[發明專利]一種具有低殘余應力的橋梁U肋用熱連軋板的生產方法

有效

• 申請號: 202011166226.0
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112458360B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 董中波;鄒德輝;胡堂國;汪榮;戰國鋒
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C33/04;C21D8/02;C21D9/00;B21B37/00;B21B37/16;B21B37/74;B21B45/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤

本發明涉及熱連軋板的生產工藝領域，尤其涉及一種具有低殘余應力的橋梁U肋用熱連軋板的生產方法。包括步驟：1)冶煉；2)鑄坯加熱；3)粗軋；4)精軋；5)冷卻；6)卷?。?)緩冷；8)平整；9)熱連軋卷開平橫切工序；10)熱處理：將每捆鋼卷逐包裝入連續式熱出爐進行消應力熱處理；(11)縱向分切。采用本發明的方案得到的345～370MPa級橋梁U肋用熱連軋板的殘余應力在?15～+15MPa以內。

技術領域

本發明涉及熱連軋板的生產工藝領域，尤其涉及一種具有低殘余應力的橋梁U肋用熱連軋板的生產方法。

背景技術

熱連軋板是由熱連軋機組生產，經剪切線開平板，以鋼板捆包狀態交貨。橋梁用極薄規格(6～8mm)鋼板一直采用熱連軋工藝生產，鋼坯經四輥可逆式粗軋機粗軋后，經7機架連續機組精軋，再經層流冷卻后進行卷取，然后開平，并切成定尺，供橋梁制造廠制作U肋。按這種工藝流程生產的鋼板，具有成本低，鋼板尺寸精度高等優點。

但是目前熱連軋生產鋼板的最大缺點是鋼板內應力大，用戶在使用過程中進行火焰切割時，會出現嚴重的旁彎，鋼板強度級別高的時候，還會因為內應力的不均勻，在加工過程中出現瓢曲、縱向波浪等缺陷，嚴重影響用戶使用，甚至出現大量構件廢品。隨著橋梁制造廠對構件尺寸精度的提高，用戶要求用于制造U肋的鋼板具有較好的加工性能，鋼板經分條、折彎以后，旁彎不能大于4‰。而采用熱連軋卷開平后的鋼板，在用戶進行火焰切割分條時，會在鋼板的平面上出現較大的旁彎，一般在15mm以上，最大可達30mm，這給用戶尺寸精度的控制帶來較大麻煩。對于這種旁彎，傳統的處理方式是進行火焰矯正，但是這樣增加的用戶的工作量，同時對鋼板性能產生較大影響，容易出現安全隱患。有的橋梁制造規范甚至規定不允許對旁彎進行火焰矯正。

為了控制熱軋鋼板內的殘余應力，通常在軋制工序采用板形控制軋機，在后續采用緩冷裝置進行緩冷，在精整工序采用矯直機組進行矯直。這些手段或技術對熱軋鋼板的殘余應力控制起到了較好的作用，但隨著熱軋鋼板強度的不斷提高，橋梁跨度的不斷增大，載荷的不斷增加，U肋使用鋼板的長度和寬度都不斷增加，加工要求也越來越嚴格，鋼廠的傳統手段或技術已經不能滿足橋梁制造廠對最終產品的殘余應力水平要求，造成下游用戶無法使用或產品降級報廢。

為了獲得低殘余應力的橋梁U肋用鋼材，申請號為201911045744的中國發明專利申請文件公開了“一種低成本改善高強熱軋帶鋼內應力的生產方法”，包括：1)控制帶鋼斷面形狀；2)控制帶鋼板形；3)帶鋼保溫及溫度補償措施，減小軋件橫、縱向溫度差；4)層流冷卻控制方式，平衡鋼板上下面冷卻速度；5)終軋溫度、卷取溫度的控制，避免在兩相區軋制，避免得到不均勻的混晶組織，可以減小因組織不均造成的內應力；6)軋后進緩冷罩存放處理，利用鋼卷余溫對鋼卷進行自回火熱處理，實現去除應力的目的；7)軋后浪形鋼卷的平整。該方案用已有生產條件，有效消除鋼板的內應力，鋼板經剪切后翹曲和鐮刀彎嚴重的問題得到明顯改善，可以滿足用戶對內應力較為苛刻的求。但是鋼中組織應力、熱應力、加工應力等殘余應力的釋放、消除不完整，在鑄坯加熱階段、精軋階段、后續熱處理及加工應用等工序，缺少足夠的應力消除手段，僅靠鋼卷軋制、冷卻等工序的內應力消除，并不能充分消除鋼卷內應力，鋼卷開平板后，旁彎、平直度問題會不同程度的存在。

又如申請號為201911186090的中國發明專利申請文件公開了“一種消減熱軋帶鋼殘余應力的熱處理方法”，包括以下步驟，將熱軋帶鋼加熱至Ac3溫度線以上，等鋼板完全奧氏體化后，將鋼板進行鹽浴淬火處理，溫度保持在Ms溫度線以下；然后，將溫度加熱至Ms溫度線以上，進行碳分配，并同時利用激振器對其進行振動處理，然后水淬至室溫；接著，進行深冷處理，隨后取出鋼板在放在熱介質中保溫一段時間，并重復一次；最后，將鋼板放入熱介質中進行回火處理，得到最終產品。該方案工藝能顯著降低熱軋帶鋼的殘余應力，并增強了材料在服役過程中的穩定性。很顯然，該方案是一種離線熱處理消除殘余應力的方法，設計到鹽浴淬火、激振器、水淬、深冷、回火等離線處理工藝，應該是針對小尺寸鋼板的處理方式，熱連軋生產線不具備此類處理條件。

發明內容