EH36钢连铸坯角部横裂热模拟试验

在微合金钢连铸生产过程中,角部横裂纹一直未得到有效解决,裂纹的存在减少了铸坯热送量,严重影响生产顺行。综述了微合金连铸坯角部横裂纹的形成机理,重点分析了铌、钒、钛等微合金元素对角部横裂纹的影响,分析了防止横裂纹产生的措施,认为消除微合金钢连铸坯角部横裂纹的最有效方法是控制铸坯表层微观组织,使其具有较低的裂纹敏感性,克服连铸弯曲与矫直过程中产生的应力,而不产生裂纹。

对攀钢q235g钢连铸坯出现的角横裂缺陷进行了调查分析,在此基础上确定了连铸保护渣是引起角横裂的主要原因。并对保护渣的配方进行了改进,通过试验,研制出了适合攀钢普碳包晶钢用的连铸保护渣,有效地控制了q235g钢连铸坯角的横裂缺陷。

兴澄特钢300mm×320mm低碳钢铸坯酸洗后,可观察到铸坯角部振痕波谷处的横向裂纹,其长度为10～30mm,最大宽度达2mm。生产实践表明,当sa-210系列锅炉钢(%:0.13～0.25c、0.45～1.10mn)的[alt]从0.009%增加至0.021%时,铸坯角部横裂纹指数从0.03增加到2.64。因微量钛能改善钢在较低变形速率下的热成型性,钢中加微量钛,可以明显减少铸坯角部横裂纹的产生。通过控制加al量使[alt]≤0.010%,加ti使[ti]≈0.02%,同时采用提高钢水流动性和铸坯矫直温度≥900℃等措施,避免了sa-210c钢的铸坯角部横裂纹的产生。

针对微合金钢连铸生产过程中铸坯出现的角部横裂纹缺陷,从其产生原因、影响因素及解决方法等方面进行阐述。介绍了角横裂产生于结晶器内,并进一步扩展于二冷区。分析了连铸过程中的应力、热塑性、结晶器锥度和二次冷却模式等因素对微合金钢连铸坯角横裂的影响。总结了目前解决角横裂的几种方法。重点介绍了连铸微合金钢的脆化机制、微观组织和微合金元素对连铸坯热塑性的影响。最后对微合金钢连铸坯角横裂新的解决方法进行了展望。

a36含硼钢(/%:0.16～0.20c、0.10～0.25si、0.20～0.40mn、≤0.030p、≤0.015s、0.010～0.030a1、0.015～0.025ti、0.0010～0.0018b)1550mm×230mm板坯的生产流程为铁水预处理-210tbof-钢包吹氩-lf-连铸工艺。通过控制[c]≥0.16%,结晶器保护渣碱度由1.23提高到1.27,粘度由0.165pa·s降至0.123pa·s,在拉速1.0m/min时负滑动时间由0.22s降至0.15s,降低结晶器和矫直段铸坯边部的冷却水量,控制铸机对弧精度和辊缝精度,铸坯表面未发现明显的横裂纹,铸坯的修磨量由0.18%降至0.03%。

测试了q345b钢的高温力学性能,鉴别了铸坯裂纹处析出物的类型,在此基础上分析了连铸坯角裂形成原因,并提出了消除角裂的工艺措施。

集装箱船的大型化和快速、经济的航运要求,使集装箱船船体结构更多采用厚板高强度钢。厚板高强度钢高效焊接工艺研究成为3500teu集装箱船关键建造工艺研究的重要课题。segarc法可以实现厚板立焊自动单层高效焊接。采用合适的tmcp钢、低温焊接材料及适当工艺措施,可以解决大热输入量segarc法焊接接头韧性下降问题。

本文简述了30mm厚eh36船用钢板在应用垂直气电焊这种大热输入焊接方法中存在的问题,并通过对国产正火钢、日本tmcp钢、国产tmcp钢的试验研究,提出了应用大热输入焊接方法时采用tmcp钢的必要性,指出采用国产tmcp钢是以后的发展趋势。

本文简述了六流中间包水模试验的原理,方法,结果及应用情况。

通化钢铁股份公司采用ftsr工艺在试生产的采暖散热器片用耐蚀钢的过程中,易出现角横裂缺陷和粘结事故。为了提高结晶器内初生凝固壳生长的均匀性,在保证优良的润滑性前提下,对保护渣的成分、性能进行了优化,从而实现了结晶器弯月面处坯壳的弱冷。在此基础上,对结晶器和二冷段的冷却工艺进行了优化,提出了防止铸坯角横裂的技术措施,改善了薄板坯的表面质量。

介绍了影响包晶碳钢角横裂的连铸工艺操作和设备。在过去的几年中,集中采取了一系列的措施,改善钢水在结晶器内和二冷区的冷却条件,减少作用在凝固坯壳上的机械应力,使得角横裂缺陷发生率明显减少。

用金相显微镜、扫描电镜和能谱仪分析了某钢厂q345b钢板坯角部横裂纹的特征和成因。结果表明:裂纹是由沿奥氏体晶界析出的mns复合析出物和先共析铁素体膜造成的。铸坯凝固过程中,微细硫化锰沿奥氏体晶界析出,当铸坯表面温度降低到奥氏体向铁素体转变温度范围时,微细硫化物促进膜状先共析铁素体的形成,受到矫直应力作用时,应力主要集中在膜状铁素体相上,并在硫化物周围形成微孔,微孔聚合导致裂纹的形成。

通过喷嘴性能测试、重熔凝固冷却实验和计算机仿真软件计算,研究了攀钢不同断面板坯角部冷却情况对铸坯角部横裂纹的影响.研究表明:对于1160、1080和1250mm三个断面尺寸的铸坯,较强的冷却使角部温度较早低于a3温度,矫直前沿奥氏体晶界形成大量膜状先共析铁素体,矫直时容易沿奥氏体晶界形成角部横裂纹.为解决角部横裂纹问题,通过改变铸坯表层组织来控制铸坯角部横裂纹的产生,并将其应用于攀钢现场生产.

对武钢三炼钢厂3号铸机生产的q345c-hq钢板坯内弧角横裂的成因进行了分析研究,发现该钢种的“塑性低谷区”温度范围较宽并偏高,而采用常规连铸工艺生产,矫直时板坯的角部处于钢种的脆性温度区,内弧因受张力而产生沿角部振痕谷底伸展的裂纹。为此,提出了减少二冷水量以提高铸坯温度,使铸坯在矫直区避开钢种的脆性温度范围的预防措施,试验表明:该措施对于预防板坯内弧角横裂是有效的。

eh36钢厚板广泛应用于造船行业,文中采用多层多道双面双弧机器人mag自动化立焊工艺焊接eh36钢,具有显著的优点和广阔的应用前景.打底焊是多层多道焊接中最重要的工艺过程,对接头性能有着重要影响.文中对打底焊接头组织和性能进行了研究.结果表明,厚板双面双弧立焊打底接头组织主要为针状铁素体和先共析铁素体.在经历随后的多层多道焊再热作用后,打底焊缝组织得到细化.打底焊接头热影响区过热组织为贝氏体组织和板条马氏体组织.性能研究发现,打底焊焊缝的硬度值相比后层焊道要低.接头强度高于母材,断口形貌呈现韧窝特征.

针对攀钢v和v-nb微合金化低碳梁板钢200mm连铸坯出现角部横裂纹缺陷,通过综合优化连铸工艺参数-将结晶器铸坯窄宽面热流比由原先的0.90～1.10降至0.75～0.85,保护渣的粘度由0.20pa·s降至0.16pa·s,稳定连铸拉速和连铸机工况条件,使铸坯角部横裂纹缺陷得到了明显改善,并消除了由此引起的热轧饭卷表面线纹和起皮缺陷,因梁板钢热轧板卷表面缺陷引起的降级改判率由30%降至0。

基于含硼中碳钢a36-lb的生产实践,分析了钢水成分、钢中硼含量、振动曲线、结晶器水量、二冷制度及对弧、辊缝精度等对铸坯角部裂纹的影响,并提出了相应的控制措施,如控制钢水w(s)≤0.015%、w(mn)/w(s)>37.6;w(ca)/w(als)>0.09;结晶器振动冲程减小1mm,并提高振频使负滑脱时间降低32%左右;结晶器宽面和窄面水量稳定在4000和380l/min,并采用弱冷冷却曲线、降低二冷水总水量,同时减少铸坯边部水量50%以提高边部温度;定期进行辊缝仪测试,加强检修力度和及时更换不良辊列,使其精度控制在合理范围内等,这些措施有效地改善了铸坯角部裂纹,使其降级比率和质量异议均低于当月该厂生产的q235b钢。

在微合金钢的连铸生产中，铸坯出现的主要表面质量问题是角横裂，裂纹的产生位置不稳定，在靠近外弧及内弧面都有可能出现，迄今没有得到稳定控制。微合金元素的添加使得钢水碳当量发生变化，增大了钢在凝固初期进入包晶反应区的倾向，裂纹敏感性相应提高，此外还会引起更多种类的碳化物、氮化物或碳氮化物在更高温度下的析出，从而降低了铸坯的高温延展性，在连铸过程各种应力的作用下，包括弯曲应力、热应力、相变应力、矫盲廊力等．

在连铸过程中，钢液由盛钢桶经中间包连续不断地注入一个或一组水冷铜制结晶器。注入结晶器的钢液受到强烈冷却后，迅速形成一定形状和坯壳厚度的铸坯。同时结晶器振动引起弯月面钢水周期性流动，使坯壳发生折叠，形成振痕。横裂一般产生于结晶器内，与振痕共生。振痕能产生缺口效应，造成应力集中。

在铸机内运行过程中，坯壳受到的应力作用是产生裂纹的外部因素。浇入结晶器的钢水因冷却而生成坯壳，铸坯逐渐收缩，其收缩过程分为过热度消失的液态收缩、凝固时的体积收缩和凝固后的线收缩及相变收缩等。结晶器凝固坯壳的收缩使坯壳与钢板形成较大的气隙，热阻相应也较大。由于传热不均匀，凝固速度不同，凝固坯壳厚度也不均匀。

在铸机内运行过程中，坯壳受到的应力作用是产生裂纹的外部因素。浇入结晶器的钢水因冷却而生成坯壳，铸坯逐渐收缩，其收缩过程分为过热度消失的液态收缩、凝固时的体积收缩和凝固后的线收缩及相变收缩等。结晶器凝固坯壳的收缩使坯壳与钢板形成较大的气隙，热阻相应也较大。由于传热不均匀，凝固速度不同，凝固坯壳厚度也不均匀。

在连铸过程中，钢液由盛钢桶经中间包连续不断地注入一个或一组水冷铜制结晶器。注入结晶器的钢液受到强烈冷却后，迅速形成一定形状和坯壳厚度的铸坯。同时结晶器振动引起弯月面钢水周期性流动，使坯壳发生折叠，形成振痕。横裂一般产生于结晶器内，与振痕共生。振痕能产生缺口效应，造成应力集中。