日本钢铁企业特厚钢板制造技术

 焊接复合钢坯法

    有若干个专利都提出了用焊接方法将两块以上连铸板坯制成一块复合板坯然后进行轧制的方法，在压缩比小于2.0的条件下，生产特厚钢板，代表性的专利为特许公开专利。该专利的技术要点是：

    1）复合板坯的制造：将连铸板坯相对的接合面用砂带研磨机研磨去除板坯的黑皮面，研磨厚度约2mm，将板坯叠放后放在真空室中，板坯界面之间的空气压小于1Pa，用电子束焊接或惰性气体保护焊将板坯四周密封焊牢。

    2）钢板轧制：将复合板坯加热（加热温度大于1000℃），轧制成特厚钢板（压缩比小于2.0），轧后冷却到500℃所用时间t（秒）应满足如t≥(Ra)2/0.15，Ra是接合面的粗度（μm）。  专利说明中列举的最大规格是（308mm+308mm）板坯轧成340mm板材（压缩比1.8）。

    连铸大压下法

    住友金属专利技术关键是在连铸时对铸坯的中心疏松进行控制，即在连铸机末端设置压下辊，在铸坯中心固相率大于80%时，对铸坯给予大压下，达到降低铸坯中心疏松程度，从而可减少轧制时的压下比。     对上述铸坯用现有设备进行压下比为1.5～2.5的轧制即可获得内部质量优良的特厚钢板。用该方法制成的300mm连铸板坯，可轧制成200mm的特厚钢板。

    该专利研究了铸坯中心疏松体积（Vp0/cm2·g-1）与铸坯压下量（d/mm）的关系得出 Vp0=10-（a×d+b）的关系式。式中a和b为与钢的强度有关的常数。实验表明，通过适当的铸坯压下量d，使Vp0≤0.9×10-4时，用小压下比轧制出的钢板，采用比压力容器要求更为严格的超声波探伤法，也可达到质量合格的要求。该专利推荐的铸坯压下量d为8～30mm。该专利还得出铸坯中心疏松体积Vp0、板材成品中心疏松体积Vp和铸坯压下比r的关系为：Vp= Vp0/r。

    规定压缩比和最终道次压下量的轧制法

    公开专利提供了只经轧制而且压缩比小于2.0就可生产特厚钢板的方法。该专利将连铸板坯中心疏松的压合分解为两个过程：将中心疏松的中空界面贴合和通过扩散使中心疏松消失。据此，该专利提出的轧制要点是：

    1）压缩比r和最终道次压下量（t0-t1）应分别满足下面的关系式： r≥0.2×d0+1.0其中d0是连铸板坯中心疏松区的厚度，可从连铸工艺条件和中心疏松区厚度的关系曲线上求出，也可在连铸板坯上取样测定出。t0是被轧材最终道次压下前的厚度（mm）。t1是被轧材最终道次压下后的厚度。

    2）该专利规定的轧制道次中不包括调整板形的百分之几的轧制道次，但只要满足专利规定的条件，进行调整板形的轧制对钢板的质量是没有影响的。

    3）为提高钢板的性能可对钢板进行控制轧制、控制冷却、淬火、回火等工艺。

    4）应采用中心疏松尽可能小的连铸板坯。

    以上是通过对日本近年来特厚钢板专利的检索、分析，归纳出的几种用连铸坯生产特厚钢板的方法。应当指出的是，上述专利技术大多是针对某一技术难点而提出的。因此在借鉴这些专利技术进行特厚板开发时应加以综合分析，以取得更好的效果。

    特厚板的内在质量在很大程度上取决于炼钢、连铸的质量，因此对连铸设备和工艺会有一些新的要求，有资料指出垂直型连铸机可能会对生产特厚板用坯更为有利。