ER50-6盘条生产实践

2003-05-14 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel

摘要：ER50-6焊接用钢盘条系采用氧气顶吹转炉冶炼、炉外处理、小方坯连铸机和高速线材轧机工艺生产。通过采取化学成分控制、炉外处理、全程保护浇注和缓冷等工艺措施，使盘条的化学成分稳定、强度低、塑性高，拉拔性能和焊接性能优良。经济效益显著。

关键词：ER50-6  盘条  生产

ER50-6等同于美国标准ER70S-6，是制作新一代CO2气体保护实芯焊丝的主要原料。随着我国焊接自动化技术推广应用和对焊接质量要求的不断提高，用户对ER50-6盘条的需求量呈逐年上升趋势。为了满足用户需求，青岛钢铁有限公司（简称青钢）率先于1997年开始研制生产了φ5.5mmER50-6焊接用钢盘条，并持续地改进优化生产工艺，使ER50-6盘条质量得到了显著提高，销量逐年大幅度增加。目前月销售量约1万t，取得了明显的经济效益和社会效益。

1、主要设备及参数

4座350m3级高炉，4座出钢量30t氧气顶吹转炉，2座LF精炼炉，3台R5m和1台R8m四机四流小方坯连铸机，2套高速线材轧机。

2、冶炼

2.1工艺流程

高炉铁水→氧气顶吹转炉→炉外处理→小方连铸机110mm*110mm*12000mm、150mm*150mm*12000mmm→检查入库。

2.2化学成分控制

焊接用钢盘条最大特点是既要保证拉拔性能，又要保证焊缝质量和力学性能的要求，且不产生气泡，因而对钢的化学成分有严格要求[1]。而钢的化学成分对钢的力学性能和金相组织有不同程度的影响，钢中碳、硅和锰含量越高，经热轧后的强度就越高，伸长率就越低，就越容易产生不易拉拔的淬火组织。为此，在满足GB/T8110-1995规定的化学成分基础上，对主要的元素含量进行了内控，见表1，从而为确保盘条的拉拔性能和焊丝的焊接性能奠定了良好基础。

                     表1  ER50-6盘条各成分控质量分数                      %

牌号 C Si Mn P S 备注
ER50-6 0.06-0.12 0.82-1.13 1.42-1.78 ≤0.023 ≤0.030 内控标准
0.06-0.15 0.80-1.15 1.40-1.85 ≤0.025 ≤0.035 GB/T8110-1995

2.3脱氧合金化

为了加强成分控制和提高钢的内在质量，在采用拉碳法进行吹炼，提高吹炼终点命中率，采用蓄热式全高炉煤气钢包烘烤器对钢包进行在线烘烤，降低出钢温度（30-40℃）的同时，选择了对钢中非金属夹杂物具有变性作用的强脱氧剂和硅锰合金等进行脱氧合金化。

2.4炉外处理与连铸

钢中夹杂物不但影响线材的拉拔性能，而且影响焊丝的使用性能和焊缝质量。为此，采用LF炉等对钢水进行精炼处理，从而达到均匀控制成分温度、去除钢水中气体和夹杂的目的。同时，采取全程保护浇注、结晶器电磁搅拌等措施，钢的质量得到了进一步提高。

3、轧制

3.1工艺流程

加热→高速线材轧制、水冷→吐丝→散卷保温→集卷→打包→成品入库。

3.2轧制温度控制

为有效控制奥氏体晶粒义，从而获得良好的金相组织，应适当降低轧制温度。根据该钢种特点及以往生产经验，将ER50-6的开轧温度确定为1000-1050℃，并用红外双色测温仪进行严格控制。

3.3吐丝温度控制

由于焊接用钢ER50-6中锰、硅合金元素的存在，使其“CCT”转变曲线向右下方移动，推迟并延长了转变时间，若工艺参数控制不当，线材的金相组织中仍可能出现一些马氏体组织，不利于拉拔加工。试验情况表明吐丝温度高于900℃时，组织中有较多的淬火组织（B或M）；吐丝温度降低30℃左右后，组织中有少量或极少量的淬火组织；当吐丝温度再降到某一最佳范围时，因过冷奥氏体的转变速度较快，从而可以得到易于拉拔的F+P组织。为此，最终将吐丝温度确定为该最佳范围，并将线材头部未穿水的部分剪净，从而为获得良好的拉拔性能创造较好条件。

3.4冷却制度控制

为使细晶奥氏体转变分解得到铁素体加珠光体组织，在控制吐丝温度的同时，采用延迟型冷却工艺，全部加盖保温罩，严格控制辊道速度。

表2  ER50-6盘条各成分质量分数

炉批号 C Si Mn P S Ni Cr Cu
9021778 0.08 0.86 1.53 0.012 0.018 0.012 0.038 0.010
9021783 0.07 0.87 1.54 0.017 0.020 0.038 0.026 0.010
9021787 0.08 0.85 1.51 0.012 0.020 0.014 0.013 0.010
9021799 0.08 0.89 1.52 0.016 0.017 0.011 0.025 0.010
9021816 0.07 0.87 1.60 0.012 0.019 0.011 0.015 0.010
9021838 0.09 0.86 1.54 0.016 0.017 0.010 0.016 0.010
9021852 0.09 0.89 1.58 0.012 0.018 0.011 0.010 0.016
9024869 0.08 0.89 1.58 0.007 0.018 0.012 0.023 0.010
9024873 0.07 0.90 1.52 0.006 0.019 0.013 0.026 0.056
9024848 0.10 0.97 1.52 0.006 0.017 0.012 0.016 0.055
9024881 0.09 0.94 1.51 0.009 0.019 0.011 0.016 0.028
9024884 0.09 0.90 1.51 0.007 0.017 0.010 0.025 0.010
9024887 0.09 0.91 1.49 0.007 0.018 0.011 0.016 0.021
9024890 0.09 0.97 1.63 0.010 0.018 0.017 0.015 0.046
9024893 0.09 0.96 1.63 0.010 0.019 0.013 0.024 0.050
9024896 0.09 0.94 1.64 0.007 0.017 0.012 0.016 0.031
9024902 0.08 1.01 1.60 0.022 0.018 0.010 0.025 0.021
9024905 0.08 0.93 1.59 0.010 0.019 0.011 0.023 0.028
9024906 0.08 0.98 1.60 0.007 0.018 0.011 0.027 0.038
9024910 0.09 0.98 1.58 0.006 0.017 0.012 0.028 0.057
9024931 0.07 0.92 1.65 0.011 0.019 0.012 0.022 0.035
9024936 0.08 0.91 1.64 0.012 0.019 0.012 0.036 0.050
9024939 0.07 0.90 1.65 0.014 0.018 0.010 0.010 0.037
9024944 0.08 0.98 1.69 0.010 0.017 0.011 0.015 0.043
9024953 0.10 0.99 1.68 0.006 0.018 0.012 0.031 0.058
平均值 0.08 0.92 1.58 0.011 0.018 0.013 0.022 0.030
最大值 0.10 1.01 1.69 0.022 0.020 0.038 0.038 0.058
最小值 0.07 0.85 1.49 0.006 0.017 0.010 0.010 0.010

4、盘条质量分析

4.1化学成分及物理性能

ER50-6盘条化学成分的控制情况见表2，化学成分稳定；金相组织均为F+P；抗拉强度σb≤580MPa，伸长率δ10=29%-35%。强度低、塑性高、力学性能好，为确保盘条的拉拔性能和焊丝的焊接性能奠定了较好基础。

4.2用户使用情况

使用情况表明，该产品尺寸精度高、材质软、易拉拔、不经退火就能直接拉拔到较细规格成品焊丝；用其生产的成品焊丝，镀铜层结合牢固，精密烧盘顺利，各项指标均能达到GB/T8110-1995标准要求；焊接性能良好，飞溅少，焊缝平整美观，产品质量稳定可靠，深受用户欢迎。目前，ER50-6盘条主要销往天津、湖南、山东、江苏和辽宁等省市的约200个单位，取得了较好的经济效益和社会效益。

5、结论

（1）化学成分控制、脱氧合金化、炉外处理、全程保护浇注、结晶器电磁搅拌、吐丝温度控制、冷却制度等，是获得良好拉拔性能和焊接性能的重要措施。

（2）吐丝温度高于900℃时，组织中有较多的淬火组织（B或M）；吐丝温度降低到某一最佳范围时，可以得到易于拉拔的F+P组织。

（3）青钢生产的ER50-6盘条具有尺寸精度高、化学成分稳定、强度低、塑性高，拉拔性能和焊接性能优良等特点，经济效益和社会效益显著。

参考文献

1  殷瑞玉.钢的质量现代进展.北京：冶金工业出版社，1995.618

作者简介

孙永乐：1961年生，青岛钢铁有限公司技术中心高级工程师。

黄肇信：1943年生，高级工程师，青岛钢铁有限公司副总工程师，技术中心副主任。

　

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