[发明专利]一种适合于免酸洗剥壳工艺的焊丝钢盘条及生产方法

说明书

本发明公开一种适合于免酸洗剥壳工艺的焊丝钢盘条及生产方法。钢中含有C：0.05％～0.15％、Si：0.15％～1.15％、Mn：1.40％～1.90％、S≤0.025％、P≤0.025％，余量为铁和不可避免的杂质。连铸坯加热总在炉时间为3～3.5h，钢坯出炉后进行高压水除磷，除磷水压力在18～22MPa；盘条吐丝温度控制在900～950℃；风冷后辊道速度控制在0.2～0.4m/s，盘条出罩盖的温度在570～600℃，盘条氧化铁皮厚度在30～40μm，FeO的相比例是Fe₃O₄相比例的2～3倍，利于下游用户对焊丝钢盘条进行机械剥壳从而取代酸洗剥壳。

技术领域

本发明涉及冶金领域，尤其是涉及利用机械剥壳代替酸洗剥壳的焊丝钢盘条及生产方法。

背景技术

盘条在热轧过程中，在钢材表面形成氧化铁皮。一般后续深加工前需将氧化层破碎并彻底去除，以保证深加工产品表面质量和保护模具。目前，焊丝钢拔丝厂迫于环保、成本的压力，纷纷采用取消初拔前的酸洗工艺进行拔丝，由于生产工艺的变化，由酸洗改为免酸洗，经过机械剥壳后直接拉拔，容易出现氧化铁皮剥落不净，导致堵塞拔丝眼膜，频繁断丝或降速生产，极大影响焊丝厂的生产效率。

氧化铁皮是钢材生产过程中普遍存在的一种氧化物，许多学者已研究了碳钢在空气中的高温氧化行为。在空气中随着温度高低的变化，碳钢氧化铁皮中FeO、Fe₃O₄、Fe₂O₃三相便会随之改变，最终形成一种复合层状结构。日本学者研究认为具备良好机械剥壳的氧化铁皮应该氧化铁皮较厚且内部还有较少的裂纹，氧化铁皮不发生Fe₃O₄的转变，内应力要大，氧化铁皮与基体结合力较低，氧化铁皮厚度差要小，氧化铁皮与铁基体边界处尽量不出现Fe₃O₄。国内高校学者研究了焊丝钢氧化铁皮质量、生产工艺与机械剥壳效果的关系，但是无法灵活控制氧化铁皮物性参数及表面质量。现行工艺生产的焊丝钢盘条表面氧化铁皮的结构和厚度不合理，不利于机械剥壳处理，影响用户后的拉拔生产。

因此，考虑到采用常规生产工艺的盘条表面氧化铁皮结构不合理，需要研究适合于免酸洗用的热轧焊丝钢盘条及其生产工艺，满足用户对于热轧盘条的使用要求。

专利申请号201710489757.5公开了“一种超低碳钢氧化铁皮的控制方法”，其权利要求书中提出吐丝温度为895～910℃、制定了斯太尔摩控冷线辊道速度设定方案、风机和保温罩开启状态。但是没有介绍铸坯加热和轧制的技术方案，不利于铸坯表面一次氧化铁皮的清除，并且没有研究FeO和Fe₃O₄相比例问题。

专利申请号201410491241.0公开了“一种低碳钢热轧盘条表面氧化铁皮的控制方法”，其C含量为0.03％～0.08％，吐丝温度保证在820～860℃，低碳钢热轧盘条氧化铁皮的最终厚度在20～30μm。该专利的技术方案中没有对铸坯加热和除磷等研究，不利于铸坯表面一次氧化铁皮的清除。

发明内容

本发明的目的在于发明一种适合于免酸洗剥壳工艺的焊丝钢盘条及生产方法。在不增加生产成本和保持原有生产工艺的基础上，通过优化加热时间、除磷水压力、吐丝温度、辊道冷速和盘条出罩盖温度等参数改善了氧化铁皮的厚度和相比例，生产出易剥壳、免酸洗、环保型焊丝钢用盘条，满足下游用户的使用要求。

具体的技术方案是：

本发明的技术方案为提出一种适合于免酸洗剥壳工艺的焊丝钢盘条及生产方法，其化学成分质量百分比为C：0.05％～0.15％、Si：0.15％～1.15％、Mn：1.40％～1.90％、S≤0.025％、P≤0.025％，其余为铁和残余元素。

本发明的免酸洗热轧盘条化学成分中各元素的作用于及影响分析如下：