120 t BOF-LF-RH-410 mm×530 mm大方坯连铸18CrNiMo7-6钢的工艺实践

采用铁水+废钢-120 t转炉-LF-RH-410 mm×530 mm大方坯连铸-步进式加热炉-750轧机轧制-退火的流程生产规格Φ115～250 mm 18CrNiMo7-6(/%:0.15～0.19C,0.25～0.40Si,0.40～0.60Mn,1.50～1.80Cr,1.40～1.70Ni,0.25～0.35Mo,≤0.020P,≤0.020S,0.020～0.040Al,0.010 0-0.020 0N)。通过控制出钢预脱氧和合金化,深真空时间≥15 min,软吹氮气,控制中间包钢水过热度,拉速0.48 m/min,全过程Ar气保护,连铸M-EMS和F-EMS,轧制后退火等工艺措施,生产的产品宏观夹杂物检测含量≤20 mm/dm^3,碳中心偏析指数≤1.10,晶粒度≥7级,钢材各项指标满足协议要求。

530 mm超厚20MnMoNb锻件的窄间隙埋弧焊

对深海试验装置930压力筒的主体材料20MnMoNb锻件进行焊接性分析,针对530 mm超厚锻件试板的焊接结构,制定合适的焊接工艺方案,预防焊接缺陷的产生。采用窄间隙埋弧焊焊接试板,试板经焊后热处理后进行无损检测和力学性能检测,检测结果均符合设计要求,焊缝一次合格,完成了焊接工艺评定,为930压力筒的制造奠定了坚实的基础。对焊缝进行微观组织分析,发现其中有细小的针状铁素体析出,细化了粗大的晶粒,这对焊接接头的力学性能有一定的改善作用。本次焊接工艺评定的完成,对超壁厚焊接结构的问题解决提出了新的思路。

15CrNiMn钢方框偏析的改善对轧材力学性能的影响

从连铸410 mm×530 mm大方坯的方框偏析改善角度,对开坯后的等轴晶区进行归方控制,改善组织均匀性,最终提高轧材的力学性能。通过有限元仿真模拟技术以内部质点跟踪方式对15CrNiMn钢连铸大方坯粗轧过程进行轧制工艺优化后的验证,结果表明,在心部所截取的四个质点在变形过程中没有偏离钢坯中心,并形成近似方形形貌分布在钢坯横截面上。在实际生产验证下,开坯后的中间坯形成近似方形的等轴晶区,后续轧制工艺不变的情况下,最终不仅改善了连铸坯内部方框偏析,而且提高了轧材的力学性能。