疊軋?zhí)睾皲摪瀹a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定分析

孫根領(lǐng)，蔣雪軍

（濟鋼集團有限公司科技質(zhì)量部，山東濟南 250101）

試驗研究

疊軋?zhí)睾皲摪瀹a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)制定分析

孫根領(lǐng)，蔣雪軍

（濟鋼集團有限公司科技質(zhì)量部，山東濟南 250101）

介紹了疊軋?zhí)睾皲摪宓膽?yīng)用現(xiàn)狀及其標(biāo)準(zhǔn)制定的需求，對制定疊軋?zhí)睾皲摪瀹a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的原則和涉及的標(biāo)準(zhǔn)名稱、范圍、尺寸及允許偏差、化學(xué)成分、力學(xué)性能和工藝性能、表面質(zhì)量、內(nèi)部質(zhì)量以及特殊要求等內(nèi)容進行了分析。

疊軋；特厚鋼板；標(biāo)準(zhǔn)制定

1 前言

特厚鋼板被廣泛應(yīng)用于電力、化工、建筑、機械、造船、軍工等國民經(jīng)濟建設(shè)的各個方面，特別是在海工、熱電、水電、核電、風(fēng)電、模具等重大技術(shù)裝備領(lǐng)域有著巨大的市場需求。但由于特厚鋼板生產(chǎn)的技術(shù)難度大，且受連鑄坯尺寸的限制，國內(nèi)采用連鑄坯生產(chǎn)特厚鋼板的能力有限，無法滿足市場需求，每年需要大量進口。近些年來，企業(yè)不斷創(chuàng)新生產(chǎn)方式，先后通過采用電渣重熔、真空焊接連鑄坯、單向凝固坯料、大厚度連鑄坯等不同工藝成功實現(xiàn)了特厚鋼板的生產(chǎn)。濟鋼采用真空焊接連鑄坯疊軋生產(chǎn)特厚鋼板的工藝，已經(jīng)成功開發(fā)出厚度超過300 mm的產(chǎn)品，其中200 mm容器鋼板P355NL，250 mm結(jié)構(gòu)用鋼板S355K2、S355NL等品種還分別通過了歐盟的PED和CPD認(rèn)證。濟鋼利用該疊軋工藝生產(chǎn)的特厚鋼板成材率達85%以上，探傷合格率95%以上。產(chǎn)品已出口美國、德國、日本、科威特、澳大利亞、比利時、荷蘭等多個國家，在重型機械、高層建筑、壓力容器、海洋風(fēng)塔等多領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用［1］。

2 疊軋?zhí)睾皲摪宓臉?biāo)準(zhǔn)化需求

2.1 產(chǎn)品質(zhì)量評價的標(biāo)準(zhǔn)化需求

疊軋?zhí)睾皲摪宓纳a(chǎn)一般采用普通連鑄坯作為原料，將兩支或多支連鑄坯的表面進行清理后疊放在一起，對連鑄坯接觸面周邊進行焊接密封，然后將焊接好的板坯加熱軋制成最終產(chǎn)品。由于該工藝將多坯疊放在一起軋制，所以鋼板的原始中心偏析位置不同于單坯軋制的鋼板，造成按照現(xiàn)行產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)檢測疊軋鋼板的檢測結(jié)果，有時不能準(zhǔn)確反映疊軋鋼板實際質(zhì)量的現(xiàn)象。

2.2 市場應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化需求

由于疊軋?zhí)睾皲摪宓纳鲜鎏厥庑?，使得市場上的供需雙方每次都要對供貨合同進行協(xié)商簽訂技術(shù)協(xié)議，十分不便。另外，目前市場上把這種方式生產(chǎn)的鋼板稱為“復(fù)合特厚鋼板”，一定程度上也造成用戶將其與不銹鋼復(fù)合鋼板等復(fù)合材料混淆，致使連鑄坯疊軋?zhí)睾皲摪宓耐茝V應(yīng)用受到掣肘，尤其是在國內(nèi)實行生產(chǎn)許可的領(lǐng)域，鮮有應(yīng)用。在這種情況下，制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范疊軋?zhí)睾皲摪宓拿Q和技術(shù)要求已顯得非常必要。

3 標(biāo)準(zhǔn)制定分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)制定的原則

疊軋?zhí)睾皲摪鍢?biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)參照如下原則：1）結(jié)合市場實際的原則。即在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中應(yīng)廣泛征求生產(chǎn)企業(yè)和用戶意見，尤其是征求用戶的意見，確保制定的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)滿足用戶需求，避免形成“死”標(biāo)準(zhǔn)。2）協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的原則。疊軋?zhí)睾皲摪宓脑吓骶谐墒斓臉?biāo)準(zhǔn)，疊軋?zhí)睾皲摪逯贫〞r要與這些現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)、一致，既不要重復(fù)、又不要矛盾。3）突出新工藝優(yōu)勢的原則。即在產(chǎn)品主要技術(shù)內(nèi)容上能夠體現(xiàn)出疊軋?zhí)睾皲摪宓膬?yōu)勢來。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)的名稱

盡管目前已有“復(fù)合軋制特厚鋼板”的用法。但在嚴(yán)格意義上，“復(fù)合”是指將兩種或兩種以上物理或化學(xué)性質(zhì)不同的材料組合成新材料的一種方法，而多塊連鑄坯焊接后軋制，采用的是物理和化學(xué)性質(zhì)都相同的同一種材料，故稱為“復(fù)合”不合適?！隘B軋”則指將同種材料壘疊在一起進行軋制的方法，能夠更好地反映工藝和產(chǎn)品特點。所以標(biāo)準(zhǔn)名稱定為“疊軋?zhí)睾皲摪濉备鼮楹线m。

3.3 標(biāo)準(zhǔn)的范圍

由于疊軋工藝增加了鋼坯處理工序，對于50 mm以下的鋼板一般不會采用疊軋方法生產(chǎn)。所以，疊軋?zhí)睾皲摪瀹a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍宜規(guī)定為“適用于采用連鑄坯真空焊接后疊軋制造的厚度≮50 mm的特厚鋼板”。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容分析

1）尺寸及允許偏差。GB/T 709—2006《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》是我國熱軋鋼板通用的尺寸及允許偏差標(biāo)準(zhǔn)，其最大規(guī)定了400 mm厚的鋼板偏差，基本可以滿足目前市場的工程、設(shè)備建設(shè)需要，對于400 mm及以下的特厚鋼板產(chǎn)品直接執(zhí)行GB/T 709。對于400 mm以上的鋼板，可參照GB/T 709的相關(guān)規(guī)定，通過供需雙方協(xié)商的方式確定。

2）牌號和化學(xué)成分。從協(xié)調(diào)一致性考慮，產(chǎn)品的牌號和化學(xué)成分限制應(yīng)與單坯軋制產(chǎn)品一致。即規(guī)定“鋼的牌號和化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T 700或GB/T 1591標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定”。由于疊軋產(chǎn)品可以在一定程度上降低鋼板的厚度效應(yīng)，從突出疊軋工藝優(yōu)勢的角度考慮，可適當(dāng)降低鋼板的碳當(dāng)量上限。對于采用GB/T 700化學(xué)成分的產(chǎn)品，建議碳當(dāng)量不超過40%。對于采用GB/T 1591化學(xué)成分的產(chǎn)品，根據(jù)其交貨狀態(tài)，將碳當(dāng)量限定在GB/T 1591較薄規(guī)格產(chǎn)品允許的范圍內(nèi)，見表1。這樣既符合GB/T 700或GB/T 1591的規(guī)定，又體現(xiàn)疊軋產(chǎn)品的特性，同時也確保了產(chǎn)品的焊接性能。

表1 疊軋產(chǎn)品不同交貨狀態(tài)下的碳當(dāng)量%

3）力學(xué)性能和工藝性能。為便于設(shè)計選材和用戶使用，疊軋產(chǎn)品的性能宜與單坯軋制產(chǎn)品性能一致，故疊軋?zhí)睾皲摪謇煸囼灐⒗鋸澰囼?、沖擊試驗結(jié)果應(yīng)符合GB/T 700或GB/T 1591的規(guī)定。但是當(dāng)用戶要求時，應(yīng)在鋼坯原始中心偏析位置進行沖擊試驗。對于鋼板厚度方向性能有要求時，產(chǎn)品還應(yīng)符合GB/T 5313的規(guī)定。

4）表面質(zhì)量。鋼板任何部位都不應(yīng)有分層，表面不應(yīng)有裂紋、氣泡暴露、折疊、夾雜和氧化鐵皮壓入等對使用有害的缺陷。在滿足使用的情況下，應(yīng)允許存在輕微的、局部的缺陷。對于鋼板表面缺陷允許清除，清除方式可采取砂輪或噴砂修磨、風(fēng)鏟刨鑿等，但清除處要平緩無棱角，正常清理的深寬比應(yīng)＜1∶5，深度不應(yīng)大于規(guī)定的負(fù)偏差且應(yīng)保證鋼板允許的最小厚度。對負(fù)差軋制的產(chǎn)品，其表面缺陷清理深度應(yīng)供需雙方協(xié)商，在合同中注明。經(jīng)需方同意，可以對部分缺陷進行焊接修補，焊接修補應(yīng)符合GB/T 14977的規(guī)定或按合同規(guī)定執(zhí)行。

5）內(nèi)部質(zhì)量。由于疊軋鋼板內(nèi)部存在焊接面，對鋼板進行探傷檢測以確認(rèn)鋼板內(nèi)部質(zhì)量十分必要。但因探傷費用通常由用戶承擔(dān)，會造成采購成本的增加，在實際操作過程中交付時是否進行探傷由供需雙方協(xié)商確定才更符合實際。標(biāo)準(zhǔn)可規(guī)定：如需方要求，鋼板應(yīng)進行逐張?zhí)絺?，探傷?biāo)準(zhǔn)采用GB/T 2970或JB/T 4730.3，具體的探傷標(biāo)準(zhǔn)及合格等級由供需上方在合同中明確。如有必要，供需雙方還可以協(xié)商與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的生產(chǎn)記錄及資料應(yīng)保存的年限。

6）特殊要求。為進一步確認(rèn)鋼板的質(zhì)量，可以根據(jù)用戶要求和預(yù)期用途對鋼板進行金相、夾雜、硬度等檢驗，檢驗方法及判定方式由供需雙方協(xié)商并在合同中注明。

4 結(jié)束語

目前疊軋?zhí)睾皲摪鍢?biāo)準(zhǔn)的制定申請已經(jīng)通過了鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會的初審，預(yù)計正式的標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)將于近期下發(fā)。疊軋工藝生產(chǎn)的特厚鋼板相對于鑄錠生產(chǎn)的特厚鋼板具有成材率高和產(chǎn)品厚度效應(yīng)低的特點，具有較高的經(jīng)濟效益和極高的行業(yè)推廣價值。盡快制定疊軋?zhí)睾皲摪瀹a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)將為推動疊軋產(chǎn)品的推廣應(yīng)用提供基礎(chǔ)支撐，對疊軋產(chǎn)品在行政許可領(lǐng)域的應(yīng)用有著推動作用和重要的意義。

［1］崔風(fēng)平，孫瑋，趙乾，等.我國極厚鋼板生產(chǎn)制造技術(shù)的發(fā)展［J］.山東冶金，2013，35（1）：1-6.

Discussion on Standardization of Pack Rolling Ultra-heavy Steel Plates

SUN Genling,JIANG Xuejun
（The Technology Quality Department of Jinan Iron and Steel Group Corporation,Jinan 250101,China）

This article introduced application status of the ultra-heavy steel plates produced by pack rolling and the need of the standard formulation,and discussed the principle of standardization,the scope of the specification,and the technical delivery conditions,such as dimensions and tolerances,chemical composition,mechanical properties,surface conditions,internal soundness and special requirements.

pack rolling;ultra-heavy steel plate;standard formulation

TG142.41

：A

：1004-4620（2014）01-0042-02

2013-06-17

孫根領(lǐng)，男，1980年生，2002年畢業(yè)于長安大學(xué)材料成型與控制專業(yè)?，F(xiàn)為濟鋼科技質(zhì)量部研發(fā)管理科高級工程師，從事鋼鐵產(chǎn)品研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化及科技成果管理等工作。