一种焊接用钢盘条的轧制方法与流程
1.本发明属于焊接用钢线材生产技术领域，具体涉及一种焊接用钢盘条的轧制方法。
背景技术：
2.er70s-6焊丝钢盘条作为一种国内外常用的co2气体保护焊丝的主要原料，由于性能良好，焊接可靠，广泛应用于电力器件、汽车配件、压力容器、海运船舶等各类高精度机械制造行业的自动化焊接。随着焊接自动化技术的推广，er70s-6钢盘条市场的需求量呈逐年上升趋势。
3.但气体保护焊的焊丝在生产和使用过程中最大的问题就是拉拔断丝频率高和焊接飞溅。焊丝钢盘条在生产过程中心部存在马氏体组织、表面生成了贝氏体组织，马氏体、贝氏体属于硬脆相，在冷拔过程中无法保证与周围基体保持协调变形，导致焊丝在生产过程中拉拔断丝频率高。焊丝钢盘条生产过程中极易形成表面锯齿状氧化铁皮以及全脱碳层，锯齿状氧化铁皮与盘条基体结合紧密，高压除磷、酸洗均不能很好的去除，铁素体异常长大形成粗大的等轴状铁素体即为全脱碳层，表面粗糙。表面锯齿状氧化铁皮以及全脱碳层会阻碍焊丝电镀过程中的黄铜与盘条的紧密结合，进一步导致在焊丝使用过程中的飞溅问题。
4.目前对于下游客户在生产过程中拉拔断丝频率高的问题，主要通过控制焊丝钢化学成分、盘条吐丝温度，冷却速度来改善，对于使用过程中焊接飞溅问题，主要通过控制盘条的杂质元素、夹杂物来改善，但这些方法不能从根本上有效消除焊丝拉拔断丝频率高和焊接飞溅。
技术实现要素：
5.本发明提供一种焊接用钢盘条的轧制方法，该方法获得的盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体，表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体，边部无锯齿状氧化铁皮，焊接用钢盘条的焊接性能良好。
6.为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种焊接用钢盘条的轧制方法，所述轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；所述钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1090～1150℃，均热温度1090～1130℃；所述钢坯控制轧制工序，终轧温度860～940℃，吐丝温度860～940℃。
7.本发明所述焊丝钢盘条化学成分按重量百分比为c：0.06～0.15%，si：0.80～1.15%，mn：1.40～1.85%，p≤0.025%，s≤0.025%，cr≤0.15%，余量为铁和不可避免的杂质。
8.本发明所述焊丝钢盘条规格为ф5.5～6.5mm。
9.本发明所述控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度2～3℃/s；2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.3～0.8℃/s；
3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2～3℃/s；4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度＞3℃/s。
10.本发明所述钢坯控制轧制工序，吐丝与终轧温度相差在30℃以内。
11.本发明所述钢坯加热工序，水除鳞压力15～20mpa。
12.本发明所述焊接用钢盘条性能 ：抗拉强度480～510mpa，伸长率≥30%。
13.本发明所述焊接用钢盘条心部组织为铁素体和珠光体。
14.本发明所述焊接用钢盘条心部组织无马氏体组织；表层无贝氏体组织，无全脱碳层，无锯齿状氧化铁皮。
15.本发明的设计原理如下：通过控制终轧温度860～940℃，实现在纯奥氏体区轧制，避开能够诱导铁素体析出的两相区轧制；吐丝温度860～940℃，吐丝与终轧温度相差在30℃以内，能够避免吐丝前水冷强度过大造成的盘条表层组织不均匀，且可避免等轴粗大铁素体粗晶组织及细小贝氏体的产生。加热工序，控制钢坯在加热炉中加热温度1090～1150，均热温度1090～1130℃，水除鳞压力15～20mpa，减弱了含cr、si氧化铁皮的附着性，增强了水除鳞效果，有利于氧化铁皮的去除。从吐丝至750℃，冷却速度2～3℃/s，避免盘条表层等轴粗大铁素体形成。从750℃到540℃，控制冷速0.3～0.8℃/s，以较慢的冷速进行冷却，得到完全的铁素体和珠光体组织，避免马氏体、贝氏体等异常组织的产生，同时生成利于去除的氧化铁皮结构。从540℃到400℃，控制冷速2～3℃/s；400℃以下的冷却过程，控制冷速＞3℃/s，避免由于高温造成盘条表面出现擦划伤。
16.采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过控制终轧温度、吐丝温度、冷却速度及吐丝与终轧温度之间的温度差等工艺，实现在纯奥氏体区轧制，心部无马氏体组织，同时避免等轴粗大铁素体粗晶组织及细小贝氏体的产生，使得盘条表层组织均匀，无锯齿状氧化铁皮，能有效消除拉拔断丝频率高、焊接飞溅的问题。2、本发明焊接用钢盘条抗拉强度480～510mpa，伸长率≥30%。
附图说明
17.图1为实施例1焊丝钢盘条心部横截面金相组织图；图2为实施例1焊丝钢盘条表层横截面金相组织图；图3为实施例1焊丝钢盘条氧化铁皮横截面形貌图；图4为对比例1焊丝钢盘条表层横截面金相组织图；图5为对比例2焊丝钢盘条氧化铁皮横截面形貌图；图6为对比例3焊丝钢盘条心部横截面金相组织图。
具体实施方式
18.下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
19.实施例1一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，盘条性能见表2，规格为ф6.5mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：
1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1090℃，均热温度1090℃，水除鳞压力18mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度940℃，吐丝温度910℃。
20.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度2℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.3℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度3℃/s。
21.本实施例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体，表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体，边部无锯齿状氧化铁皮。（见图1、图2、图3）实施例2一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，盘条性能见表2，规格为ф5.5mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1150℃，均热温度1130℃，水除鳞压力15mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度910℃，吐丝温度940℃。
22.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度3℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度3℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度5℃/s。
23.本实施例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体，表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体，边部无锯齿状氧化铁皮。（附图与实施例1相同，省略）实施例3一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，盘条性能见表2，规格为ф6.0mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1090℃，均热温度1090℃，水除鳞压力20mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度860℃，吐丝温度870℃。
24.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度2.5℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.5℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度8℃/s。
25.本实施例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体，表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体，边部无锯齿状氧化铁皮。（附图与实施例1相同，省
略）实施例4一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，盘条性能见表2，规格为ф6.5mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1150℃，均热温度1130℃，水除鳞压力20mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度890℃，吐丝温度860℃。
26.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度3℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.6℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2.5℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度10℃/s。
27.本实施例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体，表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体，边部无锯齿状氧化铁皮。（附图与实施例1相同，省略）实施例5一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，规格为ф6.0mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1120℃，均热温度1110℃，水除鳞压力18mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度900℃，吐丝温度925℃。
28.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度2.8℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度3℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度3℃/s。
29.本实施例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体，表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体，边部无锯齿状氧化铁皮。（附图与实施例1相同，省略）实施例6一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，盘条性能见表2，规格为ф5.5mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1100℃，均热温度1100℃，水除鳞压力15mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度880℃，吐丝温度900℃。
30.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度2℃/s；
（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.4℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度15℃/s。
31.本实施例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体，表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体，边部无锯齿状氧化铁皮。（附图与实施例1相同，省略）对比例1一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，规格为ф6.5mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1110℃，均热温度1130℃，水除鳞压力15mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度950℃，吐丝温度910℃。
32.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度1.5℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.3℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度5℃/s。
33.本对比例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体（附图与实施例1中的图1相同，省略），表层存在细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体（见图4），边部无锯齿状氧化铁皮（附图与实施例1中的图3相同，省略）。
34.对比例2一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，盘条性能见表2，规格为ф5.5mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1080℃，均热温度1080℃，水除鳞压力14mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度900℃，吐丝温度910℃。
35.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度2℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度3℃/s。
36.本对比例获得的成品盘条心部组织为转变完全的、均匀的铁素体和珠光体（附图与实施例1中的图1相同，省略），表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体（附图与实施例1中的图2相同，省略），边部存在锯齿状氧化铁皮（见图5）。
37.对比例3一种焊接用钢盘条的轧制方法，焊丝钢盘条牌号er70s-6，化学成分见表1，盘条性能见表2，规格为ф5.5mm。轧制方法包括钢坯加热、控制轧制、控制冷却工序；具体控制工艺如下：
1）钢坯加热工序，钢坯在加热炉中加热，加热温度1080℃，均热温度1080℃，水除鳞压力14mpa；2）钢坯控制轧制工序，终轧温度940℃，吐丝温度945℃。
38.3）控制冷却工序，吐丝后，分段冷却；（1）盘条温度t为t≥750℃，冷却速度2℃/s；（2）540℃≤t＜750℃，控制冷速速度0.8℃/s；（3）400℃≤t＜540℃，控制冷速速度2℃/s；（4）t＜400℃的冷却过程，控制冷速速度3℃/s。
39.本对比例获得的成品盘条心部存在马氏体组织（见图6），表层无细小的贝氏体及粗大的等轴状铁素体（附图与实施例1中的图2相同，省略），边部无锯齿状氧化铁皮（附图与实施例1中的图3相同，省略）。
40.表1实施例1-6和对比例1-3焊接用钢盘条化学成分组成及其质量百分含量（%）表2实施例1-6和对比例1-3焊接用钢盘条性能
以上所述仅为本发明较佳实例，不能以此限定本发明权利范围，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细说明，本领域技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均属于本发明所涵盖范围。
