[发明专利]一种高端焊接用奥氏体不锈钢线材的制造方法

说明书

本发明公开了一种高端焊接用奥氏体不锈钢线材的制造方法，309Mo型奥氏体不锈钢包括以下步骤：1)EAF+AOD+LF+连铸；2)锻造：锻造加热温度1150‑1250℃保温4‑6小时；分两到四火进行锻造，确保每火开锻温度≥1100℃，每火停锻温度≥1000℃，变形量69％‑80％，最终将坯料锻到需要的尺寸；3)线材轧制通过轧制309Mo型奥氏体不锈钢坯料得到合适规格的线材产品；轧制加热温度1100±60℃，保温时间≥2小时；4)固溶处理：轧制后在炉中进行固溶退火，水冷。解决了因添加Mo导致材料铁素体增加的问题，热加工性能差的问题，保证产品质量和批量生产。

技术领域

本发明涉及焊接用奥氏体不锈钢领域，具体涉及一种采用连铸+锻造+轧制工艺生产的高端焊接用奥氏体不锈钢线材产品的制备方法。

背景技术

现代石油化工、交通运输、航天技术、动力装置及机器制造业，需要广泛应用到异种钢的焊。当奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢焊接时就要选用25－13系列即Cr25Ni13型的焊丝及焊条。这样可以避免在碳钢、低合金钢一侧熔合线上产生马氏体组织而形成冷裂纹。Cr25Ni13型的焊丝及焊条的主要特点是铬和镍含量较高、塑性和抗裂性好，主要典型钢种是309型奥氏体不锈钢。其中，309Mo是在309型奥氏体不锈钢中加了较高含量的Mo形成，使得材料在高温时其强度、抗裂性及耐腐蚀性更优异，主要用于焊接耐硫酸介质腐蚀的同类型不锈钢容器、复合板、异种钢等。但较高的钼含量在奥氏体不锈钢中容易产生б中间相，б相是一种脆硬的二次相，铬、钼可以提升б相在高温的析出行为，对不锈钢的力学性能产生不利的影响，导致塑性、韧性下降。所以，309Mo不锈钢的高温塑性较差，热变形温度范围很窄，当温度低于1000℃时塑性急剧下降，加工难度非常大，在国内市场鲜有国产化，几乎全靠进口。国内仅有宝钢、永兴特钢和申源特钢三家曾经试生产过，其中宝钢曾采用模铸工艺批量生产过该钢种，而永兴特钢和申源特钢仅仅是采用小锭型模铸→开坯→盘条轧制工艺小批量试生产。由于模铸产品存在成材率低、生产周期长等问题，若要实现大批量快速生产就需要借助连铸方法进行该线材产品的生产。

但是，由于309Mo连铸态的柱状晶非常发达(图1)，其显微组织如图2所示，在枝晶间存在脆性含钼相。传统的开坯过程不足以打碎柱状晶，坯料容易形成裂纹，所以需要找到有别于传统连铸+连轧的方法来生产309Mo奥氏体不锈钢线材产品。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种309Mo型高端焊接用奥氏体不锈钢线材产品的生产方法，以解决因添加Mo导致材料铁素体增加，热加工性能差的问题，保证产品质量和批量生产。

本发明的技术方案是，一种高端焊接用奥氏体不锈钢线材的制造方法，包括冶炼和锻造，309Mo型奥氏体不锈钢适用的化学成分范围如下：C：0～0.025％，Si：0.40～0.65％，Mn：1.5～1.8％，Ni：13.5～14.0％，Cr：23.0～25.0％，Mo：2.1～3.0％，Cu：0～0.025％，N：0.030～0.070％，S≤0.002％，P≤0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质元素；

包括以下步骤：

1)EAF+AOD+LF+连铸

EAF冶炼：加入含有上述成分的材料，底搅拌采用氮气，出钢温度1630-1730℃；

AOD精炼：兑钢后测温取样，根据检测数据吹氧脱碳；当温度≥1680℃后补加Cr、Mo、Ni、Mn、Al合金；终点碳控制≤0.04％，终点温度控制≥1700℃；还原后根据成分分析配入合金使成分达到目标值；

LF精炼：对前工序AOD精炼钢水测温取样全分析，根据分析结果微调成分；经搅拌均匀后吊包，吊包前确保成分达到目标值，控制S≤0.002％；控制S≤0.002％可以提高热塑性。

连铸：连铸中间包的目标过热度控制在＜50℃；连铸拉速控制在1.0～2.5米/分钟，二冷末端温度高于1000℃；连铸坯表面全剥皮精整并取样检验连铸坯质量；