阅读说明：本技术 防止高碳当量真空特厚复合坯焊缝开裂的焊后加热工艺 (Postweld heating process for preventing high-carbon equivalent vacuum super-thick composite blank welding seam from cracking ) 是由 马成 金百刚 刘文飞 李超 韩旭 苏小利 鲁强 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种防止高碳当量真空复合坯焊缝开裂的焊后加热工艺,所述特厚复合坯的碳当量为0.6％～1.8％,厚度≥500mm；焊后加热工艺包括：1)将真空电子束焊接后的特厚复合坯继续在真空室内缓冷1～3h,之后破空；2)将复合坯运至电阻加热炉分段加热；3)复合坯入室式炉加热,入炉前在复合坯的上表面覆盖一层普碳钢冷轧板,采取分段升温的加热方式加热。本发明通过对真空电子束焊接后的复合坯进行缓冷及多级加热,避免了复合坯焊后直接入炉加热轧制导致轧制过程出现裂纹的情况发生。(The invention relates to a postweld heating process for preventing a high-carbon-equivalent vacuum composite blank from cracking in a welding seam, wherein the carbon equivalent of an extra-thick composite blank is 0.6-1.8%, and the thickness of the extra-thick composite blank is more than or equal to 500 mm; the postweld heating process comprises: 1) continuously slowly cooling the extra-thick composite blank welded by the vacuum electron beam in a vacuum chamber for 1-3 hours, and then breaking the blank; 2) conveying the composite blank to a resistance heating furnace for segmented heating; 3) the composite blank is heated in a chamber furnace, a layer of plain carbon steel cold-rolled plate is covered on the upper surface of the composite blank before the composite blank is fed into the furnace, and the composite blank is heated in a heating mode of sectional temperature rise. According to the invention, by slowly cooling and heating the composite blank welded by the vacuum electron beam in multiple stages, the condition that cracks occur in the rolling process due to the fact that the composite blank is directly fed into a furnace for heating and rolling after being welded is avoided.)

防止高碳当量真空特厚复合坯焊缝开裂的焊后加热工艺

技术领域

本发明涉及金属复合板生产技术领域，尤其涉及一种防止高碳当量真空特厚复合坯焊缝开裂的焊后加热工艺。

背景技术

高碳当量钢由于其具有较大的淬硬倾向，并形成高碳马氏体，对冷裂纹的形成非常敏感。同时，在焊接热影响区内形成的马氏体组织，性能硬而脆，导致接头的塑性和韧性大大下降。因此，高碳当量钢的焊接性能极差，在焊接时容易出现热裂纹和冷裂纹。

当前高碳钢焊接的普遍做法是焊前预热加焊后保温，这些手段在常规焊接条件下较为容易实现，但真空电子束焊接时极少采用，尤其是采用真空电子束焊接厚度≥500mm的特厚钢板的方法更是未见报道

真空复合轧制技术是一种生产特厚钢板的新型方法，相对于传统的铸锭，大大提高了轧后产品的内部组织及性能，解决了因连铸坯厚度限制和压下比制约，生产特厚钢板厚度受限的问题，且轧制坯料广泛，利于大批量生产，可以大大提高成材率。

真空室电子束焊接的设备都不具有加热功能，之前有公开文献提出采用焊前预热的方式避免焊接裂纹的产生，但实践证明，仅靠焊前预热不能满足高碳钢复合板的生产要求，虽然其避免了在焊接过程产生裂纹，但在加热轧制过程中仍然会出现开裂现象。

发明内容

本发明提供了一种防止高碳当量真空特厚复合坯焊缝开裂的焊后加热工艺，通过对真空电子束焊接后的复合坯进行缓冷及多级加热，避免了复合坯焊后直接入炉加热轧制导致轧制过程出现开裂情况。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

防止高碳当量真空特厚复合坯焊缝开裂的焊后加热工艺，所述特厚复合坯的碳当量为0.6％～1.8％，厚度≥500mm；焊后加热工艺包括如下步骤：

1)将真空电子束焊接后的特厚复合坯继续在真空室内缓冷1～3h，之后破空，取出复合坯；

2)将复合坯运至电阻加热炉，依次在温度330～370℃下，加热0.8～1.2h；在温度480～420℃下加热1～1.5h；在温度570～630℃下，加热1～2h；

3)复合坯自电阻加热炉中取出，放入室式炉加热，入炉前在复合坯的上表面覆盖一层厚度为0.8～1.2mm的普碳钢冷轧板；在室式炉中，复合坯采取分段升温的加热方式，700℃以下温度段保温5～7h，700～1230℃温度段保温6～9h，1200℃±20℃均热段保温7～12h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明通过对真空电子束焊接后的复合坯进行缓冷及多级加热，能够有效避免高碳当量复合板坯焊后热裂纹的出现，为真空复合焊接高碳当量复合坯生产提供了切实的技术支撑；

2)入室式炉加热前在复合坯的上表面覆盖一层普碳钢冷轧板，能够避免复合坯顶部直接受热产生氧化铁皮，省去表面除鳞的步骤，并能避免复合坯轧制过程中因表面除鳞而出现打滑现象。

具体实施方式

本发明所述防止高碳当量真空特厚复合坯焊缝开裂的焊后加热工艺，所述特厚复合坯的碳当量为0.6％～1.8％，厚度≥500mm；焊后加热工艺包括如下步骤：

1)将真空电子束焊接后的特厚复合坯继续在真空室内缓冷1～3h，之后破空，取出复合坯；

2)将复合坯运至电阻加热炉，依次在温度330～370℃下，加热0.8～1.2h；在温度480～420℃下加热1～1.5h；在温度570～630℃下，加热1～2h；

3)复合坯自电阻加热炉中取出，放入室式炉加热，入炉前在复合坯的上表面覆盖一层厚度为0.8～1.2mm的普碳钢冷轧板；在室式炉中，复合坯采取分段升温的加热方式，700℃以下温度段保温5～7h，700～1230℃温度段保温6～9h，1200℃±20℃均热段保温7～12h。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

本实施例中，所述复合坯的碳当量为0.8；复合坯的尺寸为750mm(厚)×2000mm(宽)×4200mm(长)，焊后加热工艺过程如下：

1)将真空电子束焊接的特厚复合坯放在真空室内缓冷2h，待应力充分释放之后破空，取出复合坯；

2)将复合坯运至电阻加热炉，在温度300℃下加热1h，温度400℃下加热1h，温度500℃下加热1h；

3)复合坯自电阻加热炉中取出，放入室式炉加热，入炉前在复合坯上表面覆盖一层厚度1.0mm的普碳钢冷轧板。在室式炉中，复合坯采取分段升温的加热工艺，700℃以下温度段保温6h，700～1230℃温度段保温7h，1200℃±20℃均热段保温10h。

室式炉加热后即可对复合坯进行轧制，轧制到成品厚度，轧后钢板冷却至300～400℃时，下线堆垛缓冷，缓冷时间≧24h；经探伤检验合格后入库或交货。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。