專利名稱：一種焊接用不銹鋼的軋制加熱方法
技術領域：
本發(fā)明涉及-一種焊接用不銹鋼的軋制加熱方法，特別是309L不銹鋼 的軋制加熱方法。
背景技術：
焊接用鋼為了提高焊接性，減少焊接裂紋，要求焊接時焊縫組織主要 為奧氏體，但是必須有一定量鐵素體。鐵素體作為鋼中第二相，可以阻止 悍縫中微觀裂紋的發(fā)展，從而可避免焊接裂紋。EQ309L或E309L不銹鋼是 焊接材料中鐵素體含量最高的鋼種， 一般焊接材料中鐵素體含量要求為 3-10%，而EQ309L或E309L不銹鋼中鐵素體含量要求為12-15%。不銹鋼在 熱加工溫度下如果鐵素體含量超過10%，由于鐵素體和奧氏體變形特性不一 樣，再加上鋼中鐵素體晶粒較大而且成樹枝或網(wǎng)狀分布，軋制時會使兩相 界面所受的力超過界面結(jié)合力，軋制成鋼帶或盤條過程中開裂。因此， EQ309L或E309L不銹鋼軋制時成材率非常低，最低時為0，最高時只有70% 左右。國內(nèi)外還沒有解決EQ309L或E309L不銹鋼軋制開裂的相關技術報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有焊接用不銹鋼的軋制加熱方法在熱軋時發(fā)生開裂致使成 材率低的不足，本發(fā)明提供一種明顯降低熱軋時開裂的焊接用不銹鋼的軋 制加熱方法。
本發(fā)明先找309L不銹鋼特別是EQ309L不銹鋼在軋制時發(fā)生開裂的原 因，經(jīng)研究分析，EQ309L不銹鋼在軋制時發(fā)生開裂的原因是由于不銹鋼鋼 水凝固組織一般比較粗大，象EQ309L不銹鋼凝固時會在奧氏體基體上形成 粗大的鐵素體，鐵素體成樹枝或網(wǎng)狀分布，參見圖l，奧氏體和鐵素體兩相 存在較大的應力集中，此應力超過界面結(jié)合力而造成連鑄坯軋制開裂，參 見圖3。
本發(fā)明的構思主要通過改變加熱工藝，使第二相鐵素體的數(shù)量滿足要
求的基礎上改變鐵素體的大小和形狀，很好地解決了軋制開裂問題。 鋼鐵的軋制一般是連鑄坯或鋼錠在加熱爐加熱一定時間，然后進行軋制，
每次軋制前只進行一次加熱。而本發(fā)明的技術方案是使EQ309L或E309L不 銹鋼連鑄坯軋制前通過兩次加熱，使第二相鐵素體的數(shù)量在滿足焊接要求 的基礎上改變鐵素體的大小和形狀，從而解決了軋制開裂問題。本發(fā)明的 主要特征是連鑄坯兩次加熱的加熱溫度和加熱時間。
本發(fā)明針對EQ309L或E309L不銹鋼采用連鑄坯兩次加熱，第一次將連 鑄坯加熱到1100 1150°C，加熱180-220分鐘，連鑄坯出加熱爐冷卻到室 溫，第二次將連鑄坯加熱到1200 1250°C，加熱180-220分鐘，連鑄坯出 加熱爐進行軋制。由于采用兩次加熱，EQ309L或E309L不銹鋼鋼中的鐵素 體從樹枝或網(wǎng)狀分布改變?yōu)閺浬铧c狀分布，參見圖2，使奧氏體和鐵素體 兩相交界面減小，降低了兩相之間的應力集中效應，從而改善了熱塑性， 減少了軋制開裂，參見圖4。
本發(fā)明涉及的EQ309L或E309L不銹鋼的化學成分(重量百分數(shù))為 C《0.03% 0<Si《1.00% 0<Mn《2.50%P《0.035%S《0.030% Cr: 22. 50% 24. 50% Ni: 12. 00% 14. 00% N《0. 10% 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
本309L不銹鋼的軋制加熱方法包括下述依次的步驟
(一) 、第一次加熱
將EQ309L或E309L不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中，將連鑄坯加熱 到1100。C 1150。C，加熱時間為180-220分鐘，EQ309L或E309L不銹鋼鑄 坯出加熱爐后冷卻到室溫。
(二) 、第二次加熱 冷卻后的連鑄坯重新放入連續(xù)式加熱爐中，將連鑄坯加熱到1200
1250°C，加熱時間為180-220分鐘，出加熱爐。
(三) 軋制
將出爐后的連鑄鋼坯送入熱連軋機，根據(jù)不銹鋼鑄坯的形式，可軋制 鋼帶如厚X寬為4.0X1000mm的鋼帶，也可軋制成盤條如直徑為4> 5. 5mm盤 條。終軋溫度1000 1020°C，自然冷卻到室溫。
上述的不銹鋼鑄坯可用塊料、也可用棒料。
由于本EQ309L或E309L不銹鋼的軋制加熱方法采用兩次加熱，不銹 鋼中的鐵素體從樹枝或網(wǎng)狀分布改變?yōu)閺浬铧c狀分布，參見圖2，使奧氏 體和鐵素體兩相交界面減小，降低了兩相之間的應力集中效應，從而改善 了熱塑性，明顯減少了軋制開裂，參見圖4。成材率穩(wěn)定地達到90%以上， 最高達到了 96% 。


圖1是現(xiàn)有EQ309L不銹鋼的軋制加熱方法加熱的EQ309L不銹鋼連鑄 坯組織圖。
圖2是本EQ309L不銹鋼的軋制加熱方法加熱的EQ309L不銹鋼連鑄坯 組織圖。
圖3是現(xiàn)有EQ309L不誘鋼的軋制加熱方法軋制的EQ309L不銹鋼表面圖。
圖4是本EQ309L不銹鋼的軋制加熱方法軋制的EQ309L不銹鋼表面圖。
具體實施例方式
本焊接用不銹鋼的軋制加熱方法的具體實施方式
由下面的實施例給 出，但本發(fā)明的具體實施方式
不局限于下述的實施例。
下面的實施例主要以不銹鋼焊帶EQ309L和不銹鋼焊條E309L說明本焊 接用不銹鋼的軋制加熱方法，但本焊接用不銹鋼的軋制加熱方法可應用于 309L —類不銹鋼，用本焊接用不銹鋼的軋制加熱方法加熱的焊接用不銹鋼， 可以軋成盤條生產(chǎn)不銹鋼焊條、不銹鋼焊絲，也可以軋成鋼帶生產(chǎn)不銹鋼 焊帶、藥芯不銹鋼悍絲。 實施例一
本實施例的EQ309L不銹鋼坯的化學成分(重量百分數(shù))為 C: 0.025% Si: 0.70% Mn: 2.10%P: 0.025%S: 0.010% Cr:23. 10%Ni: 13.00% N: 0. 06% 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
本EQ309L不銹鋼的軋制加熱方法實施例為下述依次的步驟 (一)、第一次加熱將EQ309L不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中加 熱，將連鑄坯加熱到1100°C，加熱時間180分鐘，EQ309L不銹鋼鑄坯出加 熱爐后冷卻到室溫。
(二) 、第二次加熱冷卻后的EQ309L連鑄坯重新放入步進式連續(xù)加
熱爐中加熱，將連鑄坯加熱到1250°C，加熱時間180分鐘，出加熱爐軋制。
(三) 軋制將出爐后的連鑄鋼坯送入板材熱連軋機，軋制成厚X寬 為4.0X1000畫的鋼帶。終軋溫度100(TC，自然冷卻到室溫。 實施例二
本實施例的EQ309L不銹鋼坯的化學成分(重量百分數(shù))為 C: 0.020% Si.. 0.75% Mn: 2.30%P: 0.020%S: 0.005% Cr : 23.20%Ni:12.80% N: 0.05% 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。 本EQ309L不銹鋼的軋制加熱方法實施例為下述依次的步驟-
(一) 、第一次加熱將EQ309L不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中加 熱，將連鑄坯加熱到U3(TC，加熱時間200分鐘，EQ309L不銹鋼鑄坯出加 熱爐后冷卻到室溫。
(二) 、第二次加熱冷卻后的EQ309L連鑄坯重新放入步進式連續(xù)加 熱爐中，將連鑄坯加熱到1220°C，加熱220分鐘，出加熱爐軋制。
(三) 軋制將出爐后的連鑄鋼坯送入板材熱連軋機，軋制成厚X寬 為4.0X1000mm的鋼帶。終軋溫度1000。C，自然冷卻到室溫。 實施例三
本實施例的EQ309L不銹鋼坯的化學成分(重量百分數(shù))為 C: 0.018% Si: 0. 75% Mn: 2.250%P: 0.017%S: 0.008% Cr : 23.250%Ni:13.50% N: 0.07% 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
本EQ309L不銹鋼的軋制加熱方法實施例為下述依次的步驟
(一) 、第一次加熱將EQ309L不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中， 將連鑄坯加熱到1150°C，加熱180分鐘，EQ309L不銹鋼鑄坯出加熱爐后冷 卻到室溫。
(二) 、第二次加熱冷卻后的EQ309L連鑄坯重新放入步進式連續(xù)加 熱爐，將連鑄坯加熱到124(TC，加熱190分鐘，出加熱爐軋制。
(三) 軋制將出爐后的連鑄鋼坯送入板材熱連軋機，軋制成厚X寬 為4.0X1000mra的鋼帶。終軋溫度100(TC，自然冷卻到室溫。
實施例四
本實施例的E309L不銹鋼坯的化學成分(重量百分數(shù))為 C: 0.015% Si: 0.70% Mn: 2.150%P: 0.016%S: 0.009% Cr:23. 200%Ni:13.55% N: 0. 065% 其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
本E309L不銹鋼的軋制加熱方法實施例為下述依次的步驟
(一) 、第一次加熱將E309L不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中，將 連鑄坯加熱到1130°C，加熱200分鐘，E309L不銹鋼鑄坯出加熱爐后冷卻 到室溫。
(二) 、第二次加熱冷卻后的E309L連鑄坯重新放入步進式連續(xù)加熱 爐，將連鑄坯加熱到1240°C，加熱190分鐘，出加熱爐軋制。
(三) 軋制將出爐后的連鑄鋼坯送入線材熱連軋機，軋制成直徑為 4)5.5mm盤條。終軋溫度102(TC，自然冷卻到室溫。
實施例五
本實施例的E309L不銹鋼坯的化學成分(重量百分數(shù))為 C: 0.020% Si: 0.65% Mn: 2.10%P: 0.018%S: 0.008% Cr : 23.30%Ni:13.60% N: 0.08%其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
本E309L不銹鋼的軋制加熱方法實施例為下述依次的步驟
(一) 、第一次加熱將E309L不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中，將 連鑄坯加熱到1140。C，加熱210分鐘，E309L不銹鋼鑄坯出加熱爐后冷卻 到室溫。
(二) 、第二次加熱冷卻后的E309L連鑄坯重新放入步進式連續(xù)加熱 爐，將連鑄坯加熱到1240°C，加熱190分鐘，出加熱爐軋制。
(三) 軋制將出爐后的連鑄鋼坯送入線材熱連軋機，軋制成直徑為 小5. 5腿盤條。終軋溫度102(TC，自然冷卻到室溫。
說明EQ309L不銹鋼主要用途是制造壓力容器堆焊用不銹鋼焊帶， EQ309L是美國焊接材料協(xié)會標準AWS A5.9中不銹鋼焊帶牌號，國內(nèi)還沒 有相應標準和牌號。
我國不銹鋼焊接材料標準還不完整，現(xiàn)在只有一個標準《焊接用不銹 鋼盤條》，而日本、美國不銹鋼焊接材料標準比較齊全，國內(nèi)焊接材料企業(yè) 一般都采用美標AWS。在AWS中一類鋼種按用途不同對應不同的牌號， 如309L系列焊接用不銹鋼，按不銹鋼焊條、不銹鋼焊絲、不銹鋼焊帶、藥 芯不銹鋼焊絲牌號分別為E309L、 ER309L、 EQ309L、 EC309L，化學成分 大體類似，部分元素實際控制范圍稍有不同。而國內(nèi)對應的309類只有一 個不銹鋼焊條牌號HlCr24Ni13。
權利要求
1、一種焊接用不銹鋼的軋制加熱方法，它包括下述依次的步驟(一)、第一次加熱將焊接用不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中，將連鑄坯加熱到1100℃～1150℃，加熱時間為180-220分鐘，焊接用不銹鋼鑄坯出加熱爐后冷卻到室溫；(二)、第二次加熱冷卻后的連鑄坯重新放入連續(xù)式加熱爐中，將連鑄坯加熱到1200～1250℃，加熱時間為180-220分鐘，出加熱爐。
全文摘要
一種焊接用不銹鋼的軋制加熱方法特別是309L不銹鋼的軋制加熱方法，它包括下述依次的步驟(一)、第一次加熱將焊接用不銹鋼鑄坯在步進式連續(xù)加熱爐中，將連鑄坯加熱到1100℃～1150℃，加熱時間為180-220分鐘，焊接用不銹鋼鑄坯出加熱爐后冷卻到室溫；(二)、第二次加熱冷卻后的連鑄坯重新放入連續(xù)式加熱爐中，將連鑄坯加熱到1200～1250℃，加熱時間為180-220分鐘，出加熱爐。出爐后軋制成鋼帶或盤條。本焊接用不銹鋼的軋制加熱方法在軋制時明顯減少了軋制開裂，提高了成材率。
文檔編號C21D8/00GK101343682SQ20081007922
公開日2009年1月14日 申請日期2008年8月19日 優(yōu)先權日2008年8月19日
發(fā)明者王輝綿, 趙海泉, 郭永亮 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司