一种低成本焊接结构钢板ASTMA36的生产方法与流程

本发明涉及热轧领域，尤其涉及一种低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法。

背景技术：

1、astm a36是美国材料试验协会标准的碳素结构钢，主要用于桥梁、建筑用焊接结构钢，用户对强韧性和焊接性提出更高要求，优化成分，对工艺进行重新设计，优化工艺流程，降低成本，提升钢板韧性，同时满足强度及焊接要求，以满足用户使用要求。

2、专利“一种含铬astm a36钢板及其生产方法”提供了一种薄规格6-12mm的astma36钢板生产方法，添加cr、ti等合金元素，本方法提供40-100mm厚的低合金结构钢的生产方法，本专利采用c-mn成分设计，与文献对比合金成本低；工艺设计不同，板坯规格不同，文献采用180mm，本专利采用250mm，250mm板坯压缩比更大，力学性能更优良。

3、文献“a36结构用热轧钢板生产实践”，提供了一种薄规格astm a36钢板生产方法，冲击功余量小。本方法采用c-mn成分设计，采用铝脱氧，未添加其他合金元素，对成分进行精准控制，成分性能余量较大，焊接性能及冲击性能优良。同时采用热装模式，相比上述专利节约能源，缩短工时，提高生产效率。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，采用热轧工艺，性能及焊接性能符合标准及用户使用要求。本发明采用窄成分控制，对轧制及冷却工艺进行精准控制，确保钢板性能优良，特别是厚度性能及焊接性满足用户的高标准要求。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一种低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，包括：

4、1)、转炉出钢温度1550-1620℃，采用单渣工艺冶炼，采用低碳锰铁和硅铝铁合金脱氧合金化，转炉渣层厚度小于50mm，挡渣出钢，出钢时间≥4min出钢时保证钢包为红热周转钢包，出钢前开底吹氩气进行吹扫；

5、2)、钢水进行lf精炼，对成分精准控制，白灰加入量≥5kg/吨钢，精炼过程必须蘸渣样，保证快速成白渣，并使白渣保持一定时间；

6、3)、连铸坯的厚度为250mm，钢水浇铸时过热度控制在15～28℃，换包时中包液位不小于25吨；长水口吹氩压力≥0.1mpa，中间包浸入式水口板间吹氩备压表流量达到6-10l/min,备压表压力0.1-0.4bar；

7、4)、加热采用热装工艺，采用冷却时间为缓冷时间≤250min，板坯入炉温度500-650℃，总在炉时间≥140min，板坯加热时采用三段式加热的步进式加热炉，第一加热段的加热温度1100～1150℃，加热时间40～50分钟；第二加热段的加热温度1200～1280℃，加热时间45～60min；均热温度1230～1300℃，加热时间≥30min，总加热时间不少于140min；板坯出炉温度1210-1250℃；

8、5)、轧制及冷却工艺：板坯加热好之后进行两阶段控制轧制，第一阶段轧制在粗轧机上完成，第一阶段开轧厚度为板坯厚度，第一阶段开轧温度1070-1240℃，高温延伸阶段的单道次压下率不小于13％，第一阶段终轧温度≥880℃，第一阶段轧制到第二阶段的开轧厚度为止；第二阶段轧制在精轧机上完成，第二阶段开轧温度为860～900℃，第二阶段的开轧厚度为1.2～3.0倍，第二阶段终轧温度为805-875℃，末道次压下率5％～10％；钢板轧完后进行层流冷却，acc水温为17～20℃，冷却速度为8～12℃/s，终冷温度为695～745℃，一般头部遮蔽0-2.0m，尾部遮蔽0-2.5m，边部遮挡0-2.0m，控制钢板返红后整体温度差≤50℃；

9、所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c：0.13～0.15％、si：0.18～0.25％、mn：0.85～0.95％、p：≤0.025％、s：≤0.010％、als：0.20～0.35％、cev：≤0.32％；其余为铁和不可避免杂质。

10、进一步的，为保证一定的压缩比板坯质量，选用250mm厚的连铸坯,铸坯中心偏析不大于b2.0。

11、进一步的，所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c：0.14％、si：0.20％、mn：0.88％、p：0.014％、s：0.004％、als：0.023％、cev：0.29％；余量为fe和不可避免的杂质。

12、进一步的，所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c：0.13％、si：0.20％、mn：0.92％、p：0.012％、s：0.003％、als：0.025％、cev：0.28％；余量为fe和不可避免的杂质。

13、进一步的，所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c 0.15％、si 0.24％、mn0.93％、p 0.015％、s 0.005％、als 0.020％、cev：0.30％，余量为fe和不可避免的杂质。

14、进一步的，所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c：0.14％、si：0.18％、mn：0.95％、p：0.012％、s：0.003％、als：0.030％、cev：0.30％，余量为fe和不可避免的杂质。

15、与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

16、(1)钢板厚度为40mm-100mm；

17、(2)采用c-mn成分设计，采用铝脱氧，未添加其他合金元素；

18、(3)板坯采用热装工艺，提高生产效率，降低能耗；

19、(4)对成分进行精准控制，成分性能余量较大，焊接性能及冲击性能优良；

20、本发明的突出优点是采用c-mn成分设计，采用铝脱氧，未添加其他合金元素，合金成本低，碳当量低，冲击性能优良，同时采用热装热送工艺，降低能耗，拓宽工艺设计窗口，提升批量生产效率，稳定批量生产40mm-100mm焊接结构钢板astm a36。经实际生产并检验，其力学性能优异，各实施例的钢板强度符合标准要求，延伸率大于22％，钢板20℃冲击功可达150j以上。

技术特征：

1.一种低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，其特征在于：为保证一定的压缩比板坯质量，选用250mm厚的连铸坯,铸坯中心偏析不大于b2.0。

3.根据权利要求1所述的低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，其特征在于：所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c：0.14％、si：0.20％、mn：0.88％、p：0.014％、s：0.004％、als：0.023％、cev：0.29％；余量为fe和不可避免的杂质。

4.根据权利要求1所述的低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，其特征在于：所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c：0.13％、si：0.20％、mn：0.92％、p：0.012％、s：0.003％、als：0.025％、cev：0.28％；余量为fe和不可避免的杂质。

5.根据权利要求1所述的低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，其特征在于：所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c 0.15％、si 0.24％、mn 0.93％、p 0.015％、s0.005％、als 0.020％、cev：0.30％，余量为fe和不可避免的杂质。

6.根据权利要求1所述的低成本焊接结构钢板astm a36的生产方法，其特征在于：所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：c：0.14％、si：0.18％、mn：0.95％、p：0.012％、s：0.003％、als：0.030％、cev：0.30％，余量为fe和不可避免的杂质。

技术总结
本发明公开了一种低成本厚规格焊接结构钢板ASTM A36的生产方法，所述钢板包含的质量百分比的化学成分为：C：0.13～0.15％、S i：0.18～0.25％、Mn：0.85～0.95％、P：≤0.025％、S：≤0.010％、Al s：0.20～0.35％、CEV：≤0.32％；其余为铁和不可避免杂质；所述钢板的生产工艺流程为脱硫→转炉冶炼→LF精炼→连铸→加热→轧制→冷却→热矫→剪切→取样检验。本发明采用热轧工艺，性能及焊接性能符合标准及用户使用要求。本发明采用窄成分控制，对轧制及冷却工艺进行精准控制，确保钢板性能优良，特别是厚度性能及焊接性满足用户的高标准要求。

技术研发人员：孙长玉,柳婕,惠鑫
受保护的技术使用者：包头钢铁（集团）有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/24