一種焊接用鋼盤條的軋制方法與流程
1.本發明屬于焊接用鋼線材生產技術領域，具體涉及一種焊接用鋼盤條的軋制方法。
背景技術：
2.er70s-6焊絲鋼盤條作為一種國內外常用的co2氣體保護焊絲的主要原料，由于性能良好，焊接可靠，廣泛應用于電力器件、汽車配件、壓力容器、海運船舶等各類高精度機械制造行業的自動化焊接。隨著焊接自動化技術的推廣，er70s-6鋼盤條市場的需求量呈逐年上升趨勢。
3.但氣體保護焊的焊絲在生產和使用過程中最大的問題就是拉拔斷絲頻率高和焊接飛濺。焊絲鋼盤條在生產過程中心部存在馬氏體組織、表面生成了貝氏體組織，馬氏體、貝氏體屬于硬脆相，在冷拔過程中無法保證與周圍基體保持協調變形，導致焊絲在生產過程中拉拔斷絲頻率高。焊絲鋼盤條生產過程中極易形成表面鋸齒狀氧化鐵皮以及全脫碳層，鋸齒狀氧化鐵皮與盤條基體結合緊密，高壓除磷、酸洗均不能很好的去除，鐵素體異常長大形成粗大的等軸狀鐵素體即為全脫碳層，表面粗糙。表面鋸齒狀氧化鐵皮以及全脫碳層會阻礙焊絲電鍍過程中的黃銅與盤條的緊密結合，進一步導致在焊絲使用過程中的飛濺問題。
4.目前對于下游客戶在生產過程中拉拔斷絲頻率高的問題，主要通過控制焊絲鋼化學成分、盤條吐絲溫度，冷卻速度來改善，對于使用過程中焊接飛濺問題，主要通過控制盤條的雜質元素、夾雜物來改善，但這些方法不能從根本上有效消除焊絲拉拔斷絲頻率高和焊接飛濺。
技術實現要素：
5.本發明提供一種焊接用鋼盤條的軋制方法，該方法獲得的盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體，表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體，邊部無鋸齒狀氧化鐵皮，焊接用鋼盤條的焊接性能良好。
6.為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種焊接用鋼盤條的軋制方法，所述軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；所述鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1090～1150℃，均熱溫度1090～1130℃；所述鋼坯控制軋制工序，終軋溫度860～940℃，吐絲溫度860～940℃。
7.本發明所述焊絲鋼盤條化學成分按重量百分比為c：0.06～0.15%，si：0.80～1.15%，mn：1.40～1.85%，p≤0.025%，s≤0.025%，cr≤0.15%，余量為鐵和不可避免的雜質。
8.本發明所述焊絲鋼盤條規格為ф5.5～6.5mm。
9.本發明所述控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度2～3℃/s；2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.3～0.8℃/s；
3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2～3℃/s；4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度＞3℃/s。
10.本發明所述鋼坯控制軋制工序，吐絲與終軋溫度相差在30℃以內。
11.本發明所述鋼坯加熱工序，水除鱗壓力15～20mpa。
12.本發明所述焊接用鋼盤條性能 ：抗拉強度480～510mpa，伸長率≥30%。
13.本發明所述焊接用鋼盤條心部組織為鐵素體和珠光體。
14.本發明所述焊接用鋼盤條心部組織無馬氏體組織；表層無貝氏體組織，無全脫碳層，無鋸齒狀氧化鐵皮。
15.本發明的設計原理如下：通過控制終軋溫度860～940℃，實現在純奧氏體區軋制，避開能夠誘導鐵素體析出的兩相區軋制；吐絲溫度860～940℃，吐絲與終軋溫度相差在30℃以內，能夠避免吐絲前水冷強度過大造成的盤條表層組織不均勻，且可避免等軸粗大鐵素體粗晶組織及細小貝氏體的產生。加熱工序，控制鋼坯在加熱爐中加熱溫度1090～1150，均熱溫度1090～1130℃，水除鱗壓力15～20mpa，減弱了含cr、si氧化鐵皮的附著性，增強了水除鱗效果，有利于氧化鐵皮的去除。從吐絲至750℃，冷卻速度2～3℃/s，避免盤條表層等軸粗大鐵素體形成。從750℃到540℃，控制冷速0.3～0.8℃/s，以較慢的冷速進行冷卻，得到完全的鐵素體和珠光體組織，避免馬氏體、貝氏體等異常組織的產生，同時生成利于去除的氧化鐵皮結構。從540℃到400℃，控制冷速2～3℃/s；400℃以下的冷卻過程，控制冷速＞3℃/s，避免由于高溫造成盤條表面出現擦劃傷。
16.采用上述技術方案所產生的有益效果在于：1、本發明通過控制終軋溫度、吐絲溫度、冷卻速度及吐絲與終軋溫度之間的溫度差等工藝，實現在純奧氏體區軋制，心部無馬氏體組織，同時避免等軸粗大鐵素體粗晶組織及細小貝氏體的產生，使得盤條表層組織均勻，無鋸齒狀氧化鐵皮，能有效消除拉拔斷絲頻率高、焊接飛濺的問題。2、本發明焊接用鋼盤條抗拉強度480～510mpa，伸長率≥30%。
附圖說明
17.圖1為實施例1焊絲鋼盤條心部橫截面金相組織圖；圖2為實施例1焊絲鋼盤條表層橫截面金相組織圖；圖3為實施例1焊絲鋼盤條氧化鐵皮橫截面形貌圖；圖4為對比例1焊絲鋼盤條表層橫截面金相組織圖；圖5為對比例2焊絲鋼盤條氧化鐵皮橫截面形貌圖；圖6為對比例3焊絲鋼盤條心部橫截面金相組織圖。
具體實施方式
18.下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步詳細地說明。
19.實施例1一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，盤條性能見表2，規格為ф6.5mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：
1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1090℃，均熱溫度1090℃，水除鱗壓力18mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度940℃，吐絲溫度910℃。
20.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度2℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.3℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度3℃/s。
21.本實施例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體，表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體，邊部無鋸齒狀氧化鐵皮。（見圖1、圖2、圖3）實施例2一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，盤條性能見表2，規格為ф5.5mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1150℃，均熱溫度1130℃，水除鱗壓力15mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度910℃，吐絲溫度940℃。
22.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度3℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度3℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度5℃/s。
23.本實施例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體，表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體，邊部無鋸齒狀氧化鐵皮。（附圖與實施例1相同，省略）實施例3一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，盤條性能見表2，規格為ф6.0mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1090℃，均熱溫度1090℃，水除鱗壓力20mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度860℃，吐絲溫度870℃。
24.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度2.5℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.5℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度8℃/s。
25.本實施例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體，表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體，邊部無鋸齒狀氧化鐵皮。（附圖與實施例1相同，省
略）實施例4一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，盤條性能見表2，規格為ф6.5mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1150℃，均熱溫度1130℃，水除鱗壓力20mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度890℃，吐絲溫度860℃。
26.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度3℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.6℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2.5℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度10℃/s。
27.本實施例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體，表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體，邊部無鋸齒狀氧化鐵皮。（附圖與實施例1相同，省略）實施例5一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，規格為ф6.0mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1120℃，均熱溫度1110℃，水除鱗壓力18mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度900℃，吐絲溫度925℃。
28.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度2.8℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度3℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度3℃/s。
29.本實施例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體，表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體，邊部無鋸齒狀氧化鐵皮。（附圖與實施例1相同，省略）實施例6一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，盤條性能見表2，規格為ф5.5mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1100℃，均熱溫度1100℃，水除鱗壓力15mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度880℃，吐絲溫度900℃。
30.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度2℃/s；
（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.4℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度15℃/s。
31.本實施例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體，表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體，邊部無鋸齒狀氧化鐵皮。（附圖與實施例1相同，省略）對比例1一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，規格為ф6.5mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1110℃，均熱溫度1130℃，水除鱗壓力15mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度950℃，吐絲溫度910℃。
32.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度1.5℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.3℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度5℃/s。
33.本對比例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體（附圖與實施例1中的圖1相同，省略），表層存在細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體（見圖4），邊部無鋸齒狀氧化鐵皮（附圖與實施例1中的圖3相同，省略）。
34.對比例2一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，盤條性能見表2，規格為ф5.5mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1080℃，均熱溫度1080℃，水除鱗壓力14mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度900℃，吐絲溫度910℃。
35.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度2℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度3℃/s。
36.本對比例獲得的成品盤條心部組織為轉變完全的、均勻的鐵素體和珠光體（附圖與實施例1中的圖1相同，省略），表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體（附圖與實施例1中的圖2相同，省略），邊部存在鋸齒狀氧化鐵皮（見圖5）。
37.對比例3一種焊接用鋼盤條的軋制方法，焊絲鋼盤條牌號er70s-6，化學成分見表1，盤條性能見表2，規格為ф5.5mm。軋制方法包括鋼坯加熱、控制軋制、控制冷卻工序；具體控制工藝如下：
1）鋼坯加熱工序，鋼坯在加熱爐中加熱，加熱溫度1080℃，均熱溫度1080℃，水除鱗壓力14mpa；2）鋼坯控制軋制工序，終軋溫度940℃，吐絲溫度945℃。
38.3）控制冷卻工序，吐絲后，分段冷卻；（1）盤條溫度t為t≥750℃，冷卻速度2℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷卻過程，控制冷速速度3℃/s。
39.本對比例獲得的成品盤條心部存在馬氏體組織（見圖6），表層無細小的貝氏體及粗大的等軸狀鐵素體（附圖與實施例1中的圖2相同，省略），邊部無鋸齒狀氧化鐵皮（附圖與實施例1中的圖3相同，省略）。
40.表1實施例1-6和對比例1-3焊接用鋼盤條化學成分組成及其質量百分含量（%）表2實施例1-6和對比例1-3焊接用鋼盤條性能
以上所述僅為本發明較佳實例，不能以此限定本發明權利范圍，盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細說明，本領域技術人員依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內，所作任何修改、等同替換、改進等，均屬于本發明所涵蓋范圍。
