一种高强高韧性起重机臂架用管及其制造方法
【专利摘要】本发明提供一种高强高韧性起重机臂架用管，其成分质量分数为：C 0.14～0.18％、Si0.30～0.50％、Mn1.30～1.50％、P≤0.015％、S≤0.008％、Cr0.35～0.50％、Ni0.10～0.20％、Mo0.25～0.38％、V0.07～0.12％、Ti≤0.05％、W0.30～0.45％、Al0.02～0.05％、Cu≤0.02％、Nb≤0.05％、N≤0.007％，余为铁和杂质。炉外精炼结束前5～8min添加钛铁。管坯加热温度1260～1280℃；钢管淬火温度920～930℃，回火温度690～700℃，保温时间40～60min。本发明工艺简单，易于实现，臂架管按照标准NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》技术要求做焊接判定，其室温拉伸检验、侧弯、面弯、背弯等弯曲试验及-40℃低温冲击全部合格，且产品性能均匀，稳定性好。
【专利说明】
一种高强高韧性起重机臂架用管及其制造方法
技术领域
[0001]本发明属于冶金工艺技术领域，特别涉及一种高强度高韧性起重机臂架用无缝钢管及其制造方法。
【背景技术】
[0002]起重行业是国民经济建设中重要的基础工业之一。液压履带式起重机是一种高层建筑施工用的自行式起重机，是工程机械中技术含量高，制造工艺复杂，具有独特性能的起重作业机械，它具有起重能力相对大，转弯半径小，可吊重行走，履带对地面比压小，对环境要求低，作业稳定性好，桁架组合可自由更换等特点，因而广泛应用于搭建桥梁、安装发电设备、安装炼油设备、架设风力发电机组以及建设海上工作平台等施工项目。履带起重机臂架是起重机的关键部件，其使用条件要求无缝钢管不仅要具有高强度和高韧性，同时要求具有良好焊接性能。近年来，随着我国基础设施建设的加强，尤其在三峡工程、青藏铁路、西气东输、西电东送等行业迅速发展的拉动下，国内履带起重机市场得到了持续、快速壮大。目前，我国起重机臂架用高强度钢管国内只有宝钢、攀成钢、衡阳钢管等少数几家钢管厂能够生产。
[0003]世界上先进工业国家已经逐步采用如ASTMA514系列、DIN STE系列、WEL — TEN系列为代表的高强度焊接结构钢制造履带起重机臂架。这些钢种都是在低碳锰钢基础上加入适量的Cr、N1、Mo、V、Nb、Ti等微合金元素而成。国内曾有人采用具有良好低碳的Cr-N1-Mn-Mo-V-B合金钢试制过高强度臂架管，但并未批量投入生产及使用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的旨在提供一种具有高强度、高韧性和良好焊接性能的起重机臂架用无缝钢管及其制造方法。
[0005]为此，本发明所采取的解决方案是:
[0006]—种高强高韧性起重机臂架用管，其化学成分质量百分比含量为:
[0007]C 0.14 ?0.18 %, Si 0.30 ?0.50 %、Mn 1.30 ?1.50 %、P 彡 0.015 %,S 彡 0.008 %、Cr 0.35 ?0.50 %、Ni 0.10 ?0.20 %、Mo 0.25 ?0.38 %、V 0.07 ?0.12%、Ti 彡 0.05%、W 0.30 ?0.45%、Al 0.02 ?0.05%、Cu 彡 0.02%、Nb 彡 0.05%、N彡0.007%，余为铁和杂质。
[0008]—种高强高韧性起重机臂架用管的制造方法，其特征在于:
[0009](I)工艺路线
[0010]采用铁水预处理一转炉冶炼一LF+VD炉外精炼一连铸连乳一热乳一热处理一探伤工艺。
[0011]⑵炉外精炼
[0012]精炼结束前5?8min添加钛铁。
[0013](3)热乳工艺
[0014]管坯加热温度1260?1280°C ;连乳选用表面无缺陷芯棒乳制，并采用石墨润滑；定径使用高压水除鳞。
[0015](4)热处理工艺
[0016]调质工艺:淬火温度920?930°C，使钢管充分奥氏体化，水淬保证钢管旋转轮中心线水平；回火温度690?700°C，保温时间40?60min。
[0017]本发明的有益效果为:
[0018]1、本发明工艺合理，钢质纯净、夹杂物少，钢管几何尺寸好，性能稳定。
[0019]2、本发明的产品按照标准NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》技术要求做焊接判定，结果表明，钢管经焊接后，其室温拉伸检验合格，侧弯、面弯、背弯等弯曲试验合格，_40°C低温冲击合格。
[0020]3、本发明产品的制造工艺简单，易于实现，热处理后的臂架管显微组织为回火索氏体，产品性能均匀性好。
【附图说明】
[0021]图1是热处理后的起重机臂架管显微组织图。
【具体实施方式】
[0022]实施例1:
[0023]高强高韧性起重机臂架用管化学成分质量百分比含量为:
[0024]C 0.15%、S1.50%、Mn 1.40%,P 0.010%、S 0.008% ^ Cr 0.46% ^ Ni 0.13%、Mo 0.34%、V 0.08%、Ti 彡 0.05%、W 0.40%、Al 0.042%、Cu 彡 0.02%、Nb 彡 0.05%、N彡0.007%，余为铁和杂质。
[0025]工艺路线:采用铁水预处理一转炉冶炼一LF+VD炉外精炼一连铸连乳一热乳一热处理一探伤工艺。
[0026]炉外精炼:精炼结束前6min添加钛铁。
[0027]热乳工艺:管坯加热温度1265°C ;连乳选用表面无缺陷芯棒乳制，并采用石墨润滑；定径使用高压水除鳞。
[0028]热处理工艺:调质处理:淬火温度930°C，使钢管充分奥氏体化，水淬保证钢管旋转轮中心线水平；回火温度698°C，保温时间50min。
[0029]实施例2:
[0030]高强高韧性起重机臂架用管，其化学成分质量百分比含量为:
[0031]C 0.17%、Si 0.35%、Μη 1.30%、Ρ 0.013%、S 0.005%^Cr 0.40%、Ni 0.20%、Mo 0.28%、V 0.12%、Ti 彡 0.05%、ff 0.34%、Al 0.03%、Cu 彡 0.02%、Nb 彡 0.05%、N彡0.007%，余为铁和杂质。
[0032]工艺路线:采用铁水预处理一转炉冶炼一LF+VD炉外精炼一连铸连乳一热乳一热处理一探伤工艺。
[0033]炉外精炼:精炼结束前8min添加钛铁。
[0034]热乳工艺:管坯加热温度1275°C ;连乳选用表面无缺陷芯棒乳制，并采用石墨润滑；定径使用高压水除鳞。
[0035]热处理工艺:调质处理:淬火温度925°C，使钢管充分奥氏体化，水淬保证钢管旋转轮中心线水平；回火温度693°C，保温时间60min。
【主权项】
1.一种高强高韧性起重机臂架用管，其特征在于，其化学成分质量百分比含量为:C 0.14 ?0.18%、Si 0.30 ?0.50%^Mn 1.30 ?1.50%、P 彡 0.015%、S 彡 0.008%、Cr 0.35 ?0.50%、Ni 0.10 ?0.20%、Mo 0.25?0.38%、V 0.07 ?0.12%、Ti 彡 0.05%、W 0.30 ?0.45%、A1 0.02 ?0.05%^Cu 彡 0.02%、Nb 彡 0.05%、N 彡 0.007%，余为铁和杂质。2.一种如权利要求1所述高强高韧性起重机臂架用管的制造方法，其特征在于: (1)工艺路线 采用铁水预处理一转炉冶炼一LF+VD炉外精炼一连铸连乳一热乳一热处理一探伤工-H-乙； (2)炉外精炼 精炼结束前5?8min添加钛铁； (3)热乳工艺 管坯加热温度1260?1280°C ;连乳选用表面无缺陷芯棒乳制，并采用石墨润滑；定径使用高压水除鳞； (4)热处理工艺 调质工艺:淬火温度920?930°C，使钢管充分奥氏体化，水淬保证钢管旋转轮中心线水平；回火温度690?700°C，保温时间40?60min。
【文档编号】C22C38/48GK105986190SQ201510087549
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月25日
【发明人】李道刚, 董芬, 陈勇, 李应雄, 王茹, 洪汛, 高山, 吴宇新, 张尧, 杜猛
【申请人】鞍钢股份有限公司