焊管用低合金钢加工缺陷分析及设计优化
2019-09-21宋志岗侯明山
山西冶金 2019年3期
宋志岗, 侯明山, 张 星
(唐山钢铁集团有限责任公司, 河北 唐山 063016)
采用锰强化的Q355B钢(前身16Mn钢)是最先被列入国家标准之中的低合金高强度钢种之一,也是目前市场上应用最广泛、生产工艺最为成熟的高强度结构钢之一。随着钢铁产品生产加工方式、使用环境等不断变化,对钢铁材料本身的要求也在不断提高。为了满足材料在焊接、冷成形等加工过程中的性能需求,大量科研人员经过理论研究和生产实践,在不降低材料性能要求的同时,通过成分设计和生产工艺优化,尤其是微合金化元素铌、钛、钒的应用及控轧控冷技术的开发,不断扩展高强度结构钢的适用领域,一大批压力容器[1-3]、汽车结构[4-5]、机械结构[6-7]等专用高强度结构钢应运而生。本研究借鉴前人的有益经验,以焊接加工不良的低合金Q355B钢为研究对象,分析了影响冷加工性能的因素;在现有产线设备能力条件下通过引入微合金化元素、匹配合理的生产工艺进行优化改进,最终提高了产品综合性能,满足了产品焊接及冷加工的使用要求。
1 研究对象及方法
研究对象为焊管用普通低合金高强度结构钢,成分设计基于国标要求Q355B设计,经转炉-LF精炼—中板坯连铸—热连轧—纵切分条—高频直缝焊接圆管—冷拔方管,最终加工为直径×壁厚×长度尺寸 Ф30~200 mm×1.6~4.7 mm×8000 mm 规格的圆管或等截面矩形管和方管。钢的熔炼化学成分如表1所示。管件加工完成后进行形状检验和扩口试验,发现纵切后原钢带宽度方向边部位置的一条加工而成的圆管焊接后曲度异常、冷拔加工后拐角位置脱方(非直角外形),其形状缺陷如图1所示;……
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