專利名稱：一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬材料領(lǐng)域，尤其涉及通過累積疊軋焊工藝?yán)闷胀ㄟB鑄坯制造特厚板 坯的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
隨著各種大型機(jī)械、高層建筑、大噸位船舶的發(fā)展，對鋼材的尺寸要求、內(nèi)部質(zhì)量要 求越來越高，更寬、更長、更厚的鋼板逐步發(fā)展起來，特厚板需求將越來越大。但是，目 前特厚板坯的生產(chǎn)存在許多弊端，首先，受到質(zhì)量、投資、生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本的限制，連 鑄生產(chǎn)400mm以上厚度的板坯還存在許多困難；有的企業(yè)采用大鋼錠加工厚板，其缺點(diǎn)是 頭部縮孔及中心疏松、偏析不能解決，成材率低，內(nèi)部質(zhì)量不能保證，在市場競爭激烈的 情況下，此方法將逐步被淘汰；電渣重熔的方法雖然能夠生產(chǎn)高品質(zhì)的特厚板，但是，生 產(chǎn)效率低下，電耗高導(dǎo)致生產(chǎn)成本提高。目前生產(chǎn)特厚板坯通常采用定向凝固法生產(chǎn)大鋼 錠，然后鍛造成材，中國專利CN201157895 (200820056366.0)公開了一種定向凝固法生 產(chǎn)特厚板坯的裝置，凝固裝置安裝在可移動臺車上，包括設(shè)置可以流通大流量鋼水底盤、 冷卻水管路、特大鑄型體、鑄型體內(nèi)壁設(shè)置保溫體、型體腔體內(nèi)與頂蓋下方有易燃的發(fā)熱 材料、中注管設(shè)置于底盤。此法保證了90%的熱量由底部傳出，實(shí)現(xiàn)定向凝固，能夠生產(chǎn) 300—800mm厚度的錠坯。此方法有效解決了特厚板的質(zhì)量問題，使夾雜物、偏析等缺陷集 中于凝固末端，但還存在生產(chǎn)效率、厚度、成材率受到限制的問題。中國專利文件CN1134329 (95110197.8)公開了一種生產(chǎn)單向凝固鋼錠的方法，采用類似的原理生產(chǎn)錠厚900-1200腿，可以滿足150—300腿特厚板的生產(chǎn)要求，但也存在與前述專利CN201157895同樣 的問題。"累積疊軋焊工藝改善普碳鋼材料性能特性"《北京科技大學(xué)學(xué)報》VoL27No. 4 Aug. 2005公開了一種累積疊軋焊提高普碳鋼材料性能的方法，其目的是在奧氏體再結(jié)晶溫 度以下同一件材料累積疊軋，提高材料的性能。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對目前特厚板生產(chǎn)中存在的上述問題，提出一種累積疊軋焊工藝制造特厚板 坯的方法，利用普通連鑄坯為原料通過疊鍛軋的方法來生產(chǎn)特厚板。 一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法，步驟如下-
1) 根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品特厚板的厚度，按照4. 0-5. O壓縮比選擇合適厚度的連鑄坯作為原料。
2) 取同樣尺寸同種材料的連鑄坯，對連鑄坯疊合面進(jìn)行噴砂除氧化鐵皮，表面清掃 干凈，除油脂，表面干燥。 '
3) 將處理干凈的連鑄坯疊合面疊合在一起，將連鑄坯疊合面四周縫隙在真空下焊接 封閉。上述連鑄坯的層數(shù)根據(jù)特厚板的需要而定。
4) 將焊接好的連鑄坯進(jìn)行加熱至奧氏體區(qū)115(TC 125(rC、鍛造或/和軋制， 一次壓 下率30%-35%，總壓下率50-70%。
優(yōu)選的，步驟l)連鑄坯原料的厚度為300-400mm。 優(yōu)選的，步驟3)連鑄坯的層數(shù)為2-4層。術(shù)語說明
1、 壓縮比:為材料初始厚度與最終產(chǎn)品厚度之比。
2、 一次壓下率:為材料經(jīng)過一次壓縮后壓下量占原始厚度的百分?jǐn)?shù)。
3、 總壓下率:最終產(chǎn)品壓下量占材料初始厚度的百分?jǐn)?shù)。 ' 本發(fā)明提出一種利用普通連鑄坯為原料通過疊鍛軋的方法來生產(chǎn)特厚板的工藝，并通
過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，解決了現(xiàn)有生產(chǎn)方法存在的弊端，適合用于軋制特厚板需用的板坯原 料的制備。
本發(fā)明有益效果如下
本發(fā)明采用累積疊軋焊生產(chǎn)特厚板，由于所用連鑄坯為同種材料，對于同種材料的鍛 軋焊由于不必考慮不同金屬間的界面反應(yīng)，同時界面做了真空處理，因此保證界面在1150 'C 125(TC鍛、軋焊的結(jié)合強(qiáng)度可以達(dá)到基體的強(qiáng)度水平，實(shí)驗(yàn)證明由于疊合面在加工過 程中進(jìn)行了充分的形核與再結(jié)晶，所以疊合面的組織與基體組織相同。具體參見圖卜3。 如圖1所示實(shí)施例1所制造的鋼板對碳元素的面掃描照片；圖2是實(shí)施例2所制造的鋼板 疊合面組織照片；圖3是實(shí)施例2所制造的鋼板疊合面橫向斷口照片。由于應(yīng)用連鑄坯生 產(chǎn)坯料，成材率高于模鑄錠，所以，本發(fā)明的方法加工成本低于定向凝固方法生產(chǎn)的坯料。
圖1是實(shí)施例1所制造的鋼板對碳元素的面掃描照片；左圖a為掃描試樣疊合面區(qū) 域，右圖b為掃描疊合面區(qū)域的碳元素分布。
圖2是實(shí)施例2所制造的鋼板疊合面組織照片。
圖3是實(shí)施例2所制造的鋼板疊合面橫向斷口照片。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步闡述與說明。 實(shí)施例l:以Q235普碳鋼為例。
選取兩塊300mm厚度同樣尺寸同種材料的連鑄坯,對待疊合面表面進(jìn)行噴砂除氧化鐵 皮；應(yīng)用壓縮空氣將表面清掃干凈；在用丙酮將噴砂后的表面擦拭除去油脂、用酒精除去 表面污染物；采用干燥的50'C 8(TC空氣將表面干燥；將處理好的兩支連鑄坯疊合面疊合 在一起，放入真空室，將連鑄坯疊合面四周縫隙在真空下焊接封閉。將焊接好的連鑄坯進(jìn) 行加熱至奧氏體區(qū)115(TC 125(rC保溫、鍛造或軋制成型， 一次壓下率30%，總壓下率50%。 得到150mm厚度的厚板。所制造的鋼板對碳元素的面掃描照片如圖l所示，由此可以看出應(yīng) 用本發(fā)明制造的鋼板疊合面碳分布均勻，結(jié)合面沒有空洞、裂紋等缺陷出現(xiàn)。 實(shí)施例2:以Q235普碳鋼為例。
將三塊300ram厚度同樣尺寸同種材料的連鑄坯待疊合面表面進(jìn)行噴砂除氧化鐵皮；應(yīng) 用壓縮空氣將表面清掃干凈；應(yīng)用丙酮將噴砂后的表面擦拭除去油脂；應(yīng)用酒精除去表面 污染物；應(yīng)用干燥的5(TC 8(TC空氣將表面干燥；將三支連鑄坯疊合在一起，放入真空室， 將連鑄坯結(jié)合面四周縫隙在真空下焊接封閉。將焊接好的連鑄坯進(jìn)行加熱至奧氏體區(qū)1150 'C 125(TC保溫、鍛造成型， 一次壓下率30%，總壓下率50%，得到450咖厚的坯料，再通 過軋機(jī)軋制得到200mm厚的厚板。所制造的鋼板疊合面組織照片和橫向斷口照片分別如圖 2、圖3所示；疊合面的組織與基體組織相同。
權(quán)利要求
1.一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法，步驟如下1)根據(jù)目標(biāo)產(chǎn)品特厚板的厚度，按照4.0-5.0壓縮比選擇合適厚度的連鑄坯作為原料；2)取同樣尺寸同種材料的連鑄坯，對連鑄坯疊合面進(jìn)行噴砂除氧化鐵皮，表面清掃干凈，除油脂，表面干燥；3)將處理干凈的連鑄坯疊合面疊合在一起，將連鑄坯疊合面四周縫隙在真空下焊接封閉；4)將焊接好的連鑄坯進(jìn)行加熱至奧氏體區(qū)1150℃～1250℃、鍛造或/和軋制，一次壓下率30％-35％，總壓下率50-70％。
2. 如權(quán)利要求l所述的累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法,其特征在于步驟l)連鑄 坯原料的厚度為300-400mm。
3. 如權(quán)利要求1所述的累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法，其特征在于步驟3)連鑄 坯的層數(shù)為2-4層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種累積疊軋焊工藝制造特厚板坯的方法，取同樣尺寸同種材料的連鑄坯，對連鑄坯疊合面進(jìn)行表面處理后將連鑄坯疊合面疊合在一起，四周縫隙在真空下焊接封閉；將焊接好的連鑄坯進(jìn)行加熱至奧氏體區(qū)1150℃～1250℃、鍛造或/和軋制，一次壓下率30％-35％，總壓下率50-70％。本發(fā)明采用累積疊軋焊生產(chǎn)特厚板，疊合面的組織與基體組織相同。由于應(yīng)用連鑄坯生產(chǎn)坯料，成材率高于模鑄錠，加工成本低于定向凝固方法生產(chǎn)的坯料。
文檔編號B23P23/00GK101590596SQ20091001660
公開日2009年12月2日 申請日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者劉洪銀, 周俊陵, 周來軍, 孫會朝, 蔣鯉平, 許榮昌 申請人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司