专利名称：一种不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢板卷的热退火酸洗方法，特别是涉及一种不锈钢宽厚板卷连续热退火酸洗方法，属于冶金技术领域。
背景技术：
随着能源工业和重化工业的发展，宽厚板消费量逐年上升。为适应油、气等能源输送管道及压力容器等制造对宽厚板的需求，特别是对厚度12. 7-20_、宽度1500-2000_的不锈钢的需求，现有的不锈钢宽厚板生产方式主要采用单张轧制并退火和成卷轧制并连续退火的生产方式。但是，单张轧制生产效率较低，成卷轧制效率高但生产技术上存在焊接不良、热处理、表面品质不良、卷曲难等连续热退火酸洗问题。上述问题会导致板卷生产中发生断带、材质不良、表面品质差、松卷、表面划伤等，严重影响产品成材率。而关于不锈钢宽厚板卷连续热退火酸洗方法未见报道。
因此，开发适用于不锈钢宽厚板的热退火酸洗方法是本领域亟待解决的问题之发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种不锈钢宽厚板卷的连续热退火酸洗方法，通过采用该方法可以使不锈钢宽厚板卷在连续热退火酸洗过程中尽可能地避免发生断带、材质不良、表面品质差、松卷、表面划伤等问题，从而提高不锈钢宽厚板卷成才率。
为达到上述目的，本发明提供了一种不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其包括以下步骤不锈钢宽厚板卷入口开卷、焊接、连续退火、破鳞、抛丸、酸洗、平整、出口卷曲，其中
在所述焊接步骤中，焊接梁槽深控制在I. 0-1. 5mm ;
在所述连续退火步骤中，采用总长为75-150m的3_6个退火炉进行，退火温度控制为1000-1150°C、退火时间控制为10-20分钟，退火之后使所述不锈钢宽厚板卷在20-30m长的冷却设备中进行冷却；
在所述抛丸步骤中，投射速度控制为1500-2250rpm，投射量控制为600-1000kg/ min、抛丸颗粒大小为粒径O. 5-0. 7mm ；
在所述酸洗步骤中，采用由氢氟酸与硝酸组成的混酸在3-6段槽内进行酸洗，其中，氢氟酸的浓度为25-35g/L，硝酸的浓度为80-120g/L。
在上述热退火酸洗方法的焊接步骤中，焊接梁槽深可以控制在I. 0-1. 5mm，太浅焊缝强度不够容易开裂并在生产中出现断带。优选地，该焊接步骤采用直径I. 6-2. Omm的焊丝，焊接电压控制为35-40V，焊机速度控制为O. 3-0. 5m/min ;这样可以保证熔池中熔融金属能够渗透焊缝，保证焊缝质量。上述焊接可以采用双焊枪的方式进行，可以避免采用单焊枪时由于焊接速度较慢而影响正常生产的问题，采用双焊枪同时焊接，可以缩短焊接时间。
在上述热退火酸洗方法的连续退火步骤中，采用总长为75-150m的3_6个退火炉进行，退火温度控制为1000-1150°C、退火时间控制为10-20分钟，退火之后使不锈钢宽厚板在20-30m长的冷却设备中进行冷却；这样处理保证宽厚板充分退火；目标晶粒度等级在 7-9级，洛氏硬度值HRB在80-90。
在抛丸步骤中，投射速度控制为1500-2250rpm，投射量控制为600-1000kg/min、 抛丸颗粒大小为粒径O. 5-0. 7mm ;这样可以增强去除氧化皮能力，解决宽厚板氧化皮较难去除的问题。
在酸洗步骤中，采用由氢氟酸与硝酸组成的混酸在3-6段槽内进行酸洗，其中，氢氟酸的浓度为25-35g/L，硝酸的浓度为80-120g/L ;这样可以增强酸洗能力，提高表面品质。同时，为了能够保证充分酸洗，优选地，在酸洗前与酸洗中间加入多组高强度刷辊进行刷洗，刷辊刷洗转速控制为600-1200rpm，刷洗电流控制为150-350A。
在本发明提供的上述方法中，优选地，在出口卷曲步骤中，添加卷曲支撑辊，用于支撑经过卷曲中的不锈钢宽厚板卷。宽厚板卷曲时张力很大，卷曲时发生的应力相应很大， 会导致卷曲后松卷发生，添加卷曲支撑辊，能够保证卷曲正常运行。更优选地，上述支撑辊安装在卷曲机的下侧前后各一根，支撑辊能够顶起辅助进行卷曲。该支撑辊可以是可伸缩的，在厚板作业时顶起辅助进行卷曲，可以使卷曲效果明显提高。
在本发明提供的上述方法中，优选地，上述不锈钢宽厚板的材质为奥氏体不锈钢 304、316L、321，高合金奥氏体不锈钢309S、310S，双相钢系列329J3L，200系奥氏体不锈钢或者400系铁素体不锈钢等。
在本发明提供的上述方法中，优选地，上述不锈钢宽厚板是指厚度为12. 7_20mm、 宽度1500-2000mm的不锈钢板。
通过采用本发明所提供的不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法可以使不锈钢宽厚板卷在连续热退火酸洗过程中尽可能地避免发生断带、材质不良、表面品质差、松卷、表面划伤等问题，从而提高不锈钢宽厚板成材率。通过采用本发明提供的热退火酸洗方法制造的不锈钢钢宽厚板卷具有优良的表面品质及材质性能，较大地提高了产品成材率。
图Ia和图Ib为实施例I提供的不锈钢宽厚板的焊缝质量和弯曲检测结果图2为实施例I提供的不锈钢宽厚板的退火机械性能与晶粒度分析结果；
图3a和图3b为实施例I处理之后的不锈钢宽厚板的表面EPMA形貌图与成分图4为支撑辊的设置方式示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。
实施例I
本实施例提供了一种不锈钢宽厚板卷的热退火酸洗方法，该不锈钢宽厚板的厚度为16. 0mm，宽度为1500mm，钢种为SUS304，该热退火酸洗方法包括以下步骤
对不锈钢宽厚板卷进行入口开卷；
将不锈钢宽厚板通板到焊机，采用双焊枪进行焊接，焊接电流的电压控制为38V， 焊接速度控制为O. 35m/min,焊丝直径为2. Omm,起始焊接梁槽深为I. Omm,使用以后槽磨损后可打磨，最深不能超过I. 5mm ;焊接完成后，确认焊缝质量，焊缝质量完好，生产线运行， 进入退火段；
在退火炉中进行退火处理，退火温度控制为1125_1130°C，退火速度控制为5m/ min，经过ISmin的退火，完成退火过程，经过水冷段，将高温带钢急速冷却至常温状态；上述退火炉总长90m，分为预热段23m、加热段45m、冷却段和烘干段22m，其中，加热段由4个退火炉组成；
退火完成后就进入除氧化皮阶段，首先采用物理除磷设备破鳞机进行处理，经过破鳞机的弯曲破皮后进入抛丸机；
在抛丸机中进行抛丸处理，其中，抛丸机投射速度控制为2195rpm，单位时间投射量控制为780kg/min,抛丸颗粒大小为粒径O. 6mm ；
完成抛丸处理之后进入混酸酸洗段，其中，氢氟酸的浓度为33g/L，硝酸浓度为 105g/L，混酸温度控制为60°C，期间利用刷洗设备进行刷洗，保证酸洗出来的氧化皮完全脱离钢带表面，刷洗转速为1200rpm，刷洗电流控制为260A，15min后完成酸洗；
利用平整机平整不锈钢宽厚板的表面，出口卷曲，在卷曲机的下侧前后各安放一根可伸缩的支撑辊(如图4所示)，前支撑辊I和后支撑辊2将带钢3顶起辅助进行卷曲；
完成该热退火酸洗方法的所有步骤。
图Ia和图Ib为经过焊接后的不锈钢宽厚板的焊缝质量弯曲检测结果。如图Ia 所示，焊接完成后焊缝截面剪切，焊缝与基体完全连接，没有产生气孔与间隙。做弯曲与拉伸试验检测焊缝质量，其结果如图Ib所示，弯曲90°后没有断裂开裂现象。该不锈钢宽厚板的抗拉强度为600N/mm2，达到正常宽厚板不锈钢抗拉强度，焊缝检测结果良好，保证宽厚板能够连续通板作业。
图2是经过处理的不锈钢宽厚板的退火机械性能与晶粒度分析结果。如图2所示， 该不锈钢宽厚板的机械性能符合SUS304标准，晶粒度等级达标，宽厚板机械性能与晶粒度符合标准。
图3a和图3b分别是经过实施例I提供的方法处理之后的不锈钢宽厚板的表面 EPMA形貌图(放大100倍)与成分图。如图3a和图3b所示，处理之后的不锈钢宽厚板的表面较平整均匀，没有氧化皮之类残留在表面，通过EPMA 100倍形貌分析发现表面较均匀， 各成分含量显示为SUS304基体成分，表面没有其余杂质残留，除鳞与酸洗能够较好的把氧化皮等去除，成分分析结果如表I所示。
表IEPMA成分分析结果
权利要求
1.一种不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其包括以下步骤不锈钢宽厚板卷入口开卷、焊接、连续退火、破鳞、抛丸、酸洗、平整、出口卷曲，其中 在所述焊接步骤中，焊接梁槽深控制在I. ο-i. 5mm ； 在所述连续退火步骤中，采用总长为75-150m的3-6个退火炉进行，退火温度控制为1000-1150°C、退火时间控制为10-20分钟，退火之后使所述不锈钢宽厚板卷在20_30m长的冷却设备中进行冷却； 在所述抛丸步骤中，投射速度控制为1500-2250rpm，投射量控制为600_1000kg/min、抛丸颗粒大小为粒径O. 5-0. 7mm ； 在所述酸洗步骤中，采用由氢氟酸与硝酸组成的混酸在3-6段槽内进行酸洗，其中，氢氟酸的浓度为25-35g/L，硝酸的浓度为80-120g/L。
2.根据权利要求I所述的不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其中，所述焊接步骤采用直径I. 6-2. Omm的焊丝，焊接电压控制为35-40V，焊机速度控制为O. 3-0. 5m/min，采用双焊枪的方式进行焊接。
3.根据权利要求I所述的不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其中，在酸洗前与酸洗中间加入多组高强度刷辊进行刷洗，刷辊刷洗转速控制为600-1200rpm，刷洗电流控制为150-350A。
4.根据权利要求I所述的不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其中，在所述出口卷曲步骤中，添加卷曲支撑辊，用于支撑经过卷曲中的不锈钢宽厚板卷。
5.根据权利要求4所述的不锈钢钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其中，所述支撑辊安装在卷曲机的下侧前后各一根，所述支撑辊能够顶起辅助进行卷曲。
6.根据权利要求1-5任一项所述的不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其中，所述不锈钢宽厚板卷的材质为奥氏体不锈钢304、316L、321，高合金奥氏体不锈钢309S、310S，双相钢系列329J3L,200系奥氏体不锈钢或者400系铁素体不锈钢。
7.根据权利要求1-6任一项所述的不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法，其中，所述不锈钢宽厚板卷是指厚度为12. 7-20mm、宽度1500-2000mm的不锈钢板卷成的卷。
全文摘要
本发明涉及一种不锈钢宽厚板卷热退火酸洗方法。该方法包括以下步骤不锈钢宽厚板卷入口开卷、焊接、连续退火、破鳞、抛丸、酸洗、平整、出口卷曲，其中，焊接梁槽深在1.0-1.5mm；连续退火采用总长为75-150m的3-6个退火炉进行，退火温度为1000-1150℃、时间为10-20分钟；抛丸步骤的投射速度为1500-2250rpm，投射量为600-1000kg/min、抛丸颗粒大小为粒径0.5-0.7mm；酸洗步骤采用在3-6段槽内的由氢氟酸与硝酸组成的混酸酸洗。通过采用上述方法可以使不锈钢宽厚板卷在连续热退火酸洗过程中尽可能的避免发生断带、材质不良、表面品质差、松卷、表面划伤等问题。
文档编号B24C1/00GK102925904SQ20121050476
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者刘奇毅, 张坤, 杨武勋 申请人:张家港浦项不锈钢有限公司