ER70S—6盘条拉拔断裂原因分析

2019-10-20刘立国王旭柳志坚

科学导报·科学工程与电力 2019年3期

关键词：线材

刘立国王旭柳志坚

【摘要】本文针对ER70s-6盘条在用户使用过程中出现喇叭断裂的原因进行分析，采集ER70s-6盘条通条各段的控冷、控轧工况以及成品的金相组织、力学性能，分析产生差异的原因，本文作者认为线材拉拔断裂是受到组织缺陷、钢胚加热不均匀、轧制温度降温的影响，故对此进行研究。

【关键词】焊丝用钢；线材；拉拔断裂；组织缺陷；控冷控扎；金属夹杂物

Abstract：In this paper，the reason of horn breakage of ER70s-6 wire rod in user's use is analyzed.The controlled cooling and rolling conditions of ER70s-6 wire rod and the metallographic structure and mechanical properties of finished products are collected.The reasons for the difference are analyzed.The effect of heat inhomogeneity and cooling temperature on rolling temperature is studied.

Key words：wire rod for welding wire，drawing，fracture，microstructure defect，controlled cooling，metal inclusion control

1、前言

ER70s-6屬于镀铜低合金钢气体保护焊丝，采用CO2或富氩作保护气体进行施焊.具有优良的焊接工艺性能，电弧燃烧稳定，飞溅少，焊缝成型美观，焊缝金属气孔敏感性小，全位置施焊工艺好，可适宜较宽的焊接电流范围。因此要求盘条具有良好的综合力学性能指标，以便于盘条的冷拉拔加工。

本文就拉拔断裂的断口形式及原因进行研究分析。

2、断口分析

在焊丝生产现场进行跟踪，发现断口形态分为四种：笔尖状、燕尾状、杯锥状、斜茬状。针对不同形式的断口试样和原始盘条进行金相分析，发现不同形式的断口处存在不同类型的组织缺陷。

2.1笔尖状和燕尾状断口

通过电子显微镜高倍观察（图1、2），发现心部及周边有大量马氏体。由于钢坯凝固时形成中心疏松而造成区域性偏析，因此盘条心部附近马氏体数量明显多于表层。

2.2杯锥状断口

对杯锥状断口及原始盘条进行分析，发现盘条表面存在均匀分布的全脱碳层，且表层晶粒发生长大，当应力超过强度极限后，首先在钢丝表面形成裂纹。

2.3斜茬状断口

当盘条出现耳子或者圆度不好时，经拉拔，直径较大的部位变形量大于其他部位，加工硬化程度不同，拉拔时变形不同步，从其界面处形成微裂纹。

3造成拉拔断裂的影响因素

3.1原始母材的冶金因素

化学成分决定钢材的性能，其元素之间的合理配比是非常重要的，金属夹杂物的生成是无法避免的，其对钢的力学性能和工艺性能有着很大的影响，它会降低钢的塑性、韧性和疲劳极限，造成钢材性能上的方向性，使钢的冷、热加工性能变差。所以夹杂物控制中应尽量生成室温下塑形较高的夹杂物，这样在拉拔过程中夹杂物随基体金属一同变形，从而减弱对钢材成形的影响。

3.2 轧制工艺的影响

（1）水冷的影响：水冷过快，在轧制过程中形成铁素体，不能产生奥氏体再结晶，产生加工硬化，使塑性降低。

（2）温度的影响：吐丝温度偏高，易使晶粒粗大化，应合理设定开扎温度、入精轧温度和吐丝温度。

（3）冷却速度的影响：冷速过大促进珠光体比例增加，根据拉丝规格的不同，合理设定辊道的速度，各风机风量随规格的增大而增加。

（4）风机：风机全开，冷却速度过快，容易形成魏氏体，影响拉拔性能。

3.3拉拔工艺的影响

拉拔过程中，线材在中心部分受拉应力，在拉拔角较小时，中心易产生应力裂纹。应根据钢材的含碳量和延伸率设定各道次的拉拔角。同时改善润滑条件，以减少和消除中心拉应力。

4结论

（1）优化轧制工艺和冷却工艺，避免出现异常组织，提高盘条通条性，保证盘条获得良好的拉拔性能。

（2）优化拉拔工艺，同时避免工艺波动造成拉拔断裂。

（3）严格控制化学成分、钢的脱氧、连铸过热度、轧制温度和冷却速度。

（4）线材的拉拔性能与金属中夹杂物的种类有关。