[發明專利]一種生產厚度100mm以上規格1000MPa水電鋼的方法

在審

• 申請號: 202110752775.4
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113399948A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 王昭東;隋軼;鄧想濤;韓嚴法
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

本發明公開了一種生產厚度100mm以上規格1000MPa水電鋼的方法。本發明中采用兩塊250?350mm厚的連鑄坯經焊接組坯后進行軋制和熱處理，用以生產1000MPa級高強特厚(100mm以上)水電用鋼。對連鑄坯尺寸和復合面進行相應加工后進行組坯焊接、抽真空、軋制和熱處理等工序，其組坯焊接采用的是埋弧焊方法，本發明中的組坯焊接時不需開坡口，采用單絲埋弧焊設備，焊接時的焊道分布如圖1所示。該技術方案簡單高效，適用于1000MPa水電鋼100mm厚度以上規格的生產。

技術領域

本發明屬于軋制復合厚板制造技術領域，尤其涉及一種1000MPa級水電鋼的軋制復合生產特厚鋼板的工藝方法。

背景技術

隨著高層建筑、跨海橋梁、深海采油平臺、大型水電站等基礎建設的蓬勃興起，應用于鍋爐壓力容器、重型機械、核電、風電、水電、建筑橋梁等重大技術裝備制造領域的特厚鋼板的需求越來越多。針對這種市場需求，國內外主要有兩種工藝路線，一是采用模鑄鋼錠的方法進行軋制，二是采用連鑄坯焊接組坯制成特厚母坯的方式進行軋制。第一種方法一般成材率低，成本較高；而第二種方法成本相對較低、成材率高，未來會成為生產特厚規格鋼板的一種主要方法，目前該方法以采用真空電子束等焊接方式為主，這種方式設備投資大，維護成本高，急需開發新的焊接組坯方法，另外針對碳當量較高的高強鋼，采用真空電子束焊接時易出現焊接冷裂紋，如圖1所示，從而導致真空電子束焊接工藝復雜，影響生產效率。

另外，隨著水電建設的需要，需求的水電用鋼的強度逐漸增加，達到1000MPa以上。而且水電建設中對特厚規格鋼板還有一定需求，本發明的目的主要是提供一種生產特厚規格1000MPa水電鋼的工藝方法。以解決1000MPa水電生產特厚板過程中的工藝問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種通過將兩塊連鑄坯以焊接的方式形成特厚軋制母坯進而生產特厚規格1000MPa水電鋼的技術方法。

為了達到本發明的目的，采用了以下技術方案：

步驟1，焊接組坯流程：連鑄坯加工-組坯-焊接-抽真空

步驟1-1連鑄坯加工：將連鑄坯的復合面利用銑床進行加工，加工的粗糙度Ra不大于6um；將復合坯的四周加工平整，兩個復合坯長度和寬度方向的尺寸相對差別均不大于5mm，從而保證后續的組坯焊接時不需要加工坡口，簡化了生產工藝。每塊連鑄坯厚度為250mm～350mm。

步驟1-2組坯：將加工好的連鑄坯的復合面利用工業酒精或丙酮進行清洗，洗凈表面的油污和雜質，并利用壓縮空氣進行吹掃，保證復合面潔凈無雜質，將復合坯對齊確保兩者的最大錯邊量在3mm以內，并將組合完畢的鑄坯上下壓緊。

步驟1-3焊接：將壓緊的復合坯進行翻轉，焊接前將坯料整體預熱至150℃～250℃之間，然后利用單絲埋弧焊設備進行復合坯的四周密封焊接，焊接電流為450～650A，焊接電壓為25～40V，焊接速度為18～27m/h。焊絲為的H10Mn2，焊劑為10～60目的SJ101焊劑。采用所述工藝依次將復合坯的四周進行密封焊接，保證焊接的密封性和強度。焊接時的焊道分布及次序如圖2所示。焊接結束后立即進行焊后消氫處理，消氫處理的加熱溫度為300℃～350℃，保溫時間為2～3小時。

步驟1-4抽真空：將焊接完成的坯子從焊縫中心處鉆孔，鉆孔深度約45mm，插入通氣管將連鑄坯結合面里的空氣抽凈，真空度不高于5×10^-3Pa。

步驟2將焊接好的復合坯進行加熱、軋制和調質處理，加熱溫度為1100℃～1250℃，開軋溫度為1050℃～1150℃，終軋溫度不低于850℃，調質處理的淬火溫度為870℃～1000℃，回火溫度為550℃～600℃。可生產的鋼板厚度為100mm以上。

本發明的有益效果為，本發明與傳統的模鑄法相比成本大大降低，而與真空電子束焊接方法相比設備投資小，生產簡便，采用該方法生產的鋼板力學性能優良。

附圖說明