[发明专利]一种高碳高合金钢板用复合铸坯的制备工艺

说明书

本发明涉及一种高碳高合金钢板用复合铸坯的制备工艺，包括以下步骤：原料坯准备；原料坯加工，高碳、高合金钢原料坯加工包括坡口加工、减薄加工两种加工方法；预热镶边焊接或堆焊熔敷过渡层，制备组合坯料；对焊接完成的组合坯料切铣、清理，得到待复合坯料；真空处理及焊接待复合坯料，得到复合坯料；复合坯料加热。本发明化解了高碳、高合金钢铸坯直接焊接存在预热和结合面保护的矛盾，分离了真空电子束焊接高碳、高合金钢焊接、预热需同时的要求，大大降低了焊接难度，解决了大厚度高碳、高合金钢板铸坯真空电子束焊接复合制约生产的难题，大大提高了生产效率，降低了大厚度高碳、高合金钢的生产难度。

技术领域

本发明涉及钢板加工技术领域，具体涉及一种高碳高合金钢板用复合铸坯的制备工艺。

背景技术

高碳、高合金类厚钢板需要采用厚铸坯轧制,厚度较大时可采用复合铸坯，为保证复合良好，需保证接合面不被氧化的情况下形成致密的接头。高碳、高合金类钢种的合金及碳含量较高，焊接性并不好。由于复合铸坯质量体积较大，冷速快，拘束应力大，而高碳和高合金类钢种合金及碳含量较高易于淬透，焊后热影响区中易于形成淬硬组织，在拘束应力作用下容易开裂，复合质量不容易保证，焊缝预期要实现的封闭功能由于焊接区的开裂而无法保证,所以真空复合高碳高合金类钢坯必须采取焊前预热及焊后缓冷措施。

电子束焊接复合焊缝不开坡口也不另外添加焊接材料，可以保证和原料坯成分的统一性，减少因成分差异造成的切边，提高轧材的成材率。为了扩大轧制原料坯厚度，提高钢板轧制压缩比，以提高轧制后钢板质量性能，发展了特厚钢板复合制坯工艺技术，目前主要公开的采用低合金钢、同炉号、同成分的原料坯进行焊接复合，焊接复合采用真空电子束焊接。但是对于高碳和高合金钢板用复合铸坯的真空电子束焊接复合，由于高碳和高合金钢板用复合铸坯成分碳及合金总含量大，焊接需要采用预热及后热措施；而在人工真空环境下加热影响真空环境的维持，再者加热和复合焊接在一个工位，生产率低；目前未有采用真空电子束预热焊接复合高碳、高合金类厚钢板组坯的详细报道。

发明内容

为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种高碳和高合金钢板用厚铸坯的镶边焊接及边部减薄堆焊熔敷过渡层的复合制备方法，解决了高碳和高合金铸坯电子束焊接时焊接复合和预热占用同一个真空工位的问题，大大提高了生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高碳高合金钢板用复合铸坯的制备工艺，包括以下步骤：

步骤一、原料坯准备：原料坯采用高碳和高合金复合铸坯的连铸坯，其成分中，磷含量P≤0.015％，硫含量S≤0.005％，氮含量≤50ppm，氢≤1.5ppm；

步骤二、原料坯加工

高碳、高合金钢原料坯加工包括两种加工方法：

2.1、坡口加工：高碳、高合金原料坯的待复合面的四边分别开斜坡口，坡口的斜面与原料坯的侧面夹角为10-30°；

2.2、减薄加工：高碳、高合金钢原料坯待复合面的四周边部宽度50-150mm的区域内，利用机械加工的方式，减薄厚度为40-80mm，形成L型减薄槽；

镶边钢板条准备：若原料坯的加工方法采用2.1坡口加工时，待复合面的四边开斜坡口，则选用镶边钢板条，镶边钢板条设在原料坯的待复合面四周的侧面，镶边钢板条与原料坯的斜坡口相对的侧边开坡口，坡口与待复合面的夹角为10-30°，坡口处钝边高度为0-5mm，割边应垂直、光洁并除净氧化渣；坡口角度高碳、高合金钢角度倾向于尽可能小，镶边钢板条侧坡口可适当大些。高碳、高合金钢坡口角度倾向于尽可能小，镶边钢板条侧坡口可适当大些。准备倒运过程严禁用磁吊；

步骤三、预热镶边焊接或堆焊熔敷过渡层，制备组合坯料

3.1若原料坯采用坡口加工时，预热镶边焊接：