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1、10申请公布号CN104213023A43申请公布日20141217CN104213023A21申请号201410448245022申请日20140904C22C38/14200601C22C33/0620060171申请人武汉钢铁（集团）公司地址430080湖北省武汉市武昌友谊大道999号A座15层72发明人黄海玲陈庆丰崇鹏韦泽洪陈华强张渊普杜方李媛74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人徐绍新54发明名称一种低碳高强焊丝钢及其生产方法57摘要本发明公开了一种低碳高强焊丝钢，所述低碳高强焊丝钢中TI和B的重量比例为8121，本发明还公开了一种低碳高强焊丝钢的生产方法，该方。
2、法包括电炉或转炉冶炼、LF炉精炼，及吹AR、吊包几个步骤。采用本发明生产的焊丝钢，焊后钢板韧性明显提高，与现有的焊丝钢相比，冲击功AKV20提高了41172J；10提高了22142J；20提高了2196J；30提高了2888J，而且无需改造任何生产设备、无需对现有生产工艺作重大调整，具有工艺线路简单，可操作性强，易于控制，成本低等特点。51INTCL权利要求书1页说明书6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页10申请公布号CN104213023ACN104213023A1/1页21一种低碳高强焊丝钢，其特征在于所述低碳高强焊丝钢中TI和B的重量比例为8121。
3、。2一种低碳高强焊丝钢的生产方法，包括电炉或转炉冶炼、LF炉精炼，及吹AR、吊包几个步骤，其特征在于在进行LF炉精炼时，先造渣，再对C、SI、MN、P、S、MO元素的含量进行微调，使各元素的重量含量为C008，SI02，MN1517，P0012，S0003，MO0304，最后添加钛铁合金和B铁使钢水中TI和B的重量比例为8121。3如权利要求2所述的低碳高强焊丝钢的生产方法，其特征在于所述钛铁合金按3439KG/吨钢水的添加量添加，添加了钛铁合金后先加热815MIN；再按032039KG/吨钢水的添加量加入B铁。4如权利要求2所述的低碳高强焊丝钢的生产方法，其特征在于电炉或转炉冶炼时，出钢温度。
4、T16201640；出钢1/3时加入铝锭081KG/吨、活性石灰69KG/吨。权利要求书CN104213023A1/6页3一种低碳高强焊丝钢及其生产方法技术领域0001本发明涉及一种低碳高强焊丝钢及其生产方法。背景技术0002钢的焊接性是一个很复杂的工艺性能，因为它既与焊接裂纹的敏感性有关，又与服役条件和试验温度下所要求的韧性有密切联系。CO2气体保护焊和管线埋弧焊等镀铜焊丝都是一种高效、节能、节材的焊接材料，焊锋成型美观，适用于低碳钢和低合金钢的焊接。其含碳量都较低，大多都在01以下，同时含有SI、MN、S、P、CR、MO、TI、V、B、AL、N等合金元素。其中TIB系列焊丝钢也属于其中一种。
5、，但是TI和B元素的范围及适当的配比对焊接性能有明显的影响。0003钛是一种强烈的脱氧元素，也能和氮化合成TIN而起固氮作用，提高焊缝金属抗氮气孔的能力。在焊接性方面，含TI合金钢的主要优点是可以制止焊接HAZ晶粒的粗化，从而有益于HAZ显微组织中更多的多边形铁素体的生成，既可提高韧性，又有利于降低冷裂纹敏感性。在大线能量条件下，钛对HAZ显微组织的主要影响在于控制奥氏体的晶粒尺寸，这就为多边形铁素体的成核提供了条件，从而替代了主要为侧板条铁素体的情形。0004HAZ显微组织和韧性的最佳含硼量明显地取决于奥氏体晶粒尺寸。含硼量在1LPPM的水平上，这与在靠近熔合线附近，甚至在大线能量条件下的晶。
6、粒粗化区中，抑制生成先共析铁素体所需的含硼量相比已经是偏多了。其次，为了使韧性值保持适当，特别是在晶粒粗化区，对于低碳微合金钢，含硼量应不超过10L5PPM指全部含硼量。0005在焊接时焊材中的B能向HAZ扩散，扩散的B可与母材中因高温分解出的N结合，增加晶内的铁素体晶核，从而降低了钢中的游离N。焊接后冷却速度较小时，B的扩散距离将增加，因此对厚件的焊接更为有效。B含量也要适中，过高或过低都对熔敷金属的韧性不利。焊丝钢中的TI、B加入量应适当配合，用B来抑制先共析铁素体，使之在较低温度下发生奥氏体向铁素体相变，用TI来得到大量的相变核心，使相变温度降低，得到以AF为主的组织，从而改善了熔敷金属。
7、的韧性。TI和B在焊缝组织中含量适当，可以使焊缝组织得到细化才有利于韧性的提高。0006传统生产的TIB焊丝钢时，基本没有控制过TIB含量比例，只是按化学成分标准要求范围控制就可以了，以致焊接过程中出现焊后钢板韧性有较大的波动，表现为焊材质量不稳定。如传统生产的TIB比范围从41到271，范围非常宽，导致焊后钢板的韧性值AKV2波动较大，如065314J平均值124J；1053281J平均值131J；2047236J平均值117J；3034191J平均值91J。发明内容0007本发明的目的是提供一种低碳高强焊丝钢及其生产方法，以提高焊后钢板的韧性。0008上述目的是通过以下技术方案实现的说明书。
8、CN104213023A2/6页40009一种低碳高强焊丝钢，所述低碳高强焊丝钢中TI和B的重量比例为8121。0010一种低碳高强焊丝钢的生产方法，包括电炉或转炉冶炼、LF炉精炼，及吹AR、吊包几个步骤，其中在进行LF炉精炼时，先造渣，再对C、SI、MN、P、S、MO元素的含量进行微调，使各元素的重量含量为C008，SI020，MN150170，P0012，S0003，MO0304，最后添加钛铁合金和B铁使钢水中TI和B的重量比例为8121。0011优选地，所述钛铁合金按3439KG/吨钢水的添加量添加，添加了钛铁合金后先加热815MIN；再按032039KG/吨钢水的添加量加入B铁。设定加。
9、热时间，保证钛铁合金能完全熔化，但如果加热时间过长，钢中的TI元素与SI、AL元素发生相互反应，使得TI含量的收得率减少。0012优选地，电炉或转炉冶炼时，出钢温度T16201640；出钢1/3时加入铝锭081KG/T、活性石灰69KG/T。设定出钢温度的控制范围，主要是为了防止出钢温度过高，导致回磷，保证不了最终的P含量；设定铝锭的加入量，主要是减轻精炼炉内脱S时间，防止精炼时间过长造成钢水吸气过多；设定活性石灰的加入量，主要是因为初炼炉钢水经过了深度脱P和脱C，钢水过氧化比较严重，加入一定量的活性石灰能比较好的保护钢水不吸气，减轻N的摄入，保证钢水纯净度。0013本发明的有益效果是0014。
10、采用本发明生产的焊丝钢，焊后钢板韧性明显提高，与现有的焊丝钢相比，冲击功AKV20提高了41172J；10提高了22142J；20提高了2196J；30提高了2888J，另外焊接热影响区范围缩小，焊缝及热影响区内晶粒细化程度比较明显，而且无需改造任何生产设备、无需对现有生产工艺作重大调整，具有工艺线路简单，可操作性强，易于控制，成本低等特点。具体实施方式0015以下结合实施例对本发明进行详细地说明。0016实施例10017一种低碳高强焊丝钢的生产方法，包括以下步骤00181电炉或转炉冶炼出钢温度T1630；出钢1/3时加入铝锭09KG/T、活性石灰7KG/T，出钢过程严禁下渣。00192钢水进。
11、入精炼炉前，向钢水中加入金属锰14KG/T和钼铁056KG/T；00203精炼炉分3批加入石灰等原材料进行造渣；00214待渣变白后，对C、SI、MN、P、S、MO元素的含量进行微调，使各元素的重量含量为C008，SI02，MN1517，P0012，S0003，MO0304，待所有成分调整完毕后，再加入常规的钛铁合金钛含量在30左右35KG/T，再加热9MIN。00225最后加入常规的B铁B含量在20左右032KG/T。00236成分调整好后软吹AR5MIN以上，吹AR强度以渣面微微波动为佳，使钢水成分、温度均匀，吊包过程加入粉状覆盖剂覆盖整个钢液面。0024焊丝钢中C、SI、MN、P、S、M。
12、O、TI、B元素的含量C006，SI013，MN152，说明书CN104213023A3/6页5P0009，S0001，MO033，TI0056，B00066。0025焊后钢板韧性均为平均值值见表10026表100270028实施例20029一种低碳高强焊丝钢的生产方法，包括以下步骤00301电炉或转炉冶炼出钢温度T1620；出钢1/3时加入铝锭08KG/T、活性石灰9KG/T，出钢过程严禁下渣。00312钢水进入精炼炉前，向钢水中加入金属锰和钼铁；00323精炼炉分3批加入石灰等原材料进行造渣；00334待渣变白后，对C、SI、MN、P、S、MO元素的含量进行微调，使各元素的重量含量为C00。
13、8，SI020，MN1517，P0012，S0003，MO0304，待所有成分调整完毕后，再加入钛铁合金37KG/T，再加热10MIN。00345最后加入B铁039KG/T。00356成分调整好后软吹AR5MIN以上，吹AR强度以渣面微微波动为佳，使钢水成分、温度均匀，吊包过程加入粉状覆盖剂覆盖整个钢液面。0036焊丝钢中C、SI、MN、P、S、MO、TI、B元素的含量C007，SI016，MN157，P0008，S0001，MO035，TI0051，B00054。0037焊后钢板韧性均为平均值见表20038表200390040实施例30041一种低碳高强焊丝钢的生产方法，包括以下步骤0042。
14、1电炉或转炉冶炼出钢温度T1640；出钢1/3时加入铝锭10KG/T、活性石灰6KG/T，出钢过程严禁下渣。00432钢水进入精炼炉前，向钢水中加入金属锰和钼铁；00443精炼炉分3批加入石灰等原材料进行造渣；00454待渣变白后，对C、SI、MN、P、S、MO元素的含量进行微调，使各元素的重量含量为C008，SI020，MN150170，P0012，S0003，MO说明书CN104213023A4/6页60304，待所有成分调整完毕后，再加入钛铁合金34KG/T，再加热10MIN。00465最后加入B铁037KG/T。00476成分调整好后软吹AR5MIN以上，吹AR强度以渣面微微波动为佳，。
15、使钢水成分、温度均匀，吊包过程加入粉状覆盖剂覆盖整个钢液面。0048焊丝钢中C、SI、MN、P、S、MO、TI、B元素的含量C0064，SI015，MN153，P001，S0002，MO031，TI0068，B00067。0049焊后钢板韧性均为平均值见表30050表300510052实施例40053一种低碳高强焊丝钢的生产方法，包括以下步骤00541电炉或转炉冶炼出钢温度T1630；出钢1/3时加入铝锭1KG/T、活性石灰7KG/T，出钢过程严禁下渣。00552钢水进入精炼炉前，向钢水中加入金属锰和钼铁；00563精炼炉分3批加入石灰等原材料进行造渣；00574待渣变白后，对C、SI、MN、。
16、P、S、MO元素的含量进行微调，使各元素的重量含量为C008，SI02，MN1517，P0012，S0003，MO0304，待所有成分调整完毕后，再加入钛铁合金39KG/T，再加热12MIN。00585最后加入B铁032KG/T。00596成分调整好后软吹AR5MIN以上，吹AR强度以渣面微微波动为佳，使钢水成分、温度均匀，吊包过程加入粉状覆盖剂覆盖整个钢液面。0060焊丝钢中C、SI、MN、P、S、MO、TI、B元素的含量C0075，SI014，MN164，P0011，S0002，MO037，TI0052，B00046。0061焊后钢板韧性均为平均值见表40062表400630064实施例5。
17、0065一种低碳高强焊丝钢的生产方法，包括以下步骤00661电炉或转炉冶炼出钢温度T1620；出钢1/3时加入铝锭085KG/T、说明书CN104213023A5/6页7活性石灰8KG/T，出钢过程严禁下渣。00672钢水进入精炼炉前，向钢水中加入金属锰和钼铁；00683精炼炉分3批加入石灰等原材料进行造渣；00694待渣变白后，对C、SI、MN、P、S、MO元素的含量进行微调，使各元素的重量含量为C008，SI02，MN1517，P0012，S0003，MO0304，待所有成分调整完毕后，再加入钛铁合金34KG/T，再加热11MIN。00705最后加入B铁035KG/T。00716成分调整好。
18、后软吹AR5MIN以上，吹AR强度以渣面微微波动为佳，使钢水成分、温度均匀，吊包过程加入粉状覆盖剂覆盖整个钢液面。0072焊丝钢中C、SI、MN、P、S、MO、TI、B元素的含量C0068，SI017，MN161，P001，S0001，MO035，TI0058，B00047。0073焊后钢板韧性均为平均值见表50074表500750076将发明方法及原生产方法冶炼的钢与16MM厚的钢板X70钢化学成分为C01，SI025，MN136，P0012，S0003等；力学性能见表6进行焊接，可以看出发明方法较对应原生产方法有效提高了较多的焊接融敷金属韧性，见表70077表6X70钢力学性能00780079表7原操作方法与发明方法的焊后钢板韧性值对比0080说明书CN104213023A6/6页8说明书CN104213023A。