预熔渣-镁粒包芯线及应用和大线能量焊接用钢生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了预熔渣?镁粒包芯线及应用和大线能量焊接用钢生产工艺，包芯线包括外层和包芯；外层为低碳钢，厚度为0.5～1.0mm；包芯为缓释钝化镁粒，包芯包括缓释剂及钝化镁粒，缓释剂为钙铝酸盐预熔渣，缓释剂占包芯含量的5～90%，钝化镁粒占包芯含量的10～95%。本发明的包芯线在制备大线能量焊接用钢中的应用。本发明向钢液喂入以钙铝酸盐预熔渣为缓释剂的缓释钝化镁粒包芯线，Mg的吸收率稳定，Mg的作用和利用率高，夹杂物分散、丰富，含Mg的夹杂物达到80%以上。采用本发明，具有控制简单，生产成本低，可工业化大生产大线能量焊接用钢。
【专利说明】
预膝渣-镇粒包巧线及应用和大线能量焊接用钢生产工艺
技术领域
[0001] 本发明属于低合金钢制造技术领域，具体设及预烙渣-儀粒包忍线及应用和大线 能量焊接用钢生产工艺。
【背景技术】
[0002] 钢板被广泛用于诸如建筑、桥梁、压力容器、储罐、管线和船舶等基础建设和大型 建筑中。建筑构件的大型化和高层化发展趋势要求钢板的厚度增加，同时具有更高的综合 性能，包括更高的力学性能、高效的加工性能W及优良的抗腐蚀性能和抗疲劳破坏性能等。
[0003] 但是，随着钢板强度的提高，其冲击初度和焊接性能显著下降，焊接裂纹敏感性增 加。为了提高工程结构的焊接效率，行业内相继采用大线能量焊接技术，随之带来的问题就 是焊接热影响区的强度、初性随焊接线能量的提高而大幅下降。焊接热影响区(HAZ)出现严 重的晶粒粗化、局部软化和脆化，综合表现为热影响区的初性大幅度降低，威胁着工程结构 的使用安全性。因此，防止焊接过程热影响区性能的恶化是开发大线能量焊接用钢的关键。
[0004] 研究表明，焊接时晶粒粗化是钢板初性低的主要原因，解决的最有效方法是细化 奥氏体晶粒。氧化物冶金技术利用钢中的细小氧化物，通过促进晶内铁素体形核明显改善 焊接热影响区的组织，成为解决大线能量焊接用钢技术难题的最有效技术途径。同时钢的 微合金化处理，生成细小、弥散、高烙点氧化物和碳、氮化物质点，在晶界沉淀析出，抑制晶 粒长大，可细化焊接热影响区晶粒，改善钢的强度与初性，从而大幅度提高大线能量焊接性 能。近年来，上述研究的前沿是采用Mg作为钢的微合金化元素之一。
[0005] 金属儀是较为活泼的元素，其沸点为1107°C，在炼钢过程中由于钢液溫度较高，其 蒸汽压高达2.OX IO6Pa,因此儀在钢液中添加易发生蒸发损失和氧化损失，添加不当会发 生强烈的氧化反应，在钢水中产生强烈的飞瓣，易产生安全问题，同时也难于做到钢中Mg的 精确控制。欧洲专利EP1052303A2"大线能量焊接时具有优良低溫初性低合金高强钢"介绍 了采用Ti-Mg复合的方法可W在试验钢中获得细小的氧化物粒子，但是该试验方法仅适用 于实验室真空冶炼炉冶炼。中国专利CN 103938065 A"-种大线能量焊接用钢中复合添加 儀铁的方法"采用在中间包喂Mg-Y-Ni合金丝的方法提高钢液中的Mg浓度，加 Mg的同时不可 避免的带入其它元素，难于实现Mg含量的单独调节。中国专利CN 101724774 A "可大线能 量焊接厚钢板制造过程中添加儀的方法"，中国专利CN 102191356 A"大线能量焊接用厚钢 板的夹杂物控制方法"中介绍了通过在铸模底部均匀铺垫Ni-Mg合金的方法获得钢中稳定 的Mg收得率，但是该方法适合于小规格真空冶炼炉冶炼，无法实现转炉-连铸工业化大生 产，且加 Mg的同时也不可避免的带入其它元素，难于实现Mg含量、加 Mg时机的调节。中国专 利CN 203048979 U"-种用于炼钢脱硫的实屯、金属儀合金包忍线"，尽管其方法用于炼钢脱 硫，而不用于大线能量焊接用钢的微合金化，其实屯、金属儀合金包忍线的忍部是儀合金，喂 入钢液时同样会带入其他金属元素，不能完全实现Mg的单独控制。且其含Mg93.6%，向钢液 喂入此包忍线时，不能实现阻燃。该包忍线喂入钢液结束时，包忍线被钢液烙断，红热的包 忍端部会继续强烈氧化，一直将整盘包忍线烧毁，而无法用于实际生产。实现大线能量焊接 用钢性能的要求，需要控制钢的夹杂物结构，使其细小、分散、丰富，从而最大化的诱导奥氏 体晶内铁素体的形核、抑制奥氏体晶粒长大，充分细化热影响区组织，大幅度提高钢的低溫 冲击初性，运是W钢的微合金化精准控制为前提，Mg是其中最重要的一种微合金元素，提供 一种可靠的向钢液添加 Mg的方法，才能实现Mg的单独、时时、精准控制，才能实现上述目标。
【发明内容】
[0006] 为解决上述技术问题，本发明提供用于预烙渣-儀粒包忍线及应用和大线能量焊 接用钢生产工艺。该包忍线加入钢液后不产生气体、不与钢液发生强烈反应，对钢质量没有 不良影响；该方法在LF精炼工序向钢液加入Mg时可避免带入其它金属元素，能准确控制加 Mg量和加 Mg时机，实现Al、Ti、Mg等多元素微合金化顺序的精准控制，喂线过程钢液沸腾适 度，钢包包沿无残钢残渣。
[0007] 本发明的目的在于提供一种预烙渣-儀粒包忍线，所述包忍线包括外层和包忍;所 述外层为低碳钢，厚度为0.5~1. Omm;所述包忍为缓释纯化儀粒，包忍包括缓释剂及纯化儀 粒，所述缓释剂为巧侣酸盐预烙渣，所述缓释剂占包忍含量的5~90%，纯化儀粒占包忍含量 的 10 ~95〇/〇。
[0008] 本发明所述缓释剂巧侣酸盐预烙渣的化学组成及质量百分数范围如下:Ab化:44 ~48%，CaO:41~45%，Si〇2:2~6%，]\%0:2~6%，化2〇:2~4%，出0《0.5%，余量为其他不可避免 的杂质。
[0009] 本发明所述纯化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的质量比例>3%。
[0010] 本发明所述纯化儀粒含儀90~96%，其余为纯化剂和不可避免的杂质。
[0011] 本发明所述包忍线直径为10~15mm，包忍缓释纯化儀粒堆密度1.1~1.5g/cm3。
[0012] 本发明的另一目的在于提供一种预烙渣-儀粒包忍线在制备大线能量焊接用钢中 的应用。
[0013] 本发明还提供一种大线能量焊接用钢的生产工艺，该生产工艺包括:将上述的预 烙渣-儀粒包忍线喂入待儀合金化的钢水中进行儀微合金化。
[0014] 本发明所述大线能量焊接用钢生产工艺包括转炉炼钢、LF精炼W及连铸工序;所 述LF精炼工序进行Ti微合金化，同时根据Al目标值对Al调整并化处理，然后进行Mg微合金 化。
[001引本发明所述LF精炼工序，精炼时间>35min，喂Ti线后净吹氣时间>5min，净吹时 避免钢水液面裸露;进站钢水溫度，第一炉1580~1590°C，连诱炉1575~1585°C ;进站后侣 线喂入量1.5-2.5m/t钢，加石灰、蛋石，降电极化渣，加侣粉造白渣；巧处理前钢水：S《 0.010%，413=250~35化9111^=1580~1590°(：;巧处理采用〔3-51线，〔3-51线喂入量1.5- 2.5m/t钢；巧处理后钢水413=150~30化9111，〔日=25~4099111，然后喂入巧侣酸盐预烙渣缓释 剂包忍线，喂丝速度2.5-3.5m/s，喂入量1.5-2.5m/t钢，出站溫度1570~1580°C。
[0016]本发明所述转炉炼钢工序，炼钢所用铁水[P]《0.090%，[ S ]《0.045%;终点目标 [口=0.04~0.060/0、[口]《0.015〇/〇、[5]《0.030〇/〇、[0]=500~80化口111，出钢溫度1660~1690。(：， 出钢过程中加入钢铁、儘铁、娃铁、妮铁、侣铁进行微合金化，并用Al终脱氧;所述连铸工序， 二冷采用弱冷却，矫直溫度>900°C，中间包使用无碳覆盖剂，中间包适宜过热度15~35°C ; 开诱正常后，拉速控制在0.90~1. lOm/min之间。
[0017] 本发明的设计思路： 本发明大线能量焊接用钢冶炼流程工艺为转炉炼钢、LF精炼、连铸。脱氧剂种类和微合 金元素为:Mo、Mn、Si、Nb、Al、Ca、Ti、Mg。转炉出钢过程加入Mo、Mn、Si、Nb，并用Al终脱氧，LF 精炼工序进行Ti微合金化，同时根据Al目标值对Al调整并化处理，然后进行Mg微合金化。
[0018] 本发明采用Al终脱氧，进行Mo、Nb、Ti、Mg微合金化，形成弥散、丰富、细小的高烙点 氧化物，促进奥氏体晶内针状铁素体的生成。另一方面，一定含量的Mo、Nb，在细化晶粒提高 钢的强初性的同时，抑制晶界先共析铁素体的形成。此外部分细小的夹杂物粒子及碳、氮化 物钉扎奥氏体晶界，几方面共同作用充分细化了热影响区晶粒，明显提高了钢的强初性。
[0019] 本发明在LF精炼工序向钢包喂入W巧侣酸盐预烙渣为缓释剂的缓释纯化Mg粒包 忍线，巧侣酸盐预烙渣缓释纯化Mg粒包忍线含Mg量和喂入速度可根据钢包吨位，钢包上方 自由空间大小由包忍线直径和缓释剂比例来调节，使儀在喂入钢液过程中的蒸发、氧化可 控，避免喂入时钢水中产生过于强烈的飞瓣造成生产安全问题。包忍线由于巧侣酸盐预烙 渣缓释剂的加入降低了金属儀的气化速度和钢液沸腾强度，因此可W增加巧侣酸盐预烙渣 缓释纯化Mg粒包忍线的喂入速度和插入深度，提高了金属儀在钢水中吸收的时间，显著、稳 定地提高了金属儀的吸收率。
[0020] 本发明向钢液喂入W巧侣酸盐预烙渣为缓释剂的缓释纯化儀粒包忍线，Mg的吸收 率稳定，Mg的作用和利用率高，夹杂物分散、丰富，含Mg的夹杂物达到80%W上。WAl2〇3为核 屯、含有Ti2〇3、MgO复合夹杂周围的基体相中，形成贫C、贫Mn的微区，提高铁素体相变溫度，增 大铁素体形核驱动力，促进铁素体晶粒形核。同时部分氧化物和碳、氮化物质点，在晶界沉 淀析出，抑制晶粒长大和奥氏体晶界先共析铁素体形成，从而充分细化了HAZ组织，大幅度 提高了 HAZ低溫初性，达到工业化生产大线能量焊接用钢板的要求。
[0021] 本发明向钢包钢液喂入巧侣酸盐预烙渣缓释纯化Mg粒包忍线结束时，由于包忍中 纯化儀颗粒之间被巧侣酸盐预烙渣形成的缓释剂阻隔稀释，烙断的包忍线不会继续燃烧， 从而实现有效阻燃。
[0022] 本发明向钢包钢液喂入巧侣酸盐预烙渣缓释纯化Mg粒包忍线的方法，适用于实际 生产，向钢包喂入巧侣酸盐预烙渣缓释纯化^te粒包忍线结束后，钢包包沿无残钢残渣。
[0023] 采用上述技术方案产生的有益效果在于：1、巧侣酸盐预烙渣缓释剂加入钢液后不 产生气体、不与钢液发生强烈反应，不对钢质量造成不良影响，在炼钢溫度下烙化迅速，价 位低，粒度《80目的比例不小于3%。2、本发明使儀在喂入钢液过程中的蒸发、氧化可控，避 免喂入时钢水中产生过于强烈的飞瓣造成生产安全问题。3、包忍线由于巧侣酸盐预烙渣缓 释剂的加入降低了金属儀的气化速度和钢液沸腾强度，增加了包忍线的喂入速度和插入深 度，提高了金属儀在钢水中吸收的时间，显著、稳定地提高了金属儀的吸收率。4、本发明生 产方法充分细化了 HAZ组织，大幅度提高了 HAZ低溫初性，达到工业化生产大线能量焊接用 钢板的要求。本发明控制简单，生产成本低，可工业化大生产大线能量焊接用钢。
【附图说明】
[0024] 图1为实施例1中大线能量焊接用钢热影响区200倍组织图； 图2为实施例2中大线能量焊接用钢热影响区200倍组织图； 图3为实施例3中大线能量焊接用钢热影响区200倍组织图； 图4为实施例4中大线能量焊接用钢热影响区200倍组织图； 图5为实施例5中大线能量焊接用钢热影响区200倍组织图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[00%] 实施例1 一种预烙渣-儀粒包忍线，直径为13mm，包忍线包括外层和包忍；所述外层为低碳钢 08A1，厚度为1. Omm;包忍为缓释纯化儀粒，包忍包括缓释剂及纯化儀粒，缓释剂为巧侣酸盐 预烙渣，缓释剂占包忍含量的75%，纯化儀粒占包忍含量的25%。纯化儀粒含儀92%，其余为纯 化剂和不可避免的杂质。
[0027]缓释剂巧侣酸盐预烙渣的化学组成及质量百分数范围如下:Ab化:46%，Ca0:43%， Si〇2:3%，MgO: 4%，胞2〇: 2%，出0:0.5%，余量为不可避免的杂质。
[002引纯化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例为4%。
[00巧]包忍缓释纯化儀粒堆密度1.3g/cm3。
[0030] 应用预烙渣-儀粒包忍线的大线能量焊接用钢的生产方法，具体如下： 冶炼大线能量焊接用钢过程为12化顶底复吹转炉-120tLF钢包炉精炼-连铸。
[0031] 铁水条件:铁水[P ]《0.090%、[ S ]《0.045〇/〇。
[0032] 转炉：终点目标[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出钢溫度1685°C，出钢过程中加入钢铁、儘铁、娃铁、妮铁、侣铁进行微合金化，并用Al终脱 氧。
[0033] LF:精炼时间40min，喂Ti线后净吹氣时间Smin，净吹时避免钢水液面裸露。进站钢 水溫度，第一炉1585°C，连诱炉1580°C。进站后侣线喂入量2m/t钢，加石灰、蛋石，降电极化 渣，根据渣况加侣粉造白渣。巧处理前钢水:S《0.010%，Als=280ppm，T=1585°C。巧处理采用 化-Si线，Ca-Si线喂入量1.85m/t钢，巧处理后钢水Als=260卵m，化=3化pm。巧处理后喂入巧 侣酸盐预烙渣缓释纯化^te粒包忍线，喂丝速度3111/3，喂入量1.92111八钢，出站溫度1575°(：。
[0034] 连铸:二冷采用弱冷却，矫直溫度920°C，中间包使用无碳覆盖剂，中间包适宜过热 度20°C。开诱正常后，拉速控制在1. Om/min。
[0035] 所得大线能焊接用钢的化学成分见表1，冲击性能见表2。
[0036] 实施例2 一种预烙渣-儀粒包忍线，直径为12mm，包忍线包括外层和包忍；所述外层为低碳钢 08A1，厚度为1. Omm;包忍为缓释纯化儀粒，包忍包括缓释剂及纯化儀粒，缓释剂为巧侣酸盐 预烙渣，缓释剂占包忍含量的75%，纯化儀粒占包忍含量的25%。纯化儀粒含儀93%，其余为纯 化剂和不可避免的杂质。
[0037] 缓释剂巧侣酸盐预烙渣的化学组成及质量百分数范围如下:Ab化:45%，CaO:44%， Si〇2:4%，MgO: 3%，胞2〇: 3%，出0: 0.5%，余量为不可避免的杂质。
[003引纯化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例为60/0。
[0039] 包忍缓释纯化儀粒堆密度1.2g/cm3。
[0040] 应用预烙渣-儀粒包忍线的大线能量焊接用钢的生产方法，具体如下： 冶炼大线能量焊接用钢过程为12化顶底复吹转炉-120tLF钢包炉精炼-连铸。
[0041 ]铁水条件:铁水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0042] 转炉：终点目标[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出钢溫度1660~1690°C，出钢过程中加入钢铁、儘铁、娃铁、妮铁、侣铁进行微合金化，并用 Al终脱氧。
[0043] LF:精炼时间45min，喂Ti线后净吹氣时间IOmin，净吹时避免钢水液面裸露。进站 钢水溫度，第一炉1580°C，连诱炉1575°C。进站后侣线喂入量1.5m/t钢，加石灰、蛋石，降电 极化渣，根据渣况加侣粉造白渣。巧处理前钢水:S《0.010%，Als=250ppm，T=1580°C。巧处理 采用化-Si线，Ca-Si线喂入量1.9m/t钢，巧处理后钢水Als=180ppm，Ca=34ppm。巧处理后喂 入巧侣酸盐预烙渣缓释纯化Mg粒包忍线，喂丝速度3 . Im/s，喂入量1.90m/t钢，出站溫度 1572°C。
[0044] 连铸:二冷采用弱冷却，矫直溫度905°C，中间包使用无碳覆盖剂，中间包适宜过热 度22°C。开诱正常后，拉速控制在1. Om/min。
[0045] 所得大线能焊接用钢的化学成分见表1，冲击性能见表2。
[0046] 实施例3 一种预烙渣-儀粒包忍线，直径为Ilmm,包忍线包括外层和包忍；所述外层为低碳钢 08A1，厚度为1. Omm;包忍为缓释纯化儀粒，包忍包括缓释剂及纯化儀粒，缓释剂为巧侣酸盐 预烙渣，缓释剂占包忍含量的75%，纯化儀粒占包忍含量的25%。
[0047] 缓释剂巧侣酸盐预烙渣的化学组成及质量百分数范围如下:Ab化:46%，CaO:41%， Si〇2:4%，MgO: 4%，胞2〇: 4%，出0: 0.5%，余量为不可避免的杂质。
[004引纯化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例为4%。
[0049] 包忍缓释纯化儀粒堆密度1.3g/cm3。
[0050] 应用预烙渣-儀粒包忍线的大线能量焊接用钢的生产方法，具体如下： 冶炼大线能量焊接用钢过程为12化顶底复吹转炉-120tLF钢包炉精炼-连铸。
[0051 ]铁水条件:铁水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0052] 转炉：终点目标[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出钢溫度1660~1690°C，出钢过程中加入钢铁、儘铁、娃铁、妮铁、侣铁进行微合金化，并用 Al终脱氧。
[0053] LF:精炼时间42min，喂Ti线后净吹氣时间6min，净吹时避免钢水液面裸露。进站钢 水溫度，第一炉1590°C，连诱炉1585°C。进站后侣线喂入量1.90m/t钢，加石灰、蛋石，降电极 化渣，根据渣况加侣粉造白渣。巧处理前钢水:S《0.010%，Als=320ppm，T=1590°C。巧处理采 用化-Si线，Ca-Si线喂入量1.75m/t钢，巧处理后钢水Als=280ppm，Ca=30ppm。巧处理后喂入 巧侣酸盐预烙渣缓释纯化Mg粒包忍线，喂丝速度3.2m/s，喂入量1.88m/t钢，出站溫度1575 r。
[0054] 连铸:二冷采用弱冷却，矫直溫度910°C，中间包使用无碳覆盖剂，中间包适宜过热 度25°C。开诱正常后，拉速控制在1. Om/min。
[0055] 所得大线能焊接用钢的化学成分见表1，冲击性能见表2。
[0056] 实施例4 一种预烙渣-儀粒包忍线，直径为IOmm,包忍线包括外层和包忍；所述外层为低碳钢 HPHC，厚度为0.5mm;包忍为缓释纯化儀粒，包忍包括缓释剂及纯化儀粒，缓释剂为巧侣酸盐 预烙渣，缓释剂占包忍含量的75%，纯化儀粒占包忍含量的25%。纯化儀粒含儀96%，其余为纯 化剂和不可避免的杂质。
[0057]缓释剂巧侣酸盐预烙渣的化学组成及质量百分数范围如下:Ab化:48%，CaO:41%， S i〇2:2%，MgO: 6%，胞2〇: 2%，出0:0.3%，余量为不可避免的杂质。
[0化引纯化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例为50/0。
[0化9] 包忍缓释纯化儀粒堆密度1. Ig/cm3。
[0060]应用预烙渣-儀粒包忍线的大线能量焊接用钢的生产方法，具体如下： 冶炼大线能量焊接用钢过程为SOt顶底复吹转炉-8化LF钢包炉精炼-连铸。
[0061 ]铁水条件:铁水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0062] 转炉：终点目标[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出钢溫度1660~1690°C，出钢过程中加入钢铁、儘铁、娃铁、妮铁、侣铁进行微合金化，并用 Al终脱氧。
[0063] LF:精炼时间38min，喂Ti线后净吹氣时间5min，净吹时避免钢水液面裸露。进站钢 水溫度，第一炉1586°C，连诱炉1578°C。进站后侣线喂入量2.0 m/t钢，加石灰、蛋石，降电极 化渣，根据渣况加侣粉造白渣。巧处理前钢水:S《0.010%，Als=350ppm，T=1586°C。巧处理采 用化-Si线，Ca-Si线喂入量2.5m/t钢，巧处理后钢水Als=300ppm，Ca=25ppm。巧处理后喂入 巧侣酸盐预烙渣缓释纯化Mg粒包忍线，喂丝速度2.5m/s，喂入量2.5m/t钢，出站溫度1570 r。
[0064] 连铸:二冷采用弱冷却，矫直溫度900°C，中间包使用无碳覆盖剂，中间包适宜过热 度15 °C。开诱正常后，拉速控制在0.90m/min。
[0065] 所得大线能焊接用钢的化学成分见表1，冲击性能见表2。
[0066] 实施例5 一种预烙渣-儀粒包忍线，直径为15mm，包忍线包括外层和包忍；所述外层为低碳钢 Q195，厚度为0.8mm;包忍为缓释纯化儀粒，包忍包括缓释剂及纯化儀粒，缓释剂为巧侣酸盐 预烙渣，缓释剂占包忍含量的75%，纯化儀粒占包忍含量的25%。纯化儀粒含儀90%，其余为纯 化剂和不可避免的杂质。
[0067] 缓释剂巧侣酸盐预烙渣的化学组成及质量百分数范围如下:Ab化:44%，CaO:45%， S i〇2:6%，MgO: 2%，胞2〇: 2%，出0:0.2%，余量为不可避免的杂质。
[006引纯化儀粒的粒度0.5~3mm，粒度《80目的比例为3%。
[0069] 包忍缓释纯化儀粒堆密度1.5g/cm3。
[0070] 应用预烙渣-儀粒包忍线的大线能量焊接用钢的生产方法，具体如下： 冶炼大线能量焊接用钢过程为16化顶底复吹转炉-ieotLF钢包炉精炼-连铸。
[0071 ]铁水条件:铁水[P]《0.090%、[S]《0.045〇/〇。
[0072] 转炉：终点目标[C]=0.04 ~0.06〇/〇、[P]《0.015〇/〇、[S]《0.030〇/〇、[0]=500~800ppm， 出钢溫度1660~1690°C，出钢过程中加入钢铁、儘铁、娃铁、妮铁、侣铁进行微合金化，并用 Al终脱氧。
[0073] LF:精炼时间35min，喂Ti线后净吹氣时间7min，净吹时避免钢水液面裸露。进站钢 水溫度，第一炉1590°C，连诱炉1580°C。进站后侣线喂入量2.5m/t钢，加石灰、蛋石，降电极 化渣，根据渣况加侣粉造白渣。巧处理前钢水:S《0.010%，Als=250ppm，T=1590°C。巧处理采 用化-Si线，Ca-Si线喂入量1.5m/t钢，巧处理后钢水Als=150ppm，Ca=40ppm。巧处理后喂入 巧侣酸盐预烙渣缓释纯化Mg粒包忍线，喂丝速度3.5m/s，喂入量1.92m/t钢，出站溫度1580 r。
[0074] 连铸:二冷采用弱冷却，矫直溫度910°C，中间包使用无碳覆盖剂，中间包适宜过热 度35°C。开诱正常后，拉速控制在1. lOm/min。
[0075] 所得大线能焊接用钢的化学成分见表1，冲击性能见表2。
[0076] 亲1连脯例1 -5中的化举成分(mass%)
表2列出40mm厚钢板焊接线能量为150KJ/cm时，实施例1-5的焊接热影响区低溫冲击初 性值。本发明生产的钢板具有合理的热影响区组织结构，其通过形成丰富的晶内针状、片状 铁素体和粒状贝氏体，及有效的夹杂物粒子对奥氏体晶界的钉扎，大大细化了热影响区组 织，使钢的强初性明显提高。
[0077] 从附图1-5可W看出应用预烙渣-儀粒包忍线冶炼的大线能量焊接用钢，使Mg的吸 收率稳定，Mg的作用和利用率高，夹杂物分散、丰富，含Mg的夹杂物达到80%W上。采用本发 明，具有控制简单，生产成本低，热影响区200倍组织中晶粒细小，使大线能量焊接钢的强初 性提高，从而提高了大线能量焊接钢的热影响区冲击功吸收值。
[0078] W上实施例仅用W说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发 明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解:依然可W对本发明进行修改或者等 同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权 利要求范围当中。
【主权项】
1. 预熔渣-镁粒包芯线，其特征在于，所述包芯线包括外层和包芯;所述外层为低碳钢， 厚度为0.5~1.0 mm;所述包芯为缓释钝化镁粒，包芯包括缓释剂及钝化镁粒，所述缓释剂为 钙铝酸盐预熔渣，所述缓释剂占包芯含量的5~90%，钝化镁粒占包芯含量的10~95%。2. 根据权利要求1所述的预熔渣-镁粒包芯线，其特征在于，所述缓释剂钙铝酸盐预熔 渣的化学组成及质量百分数范围如下：Al2〇3:44~48%，CaO :41~45%，Si〇2:2~6%，MgO:2~ 6%，Na20:2~4%，H 2O彡0.5%，余量为其他不可避免的杂质。3. 根据权利要求1或2所述的预熔渣-镁粒包芯线，其特征在于，所述钝化镁粒的粒度 0.5~3mm，粒度彡80目的质量比例彡3%。4. 根据权利要求1或2所述的预熔渣-镁粒包芯线，其特征在于，所述钝化镁粒含镁90~ 96%，其余为钝化剂和不可避免的杂质。5. 根据权利要求1或2所述的预熔渣-镁粒包芯线，其特征在于，所述包芯线直径为10~ 15mm，包芯缓释钝化镁粒堆密度1 · 1~1 · 5g/cm3 〇6. 基于权利要求1-5任意一项所述的预熔渣-镁粒包芯线在制备大线能量焊接用钢中 的应用。7. -种大线能量焊接用钢的生产工艺，其特征在于，该生产工艺包括:将权利要求1-5 中任意一项所述的预熔渣-镁粒包芯线喂入待镁合金化的钢水中进行镁微合金化。8. 根据权利要求7所述的一种大线能量焊接用钢的生产工艺，其特征在于，所述大线能 量焊接用钢生产工艺包括转炉炼钢、LF精炼以及连铸工序;所述LF精炼工序进行Ti微合金 化，同时根据Al目标值对Al调整并Ca处理，然后进行Mg微合金化。9. 根据权利要求7或8所述的一种大线能量焊接用钢的生产工艺，其特征在于，所述LF 精炼工序，精炼时间多35min，喂Ti线后净吹氩时间多5min，净吹时避免钢水液面裸露;进站 钢水温度，第一炉1580~1590 °C，连浇炉1575~1585 °C;进站后铝线喂入量1.5-2.5m/t钢， 加石灰、萤石，降电极化渣，加铝粉造白渣;钙处理前钢水:S<0.010%，Als=250~350ppm，T= 1580~1590°C ;钙处理采用Ca-Si线，Ca-Si线喂入量1 · 5-2 · 5m/t;钙处理后钢水Als=150~ 300ppm，Ca=25~40ppm，然后喂入钙铝酸盐预熔渣缓释剂包芯线，喂丝速度2.5 m/s -3.5m/ 8，喂入量1.5-2.5111八钢，出站温度1570~1580°(：。10. 根据权利要求7或8所述的一种大线能量焊接用钢的生产工艺，其特征在于，所述转 炉炼钢工序，炼钢所用铁水[P]彡0 · 090%，[S]彡0 · 045%;终点目标[C]=0 · 04~0 · 06%、[P]彡 0.015%、[S]彡0.030%、[0]=500~800??111，出钢温度1660~1690°(：，出钢过程中加入钼铁、锰 铁、硅铁、铌铁、铝铁进行微合金化，并用Al终脱氧;所述连铸工序，二冷采用弱冷却，矫直温 度彡900°C，中间包使用无碳覆盖剂，中间包适宜过热度15~35°C;开浇正常后，拉速控制在 0.90~1.10m/min之间。
【文档编号】C22C38/04GK105925759SQ201610532276
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年7月8日
【发明人】王硕明, 刘增勋, 张庆军, 孙立根, 张彩军, 朱立光, 韩毅华, 王雁
【申请人】华北理工大学