专利名称：一种焊接用钢及其冶炼方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接用钢及其冶炼方法。
背景技术：
随着时代的不断进步，用户的要求不断更新，焊接口光滑、平整、充填好的不锈钢将是未来的焊接用钢的发展方向，现有焊接用钢材是用钢低Si(彡0.50)、N在300-500PPM、S彡0.010%、Mnl.50-2.20%,由于流动性不好，在焊接使用中易出现气孔、裂纹、皮下气泡等缺陷，导致焊缝不均，表面不平，填充不致密，喷溅严重，整体质量下降。
发明内容
为了克服现有焊接用钢的上述不足，本发明提供一种焊接用钢，用本焊接用钢制成的焊丝焊接减轻焊缝不均，表面不平，填充不致密的缺陷，并且提供该焊接用钢的冶炼方法。本发明主要是通过根据发明的目的优化与调整ER308钢中Si为0.40-0.65%、N为≤ 0.030%, Mn 为 1.80-2.50%, S 为 0.007-0.015% ;2、C、Cr、Ni，使钢材达到稳定的性能，以便达到本发明的目的。1中S1、低N、S含量的范围控制；
2C、Mn、Cr、Ni的精确控制。本发明的焊接用钢的成分的质量百分比为:
Si 0.40-0.65% ； N^0.030 ； S 0.007 0.015 ;C 0.030 0.050 ; Mn1.80 2.50 ; Cr 19.70 20.20 ； Ni 9.60 10.00 ；
P≤0.021 ；其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素≤0.50%。本发明的焊接用钢的较佳成分的质量百分比为:
Si 0.40 0.60; N ≤ 0.018; S 0.007 0.015 ;C 0.030 0.050 ; Mn1.90 2.10 ; Cr 19.70 20.00 ； Ni 9.75 9.85 ; P ≤ 0.021 ；
其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素< 0.50%。本发明的焊接用钢的冶炼方法，依次包括预处理铁水、K-OBM-S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是:
预处理铁水的P与S的重量百分比为:
P≤0.010% ； S≤0.050% ； 钢包中带渣量< 0.3t ；
温度≤1230°C。I不锈钢转炉冶炼
初始S ≤ 0.050% ;转炉冶炼过程中吹氩控制低N ≤ 0.020%,转炉冶炼控制Si为
1.6-1.7% ；V0D 调渣碱度≥ 2.0 ；
II在VOD微调控制控制Si为0.50 0.65% ；
吹氧结束后沸腾时间> IOmin,真空度< 3mbar连续保持时间> 5min,进行全程吹気控制低N彡0.018% ；(不使用AL脱氧控制S范围)
III LF炉喂硅钙
喂硅钙(含Si57%)(或纯钙线折算为硅钙线)l-3m/t底吹氩弱搅拌时间彡IOmin且钢水不裸露，防止吸气增氮。IV控制钢水中成分
为了提高化学成分精准性而做的特别要求，钢水中的C、S1、Mn、Cr、Ni与N，以下述的目标值:
C 0.040% ； Si 0.55% ； Mn 2.0% ； Cr 19.85% ； Ni 9.80% ；
N 0.015% ;分别按 ±0.01%、±0.1%、±0.1%、±0.15%、±0.05%、±0.01% 的控制精度控制。以C 0.040% 为例说明，误差是 ±0.01%，则 C 0.03 0.05%。冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为:
Si 0.40-0.65% ； N^0.020 ； S 0.007 0.015 ;C 0.030 0.050 ; Mn 1.80 2.50 ; Cr 19.70 20.20 ； Ni 9.60 10.00 ；
P彡0.021 ；其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素彡0.50%。进一步，以N 0.015%为目标值，以-0.01%的控制精度控制，冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为:
Si 0.40 0.60; N 彡 0.018; S 0.007 0.015 ;C 0.030 0.050 ; Mn1.90 2.10 ; Cr 19.70 20.00 ； Ni 9.75 9.85 ; P ^ 0.021 ；
其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素< 0.50%。用本发明的焊接用钢制成的焊丝，焊接减轻焊缝不均，表面不平，填充不致密的缺陷。减少成分波动带来的合金损失，降低生产成本。
具体实施例方式下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式
，但本发明的具体实施方式
不局限于下述的实施例。焊接用钢实施例
本实施例的成分的质量百分比为:
Si 0.55; N 0.015; S 0.011; C 0.042; Mn 2.03;
Cr 19.88 ； Ni 9.82 ； P 0.021 ；Cu 0.15 ； Mo 0.25 ；
其余为Fe与不可避免的杂质。用本实施例的焊接用钢制成直径2毫米的焊丝，焊接304L (06Crl9Nil0)，焊缝均匀，填充致密。无气孔、无裂纹、无凹凸不平、凝固表面光滑、无皮下汽泡等缺陷，焊缝组织均匀，弥散分布的铁素体(σ )相能达< 15%。焊接用钢制造方法实施例
本实施例为下述依次的步骤:包括预处理铁水、K-OBM-S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是:预处理铁水的P与S的重量百分比为:
P 0.0080% ； S 0.045% ； 钢包中带渣量 0.28t ；
温度 1235。。。
I不锈钢转炉冶炼
初始S 0.045% ;转炉冶炼过程中吹氩控制低N 0.019%转炉冶炼控制Si为1.65% ；
VOD调渣碱度2.2 ；
II在VOD微调控制 控制Si为0.60% ；
吹氧结束后沸腾时间12min,真空度2mbar连续保持时间6min,进行全程吹IS控制低N 0.016% ；(不使用AL脱氧控制S范围)
III LF炉喂硅钙
喂硅钙(含Si 57%) 2m/t底吹氩弱搅拌时间12min且钢水不裸露。IV控制钢水中成分
钢水中的C、S1、Mn、Cr、Ni与N，以下述的目标值:
C 0.040% ； Si 0.55% ； Mn 2.0% ； Cr 19.85% ； Ni 9.80% ； N 0.015% ;分别按 ±0.01%、±0.1%、±0.1%、±0.15%、±0.05%、±0.01% 的控制精度控制。本实施例冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为:
Si 0.55; N 0.015; S 0.011; C 0.042;
Mn 2.03 ； Cr 19.88 ； Ni 9.82 ； P 0.021 ；
Cu 0.15 ； Mo 0.25 ；
其余为Fe与不可避免的杂质。
权利要求
1.一种焊接用钢，它的成分的质量百分比为: Si 0.40-0.65% ； N^0.030 ； S 0.007 0.015 ;C 0.030 0.050 ; Mn1.80 2.50 ; Cr 19.70 20.20 ； Ni 9.60 10.00 ； P≤0.021 ；其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素彡0.50%。
2.根据权利要求1的述的焊接用钢，它的成分的质量百分比为: Si 0.40 0.60; N ≤ 0.018; S 0.007 0.015 ;C 0.030 0.050 ; Mn1.90 2.10 ; Cr 19.70 20.00 ； Ni 9.75 9.85 ; P ^ 0.021 ； 其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素< 0.50%。
3.一种焊接用钢的冶炼方法，它依次包括预处理铁水、K-OBM-S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是: 预处理铁水的P与S的重量百分比为: P≤0.010% ； S≤0.050% ； 钢包中带渣量< 0.3t ； 温度≤1230 0C ； I不锈钢转炉冶炼 初始S < 0.050% ;转炉冶炼过程中吹氩控制低N < 0.020%,转炉冶炼控制Si为.1.6-1.7% ；V0D 调渣碱度≤ 2.0 ； II在VOD微调控制 控制Si为0.50 0.65% ； 吹氧结束后沸腾时间> IOmin,真空度< 3mbar连续保持时间> 5min,进行全程吹気控制低NS 0.018%; III LF炉喂硅钙 喂娃1丐l-3m/t底吹IS弱搅拌时间彡IOmin且钢水不裸露,防止吸气增氮； IV控制钢水中成分 为了提高化学成分精准性而做的特别要求，钢水中的C、S1、Mn、Cr、Ni与N，以下述的目标值:C 0.040% ； Si 0.55% ； Mn 2.0% ； Cr 19.85% ； Ni 9.80% ； N 0.015% ;分别按 ±0.01%、±0.1%、±0.1%、±0.15%、±0.05%、±0.01% 的控制精度控制；冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为:Si 0.40-0.65% ； N ≤ 0.020 ; S 0.007 0.015 ；C 0.030 0.050 ； Mn.1.80 2.50 ; Cr 19.70 20.20 ； Ni 9.60 10.00 ； P≤0.021 ；其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素彡0.50%。
4.根据权利要求3所述的焊接用钢的冶炼方法，其特征是；以N0.015%为目标值，以-0.01%的控制精度控制，冶炼的焊接用钢的成分的质量百分比为: Si 0.40 0.60; N≤ 0.018; S 0.007 0.015 ;C 0.030 0.050 ; Mn.1.90 2.10 ; Cr 19.70 20.00 ； Ni 9.75 9.85 ; P ^ 0.021 ； 其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素< 0.50%。
全文摘要
本发明涉及一种焊接用钢及其冶炼方法。焊接用钢的成分的百分比为Si0.40-0.65%；N≤0.030；S0.007～0.015；C 0.030～0.050；Mn1.80～2.50；Cr 19.70～20.20；Ni 9.60～10.00；P≤0.021。冶炼方法依次包括预处理铁水、K-OBM-S冶炼、VOD与LF炉精炼，其步骤特征是预处理铁水中P≤0.010%；S≤0.050%。Ⅰ不锈钢转炉冶炼 转炉冶吹氩控制N≤0.020%，控制Si为1.6-1.7%；VOD调渣碱度≥2.0；Ⅱ在VOD微调控制 控制Si为0.50～0.65%；进行全程吹氩控制低N≤0.018%；ⅢLF炉喂硅钙喂硅钙1-3m/t，底吹氩弱搅拌时间≥10min且钢水不裸露；Ⅳ控制钢水中成分。用本发明的焊接用钢制成的焊丝，焊接减轻焊缝不均的缺陷。
文档编号C22C33/04GK103184392SQ20131012652
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月12日 优先权日2013年4月12日
发明者孙猛林, 王志军, 陈景锋, 张增武 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司