[发明专利]一种基于薄带铸轧的易焊接碳素结构钢及其制造方法

说明书

本发明提供一种基于薄带铸轧的易焊接碳素结构钢的制造方法，易焊接碳素结构钢薄带的化学成分按质量百分比包括：C：0.01～0.04％，Mn：0.4～0.7％，Si：0.10～0.25％，Al：≤0.003％，P：≤0.02％且大于0，S：≤0.005％且大于0，余量为Fe及杂质元素。将原材料冶炼得到成分合格的钢水，经薄带连铸获得铸带，铸带经一道次压下量为10～50％的热轧后，经气雾冷却系统冷却后卷取获得薄带钢。其中轧机出口温度950～850℃，卷取温度450～650℃。本发明解决了传统碳素结构钢生产工艺流程长、能耗高、难以生产薄规格产品的问题，并且低碳的成分设计也解决了传统碳素结构钢碳含量较高，不利于焊接的问题。

技术领域

本发明属于钢铁生产技术领域，特别涉及一种基于薄带铸轧的易焊接碳素结构钢及其制造方法。

背景技术

碳素钢是目前用量最大、使用最广的一种钢铁材料，大多不经热处理直接用于工程结构件，由于其综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。大量用于建筑及工程结构，用来建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、容器及船舶等，也可用作对性能要求不高的机械零件。

常规碳素结构钢热轧板的现有生产工艺流程为：钢水冶炼→厚板坯(或薄板坯)连铸→粗轧→热连轧→层流水冷却→卷取。现有生产工艺流程存在生产流程长、制造工序多、能耗大、环境负荷大等问题。并且由于以传统热轧和以CSP为代表的薄板坯连铸连轧工艺在生产规格上的局限性，薄规格带钢的生产也一直无法满足市场的需求。

薄带铸轧是一种新型的薄带钢生产方法，它是以两个旋转的冷却辊为结晶器，用液态金属直接生产薄带材的技术，是将快速凝固与轧制变形融为一体的短流程、近终形加工工艺。双辊薄带连铸技术以其生产流程短、工序少、能耗低以及排放少的特点，在应用到低碳结构钢生产时具有无可比拟的优越性。特别的是，在双辊薄带连铸亚快速凝固条件下可以获得不规则的非等轴状的铁素体显微组织，其中还存在部分针状铁素体，可以在很低的碳含量下(C含量可低至0.01％)获得相对较高的强度。因此，利用双辊薄带连铸技术生产的低碳结构钢，可以大幅改善传统工艺生产的碳素结构钢(C含量一般为0.12％～0.2％)焊接性能不利的问题。

为了节能环保及降低生产成本，并大幅提高碳素结构钢的焊接性能，本发明提出了一种基于薄带铸轧的易焊接碳素结构钢及其生产方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种基于薄带铸轧的易焊接碳素结构钢及其生产方法，以解决常规碳素结构钢的焊接问题，并实现节能环保。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

本发明基于薄带铸轧生产的易焊接碳素结构钢，其化学成分按质量百分比包括：C：0.01～0.04％，Mn：0.4～0.7％，Si：0.10～0.25％，Al：≤0.003％，P：≤0.02％且大于0，S：≤0.005％且大于0，余量为Fe及杂质元素。

相应地，本发明还公开了一种基于薄带铸轧的易焊接碳素结构钢的制造方法，包括如下步骤：

(1)按照上述化学成分及比例配料，冶炼获得钢水；

(2)将步骤(1)获得的钢水进行薄带连铸，获得铸带；

(3)对步骤(2)中的铸带进行热轧，随后经过冷却后卷取获得钢卷。

优选地，在上述的易焊接碳素结构钢薄带的制造方法中，步骤(1)中，采用EAF电炉炼钢，VD真空脱碳脱氧，LF精炼，得到成分合格钢水。

优选地，在上述的易焊接碳素结构钢薄带的制造方法中，步骤(2)中，将钢水采用双辊薄带铸轧设备进行铸轧，钢水的开浇温度为1560～1680℃，铸轧速度为30～100m/min，钢水在惰性气体保护下进行薄带连铸。

优选地，在上述的易焊接碳素结构钢薄带的制造方法中，所述铸带的厚度为1.2～2.5mm。