沙钢高品质焊丝钢研发现状和重点产品

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1、沙钢高品质焊丝钢研发现状和重点产品摘要：首先介绍了沙钢焊丝钢生产的技术装备和工艺路线；然后介绍了焊丝钢新品的研发流程，并简要介绍了提高焊丝钢工艺性能的低飞溅控制技术、高纯净焊丝钢的双渣冶炼技术、以及基于表面质量控制的热轧技术；最后介绍了部分新品焊丝钢的最新进展。关键词：焊丝钢；埋弧焊丝；气体保护焊丝；海工钢焊丝；大热输入焊丝中图分类号:TG4220沙钢焊丝钢生产概况装备方面，采用“100吨电炉/180吨转炉炼钢一LF精炼-真空处理一小方坯连铸一高线控轧一斯泰尔摩缓冷”流程工艺路线，具备年产300万吨的多品种、多规格焊丝钢盘条的

2、生产能力。技术方面，形成了“双渣脱磷”，“预脱硫”等高纯净钢生产技术、基于盘条表面氧化皮控制的加热和轧制技术、降低焊丝产品焊接飞溅的冶炼和轧制技术、用于提高盘条拉拔性能的组织控制的控冷技术等。借助上述装备和技术优势，使得普通级别焊丝钢的表面质量和拉拔性能等多项指标较以前有显著提高；2012年各类焊丝钢新品产销均创历史新高，如气体保护焊丝钢盘条销售35万吨，埋弧焊丝钢盘条销售5万吨。在新品研发方面，形成了“实验室研发-现场生产-用户试用反馈”三位一体的新品研发体系。通过客户交流和市场调研摸清用户需求，通过实验室分析设计和工艺制定

3、中试方案，根据反馈结果制定现场冶炼轧制工艺，再通过现场跟踪和用户使用跟踪查清产品性能，并通过用户反馈优化成分设计和生产工艺。截至目前，通过不懈努力，沙钢在焊丝钢产品开发方面取得了一系列重大成果。近年来成功研发管线钢配套埋弧焊丝、高强钢配套气体保护焊丝、船舶海工钢配套焊丝及大热输入专用焊丝等系列产品。为进一步满足用户和市场需求，主要瞄准不锈钢和高温合金等领域用特钢的高合金焊丝钢冶炼生产平台正在建设中，预计10月份可投入生产。1沙钢焊丝钢研发流程图1为基于“实验室研究-现场生产-用户试用反馈”的焊丝钢研发流程，主要包括三个阶段：实

4、验室研究、现场生产、用户使用反馈；三个阶段相互反馈，共同影响焊丝钢产品的研发效率和生产质量。对于普通级别焊丝钢，可采用“100吨电炉fLF-VD-保护浇铸一方坯”或“180吨转炉-LF-RH-保护浇铸一方坯”冶炼技术；但是针对纯净钢，在上述路线基础上，通过应用双渣除磷技术、合金包芯线除硫技术等可确保钢水PW0.06%。，0,S和NW0.03%。[l]o盘条表面质量控制方面：通过优化加热制度，减小Fe2SiO4层厚度的作用，有效减小氧化皮嵌入量；优化轧制工艺后提高吐丝温度，改善冷却水质量，增大除鳞水压，有效解决盘条表面红锈问题[

5、2]。提高拉拔性能方面：通过研究材料的CCT行为，采用Stelmor控冷设备缓冷轧后盘条，使盘条拉拔之前无需回火也不会造成拉拔断丝问题。降低气体保护焊丝焊接飞溅方面：通过优化精炼渣成分，提高夹杂物吸附能力，延长软搅拌时间，促进大型夹杂物上浮，加强连铸氫气保护，防止增氮和二次氧化等措施，有效控制了Ca,S等杂质元素造成的焊接飞溅问题。因此，通过这套“三位一体”的焊丝钢研发体系，不仅缩短研发生产流程，拓展焊丝钢品种，而且能有效地控制焊丝钢生产的各项质量指标。2沙钢高端焊丝钢新品研发2.1管线钢配套埋弧焊丝2.1.1X80/90/1

6、00配套埋弧焊丝近年来，天然气、石油工业飞速发展，采用大直径、高压力提升单管输送能力是管道大型化发展的趋势。这就要求输送管线具有很高的强度和良好的低温韧性。于去年开工建设的我国“西气东输”工程中的“三线”用钢选用X80,淘汰了“二线”中采用部分X70[3]；而在规划中的“四线”和“五线”工程中将采用新一代管线钢X90/100[4-6],这就需要配套的埋弧焊丝。采用Mn-Ni-Mo-Cr合金设计，并通过合金元素控制焊缝淬性、相变温度、晶粒度、晶粒形态等进而控制显微组织；通过合金元素强化焊缝金属基体组织，以达到高强度和低温冲击韧性

7、的搭配。图2为采用新研制焊丝、采用四丝双面埋弧焊接后得到的焊管的典型焊缝微观组织。从图2中可见，焊缝组织主要由针状铁素体、沿奥氏体晶界结晶的板条状贝氏体以及少量粒状贝氏体组成，其中的针状铁素体晶态大小不等，彼此咬合、互相交错分布，板条贝氏体的排列较为规则，但被不规则的针状铁素体和粒状贝氏体挤压分割，使其板条束较为细小，这也是焊缝具有较高强度，同时具有较好韧性的原因［7,8］。对X80/90/100配套埋弧焊丝的焊缝金属进行拉伸和冲击测试，力学性能结果如表1所示。由表1可知，X80/90/100配套焊丝经焊管试验的焊缝强度能够满

8、足美国石油学会标准API-5L分别对各级别管线钢强度的要求，三种级别焊丝的焊缝金属-20°C冲击吸收能量分别在180J,150J和120J以上，满足API—5L对X80/90/100管线钢的低温韧度要求。2.1.2弯管管线钢配套焊丝管道建设中需要直管（直缝管和螺旋管）和弯管相