[发明专利]一种生产厚度100mm以上规格1000MPa水电钢的方法

说明书

本发明公开了一种生产厚度100mm以上规格1000MPa水电钢的方法。本发明中采用两块250‑350mm厚的连铸坯经焊接组坯后进行轧制和热处理，用以生产1000MPa级高强特厚(100mm以上)水电用钢。对连铸坯尺寸和复合面进行相应加工后进行组坯焊接、抽真空、轧制和热处理等工序，其组坯焊接采用的是埋弧焊方法，本发明中的组坯焊接时不需开坡口，采用单丝埋弧焊设备，焊接时的焊道分布如图1所示。该技术方案简单高效，适用于1000MPa水电钢100mm厚度以上规格的生产。

技术领域

本发明属于轧制复合厚板制造技术领域，尤其涉及一种1000MPa级水电钢的轧制复合生产特厚钢板的工艺方法。

背景技术

随着高层建筑、跨海桥梁、深海采油平台、大型水电站等基础建设的蓬勃兴起，应用于锅炉压力容器、重型机械、核电、风电、水电、建筑桥梁等重大技术装备制造领域的特厚钢板的需求越来越多。针对这种市场需求，国内外主要有两种工艺路线，一是采用模铸钢锭的方法进行轧制，二是采用连铸坯焊接组坯制成特厚母坯的方式进行轧制。第一种方法一般成材率低，成本较高；而第二种方法成本相对较低、成材率高，未来会成为生产特厚规格钢板的一种主要方法，目前该方法以采用真空电子束等焊接方式为主，这种方式设备投资大，维护成本高，急需开发新的焊接组坯方法，另外针对碳当量较高的高强钢，采用真空电子束焊接时易出现焊接冷裂纹，如图1所示，从而导致真空电子束焊接工艺复杂，影响生产效率。

另外，随着水电建设的需要，需求的水电用钢的强度逐渐增加，达到1000MPa以上。而且水电建设中对特厚规格钢板还有一定需求，本发明的目的主要是提供一种生产特厚规格1000MPa水电钢的工艺方法。以解决1000MPa水电生产特厚板过程中的工艺问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种通过将两块连铸坯以焊接的方式形成特厚轧制母坯进而生产特厚规格1000MPa水电钢的技术方法。

为了达到本发明的目的，采用了以下技术方案：

步骤1，焊接组坯流程：连铸坯加工-组坯-焊接-抽真空

步骤1-1连铸坯加工：将连铸坯的复合面利用铣床进行加工，加工的粗糙度Ra不大于6um；将复合坯的四周加工平整，两个复合坯长度和宽度方向的尺寸相对差别均不大于5mm，从而保证后续的组坯焊接时不需要加工坡口，简化了生产工艺。每块连铸坯厚度为250mm～350mm。

步骤1-2组坯：将加工好的连铸坯的复合面利用工业酒精或丙酮进行清洗，洗净表面的油污和杂质，并利用压缩空气进行吹扫，保证复合面洁净无杂质，将复合坯对齐确保两者的最大错边量在3mm以内，并将组合完毕的铸坯上下压紧。

步骤1-3焊接：将压紧的复合坯进行翻转，焊接前将坯料整体预热至150℃～250℃之间，然后利用单丝埋弧焊设备进行复合坯的四周密封焊接，焊接电流为450～650A，焊接电压为25～40V，焊接速度为18～27m/h。焊丝为的H10Mn2，焊剂为10～60目的SJ101焊剂。采用所述工艺依次将复合坯的四周进行密封焊接，保证焊接的密封性和强度。焊接时的焊道分布及次序如图2所示。焊接结束后立即进行焊后消氢处理，消氢处理的加热温度为300℃～350℃，保温时间为2～3小时。

步骤1-4抽真空：将焊接完成的坯子从焊缝中心处钻孔，钻孔深度约45mm，插入通气管将连铸坯结合面里的空气抽净，真空度不高于5×10^-3Pa。

步骤2将焊接好的复合坯进行加热、轧制和调质处理，加热温度为1100℃～1250℃，开轧温度为1050℃～1150℃，终轧温度不低于850℃，调质处理的淬火温度为870℃～1000℃，回火温度为550℃～600℃。可生产的钢板厚度为100mm以上。

本发明的有益效果为，本发明与传统的模铸法相比成本大大降低，而与真空电子束焊接方法相比设备投资小，生产简便，采用该方法生产的钢板力学性能优良。

附图说明