孫衍國，劉吉志

（山東廣富集團有限公司技術中心，山東濱州 256217）

生產(chǎn)技術

ER50-6焊絲鋼開發(fā)生產(chǎn)實踐

孫衍國，劉吉志

（山東廣富集團有限公司技術中心，山東濱州 256217）

廣富集團采用單渣快速脫磷，出鋼［P］≤0.010%，終點碳0.035%～0.05%；LF精煉控制渣系和氧含量；連鑄全程保護澆注、塞棒自動控制以及結晶器電磁攪拌；控軋控冷，成功開發(fā)生產(chǎn)了ER50-6焊絲用鋼。產(chǎn)品檢驗表明，鋼的化學成分均勻、穩(wěn)定，氧含量（15～35）×10-6，鑄坯組織致密，中心疏松≤1.0級，熱軋盤條抗拉強度500～550 MPa，斷后伸長率≥25%。

ER50-6焊絲鋼；產(chǎn)品開發(fā)；終點碳；精煉渣

1 前言

為應對嚴峻的鋼鐵形勢，山東廣富集團有限公司（簡稱廣富集團）通過擴大產(chǎn)業(yè)鏈來提高市場競爭力。為充分發(fā)揮新上焊絲生產(chǎn)線的產(chǎn)能，廣富集團決定開發(fā)生產(chǎn)焊絲用鋼。ER50-6為氣體保護焊實芯焊絲的主要原料，應用廣泛。根據(jù)焊絲生產(chǎn)線的要求，廣富集團采用80 t頂?shù)讖痛缔D爐—LF精煉-CCM（160 mm×160 mm）—高速線材工藝流程開發(fā)生產(chǎn)ER50-6焊絲用鋼。通過半年的生產(chǎn)研發(fā)，煉鋼和軋鋼已形成穩(wěn)定的ER50-6焊絲用鋼的生產(chǎn)工藝，鋼材質(zhì)量全部滿足焊絲使用要求。

2 ER50-6焊絲鋼開發(fā)

2.1 化學成分設計

ER50-6焊絲要求有較好的焊接質(zhì)量和拉拔性能，而鋼的化學成分對鋼材的力學性能和組織影響巨大，故ER50-6對成分有較高要求，鋼中的碳、硅、錳含量越高，鋼材強度越高，但拉拔性能降低。因此化學成分在滿足GB/T 3429—2002標準要求的基礎上，采用窄成分控制，碳、硅、錳均控制在下限，同時控制盡量低的殘余元素含量，以保證焊縫質(zhì)量，防止焊花飛濺。

2.2 冶煉工藝控制

煉鋼用原料、合金要保證干燥，合金在800℃以上烘烤不低于3 h。因為沒有鐵水預處理，所以嚴格控制入爐鐵水成分，要求［P］≤0.10%，［S］≤0.050%，帶渣量≤0.5%。為穩(wěn)定控制成分和生產(chǎn)操作，出鋼量穩(wěn)定在（70±1）t。

出鋼終點［C］控制目標0.035%～0.050%，不影響精煉操作，防止碳超出要求；轉爐單渣快速脫磷，脫磷率≥90%，出鋼［P］≤0.010%，采用擋渣塞擋渣，防止回磷；爐后加入大量精煉合成渣、活性石灰，以便LF精煉工序快速成渣；精準控制精煉前成分，減少LF精煉調(diào)成分操作，以便于穩(wěn)定生產(chǎn)節(jié)奏。精煉前成分要求見表1。

表1 精煉前化學成分要求（質(zhì)量分數(shù)）%

2.3 LF精煉工藝控制

雙工位80 t鋼包精煉爐，配有自動加料系統(tǒng)、喂絲機、定氧等。

吹氬控制：采取鋼包底吹氬，全程吹氬，調(diào)整成分時以鋼液面翻動為宜，后期以鋼液面微微波動為宜，不能爆吹。ER50-6焊絲鋼要求有較好的拉拔性能，對夾雜物要求較高，尤其是B、D類塑性夾雜，為此精煉渣系采用前期造高堿度渣脫氧、脫硫、去夾雜，后期造低堿度渣吸附B類夾雜。為了防止增碳并且保證LF渣良好的流動性和發(fā)泡性能，造渣脫氧材料前期采用石灰、電石、硅鐵粉脫氧造渣，后期采用硅石變渣，將終渣堿度控制在1.5～2.0。LF出鋼時精煉渣的主要成分見表2。

表2 LF精煉渣主要成分（質(zhì)量分數(shù)）

成分、溫度合適，定氧≤20×10-6后進行軟吹氬，嚴禁鋼水裸露，渣面輕微波動，直徑穩(wěn)定在10～20 cm；軟吹氬時間≥15 min。為防止焊花飛濺，禁止喂含鈣類包芯線。

2.4 連鑄工藝控制

全程保護澆注，中間包采用鎂質(zhì)涂料包，采用無碳覆蓋劑和碳化稻殼雙層覆蓋，碳化稻殼覆蓋在無碳覆蓋劑之上；鋼包至中間包采用吹氬長水口，中間包至結晶器采用鋁碳質(zhì)浸入式水口加密封墊。

過熱度控制在20～30℃，拉速波動控制在± 0.05 m/min，比水量0.63 L/kg；采用塞棒自動控制，結晶器液面波動＜3 mm；結晶器電磁攪拌頻率6 Hz，電流300 A。

2.5 軋制工藝控制

加熱爐均熱段溫度控制在1 030～1 080℃，總加熱時間1.5～2.0 h，爐內(nèi)為還原性氣氛。

ER50-6焊絲用熱軋盤條理想的金相組織為鐵素體+珠光體。為有效控制奧氏體晶粒度，獲得良好的金相組織和力學性能，開軋溫度控制在970～ 990℃，吐絲機開口溫度為860～880℃，進精軋機溫度為905～935℃；同時嚴格控制水箱水壓和風冷輥道速度。

3 產(chǎn)品質(zhì)量分析

廣富集團從2014年9月開始開發(fā)ER50-6焊絲鋼，至2015年3月份共生產(chǎn)3 000 t。鋼的化學成分穩(wěn)定、均勻，全部達到內(nèi)控要求，氧含量控制在（15～35）×10-6（見表3）；鑄坯質(zhì)量較好，每爐取2個試樣進行低倍檢驗，結果表明，鑄坯組織致密，無皮下氣泡、夾雜、裂紋等缺陷，中心疏松≤1.0級。

表3 ER50-6焊絲鋼化學成分（質(zhì)量分數(shù)）

檢測鋼材的非金屬夾雜物級別（GB/T 10561—2005）：A類、C類0～1.0級；B類、D類≤0.5級。

力學性能檢測：抗拉強度500～550 MPa，斷后伸長率≥25%，斷面收縮率≥60%。

焊絲生產(chǎn)線的使用表明，ER50-6焊絲用鋼盤條拉拔性能良好，Φ5.5 mm盤條可不經(jīng)熱處理直接拉拔到Φ1.0 mm不斷絲，成品焊絲焊接檢驗符合國家標準要求，完全滿足了焊絲使用需要。

4 結語

廣富集團通過轉爐穩(wěn)定控制終點碳、快速脫磷，LF精煉采用合理的脫氧造渣制度，連鑄全程保護澆注以及結晶器液面自動控制等技術，開發(fā)生產(chǎn)的ER50-6焊絲鋼能夠滿足焊絲生產(chǎn)線要求，擴大了公司產(chǎn)業(yè)鏈，提高了產(chǎn)品的市場競爭力。

Development and Production Practice of ER50-6 Welding Wire Steel

SUN Yanguo,LIU Jizhi

（The Technology Center of Shandong Guangfu Group Co.,Ltd.,Binzhou 256217,China）

Adopting single slag fast dephosphorization for tapping［P］≤0.010%and 0.035%-0.05%aim carbon content in converter operation,controlling refining slag system and the oxygen content in LF,using full protection pouring,stopper automatic control and mould electromagnetic stirring in casting and control rolling and control cooling in rolling,Guangfu Group developed and produced ER50-6 welding wire steel.The Product inspection showed that the chemical composition is stable and uniform.The oxygen content in the steel is(15-35)×10-6.Casting billet microstructure compacts;The central porosity is≤1.0 grade.The tensile strength of the hot rolled wire rod is 500-550 MPa and the elongation is≥25%.

ER50-6 welding wire steel;product development;aim carbon content;refining slag

TF762

B

1004-4620（2015）03-0013-02

2015-04-02

孫衍國，男，1979年生，2003年畢業(yè)于中國海洋大學應用電子專業(yè)?，F(xiàn)為山東廣富集團有限公司技術中心工程師，從事煉鋼工藝研究和新鋼種開發(fā)工作。