[发明专利]一种双层卷焊管用耐时效性优良的冷轧钢板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种双层卷焊管用耐时效性优良的冷轧钢板及其制造方法，解决现有的用连续退火方式生产的冷轧钢板用于连续钎焊型双层卷焊管时存在的焊管耐时效性差的技术问题。本发明提供的一种双层卷焊管用耐时效性优良的冷轧钢板，其化学成分重量百分比为：C：0.03～0.07％，Si≤0.05％，Mn：0.10～0.30％，P≤0.025％，S≤0.020％，Alt：0.03～0.06％，N≤0.003％，Cr：0.05～0.15％，其余为Fe和不可避免的夹杂。本发明的冷轧钢板主要用于采用快速加热到1100℃以上完成以铜膜为钎料的双层管壁焊合的双层卷焊管的生产。

技术领域

本发明涉及一种双层卷焊管用冷轧钢板，特别涉及一种双层卷焊管用耐时效性优良的冷轧钢板及其制造方法，属于铁基合金技术领域。

背景技术

冷轧低碳钢板一般指碳含量低于1.0％，经热轧、冷轧、退火、平整等工序生产的钢板，随退火工艺的不同，冷轧低碳钢板的基本组织一般由铁素体+渗碳体、铁素体+珠光体或者铁素体+渗碳体、珠光体组成。该种成分、组织的钢板，当温度升高时，随着铁素体溶碳量的提高，以渗碳体或珠光体为主要形态的碳化物将逐渐溶解，当温度继续升高到奥氏体相变温度时，随着相变的发生，这种溶解将更加明显。此时，若保温时间足够长，冷却速度足够慢，溶解的渗碳体或珠光体又会再次析出。

双层焊管是使用一种双面镀铜的精密冷轧钢带，经720°卷曲成型后，快速加热至铜膜的熔点1086℃以上再快速冷却，以镀铜膜为钎料完成双层管壁的焊合，成为抗疲劳性能优越、防漏性能良好的双层钢管，广泛应用于各类汽车油管、家电冷凝管等领域。

在该种快速加热、快速冷却的热处理条件下，一方面加热时渗碳体或珠光体的溶解会带来铁素体内固溶碳含量的急剧增加，另一方面，快速冷却时固溶碳无法充分析出，从而导致经热处理后钢板内的固溶碳含量剧增，并在随后的自然时效过程中，由于过饱和固溶碳的逐渐析出而导致明显的强度上升、延伸率下降的时效现象。

目前，有关冷轧低碳钢板耐时效性的专利技术主要集中于通过成分、退火工艺等方式降低冷轧钢板的固溶碳含量来改善钢板本身的时效性，如采用碳含量小于0.01％的超低碳设计，从根本上减少铁素体内间隙固溶的碳含量，但这种超低碳冷轧钢板在经过高温热处理后，晶粒急剧长大，钢板强度偏低，无法满足绝大部分双层卷焊管的使用要求；第二种方案是碳含量介于0.01～0.15％，同时适当添加合金元素，通过形成各类C、N化物减少游离C、N原子在铁素体内的固溶量，从而改善钢板的耐时效性，但该种方案由于添加了合金元素，钢板强度通常会显著上升，不能满足双层管成形要求；第三种是采用罩式退火方式，通过50小时以上的长时间保温，使碳原子以渗碳体的形式充分析出，从而减少固溶碳含量，改善钢板时效性，但目前，罩式退火方式由于其环保、能耗、效率等问题已属于落后产能，且罩式退火本身不可避免地会存在板型、表面质量、性能均匀性的问题，带来制管效率及合格率下降的问题。

现有冷轧钢板的耐时效技术主要集中于提高钢板本身的时效性，未涉及经高温热处理后钢板的耐时效性问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种双层卷焊管用耐时效性优良的冷轧钢板及其制造方法，解决现有的用连续退火方式生产的冷轧钢板用于连续钎焊型双层卷焊管时存在的焊管耐时效性差的技术问题。

本发明冷轧钢板自身具有优良的耐时效性，固溶碳析出充分，为热处理后钢板的耐时效性提供有利条件；同时，冷轧钢板制备双层卷焊管过程中，采用连续钎焊工艺，冷轧钢板经快速加热、冷却后仍能保持优良的耐时效性。

本发明的技术思路是，通过适当添加微量合金元素，同时结合冷轧钢板的工艺控制，在冷轧钢板中析出更为粗大、聚集、高温热稳定性更好的碳化物，一方面，促进钢板本身碳原子的析出，降低固溶量，改善冷轧钢板本身时效性；另一方面，减少冷轧钢板制备双层卷焊管过程中，采用连续钎焊工艺，冷轧钢板经快速高温热处理时碳化物的溶解，改善冷轧钢板在制备双层卷焊管过程中经快速加热、冷却后的时效性。