[发明专利]一种焊接用钢及其冶炼方法

说明书

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（≤0.50）、N在300-500PPM、S≤0.010%、Mn1.50-2.20%，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Si、低N、S含量的范围控制；

2 C、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；  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≤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；  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%。

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℃。

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%；VOD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≥10min,真空度≤3mbar连续保持时间≥5min, 进行全程吹氩控制低N≤0.018%；（不使用AL脱氧控制S范围）

ⅢLF炉喂硅钙

喂硅钙（含Si57%）（或纯钙线折算为硅钙线）1-3m/t底吹氩弱搅拌时间≥10min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、Si、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≤0.021； 其余为Fe与不可避免的杂质，Cu、Mo残余元素≤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≤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；