤0.020%，S ≤0.020%，Al 0.020-0.100%，其余主要為鐵和少量不可避免的雜質，并且下述式（1）的C當量（％）Ce 0.40，C、Si、Mn含量（％）滿足下述式（2），

Ce=[C]+[Mn]/6+([Cr]+[Mo]+[V])/5+([Ni]+[Cu])/15 （1），

0.25＜[C]+0.4 [Si]+ 0.08[Mn] ＜0.30 （2）。

公式（1）中，碳當量滿足Ce0.40時，鋼具有良好的焊接性。材料變形抗力與組織類型、晶粒度等級、化學成分以及試樣狀態有關，在強度增加的同時降低變形抗力對冷加工成型的影響，鋼線材中各元素含量還應滿足下述式（2）。

現對于現有技術，本發明的成分設計中各元素的作用及配比依據如下：