美国IH2SP ARCELORMITTAL公司管线钢中由夹杂氧化物引起的裂缝的减少.pdfVIP

美国IH2SPARCELORMITTAL公司管线钢中由夹杂

氧化物引起的裂缝的减少

HongbinYin–ArcelorMittalGlobalRD-EastChicago,USA

RickBesich–No.2SteelProducing,ArcelorMittalUSAIndianaHarbor

FloydDemmon–QualityAssurance,ArcelorMittalUSAIndianaHarbor

EllaShale–CustomerTechnicalService,ArcelorMittalUSAFlatCarbon

RobertKittridge–RollingOperation,ArcelorMittalUSAIndianaHarbor

H.ThomasTsai–ArcelorMittalGlobalRD-EastChicago,USA

BruceForman–ArcelorMittalGlobalRD-EastChicago,USA

M.MetinYavuz–ArcelorMittalGlobalRD-EastChicago,USA

摘要

美国印第安纳ArcelorMittal钢铁生产厂提供管材要求提供的板坯。由夹杂物

引起的裂缝在那些使用电阻焊生产管材的厂商那里会有一个很主要的缺陷。所要

做的就是确定缺陷的根源，并以最低的成本解决问题。起初，钢铁洁净度的研究

主要是通过钢铁的生产和铸造过程，而后发现钢在交付过程中，氧（O）的总含

量要比浇铸样少6ppm，洁净度提高。因此了解板坯中夹杂物的分布状态是解决

问题的关键。

缺陷映射技术可以反映板坯中夹杂物的分布情况。基于映射结果，尝试使用

新型的SEN来控制氩气的流速。水流和数学模型同时验证了这种新型的SEN—

—Ar气流速组合的确可以提高铸件中流速。基于这些结果，目前的废品率降低

超过了50%。

关键词非金属夹杂物，钩裂纹，钢的洁净度，电抗焊接，模流，管道和管材

引言

在北美市场，美国IH2SPArcelorMittal二号连铸机提供的北美市场上各个管

材生产商所应用的板坯。让人疑惑的是，为什么相类似的板坯产品在不同厂家在

完成不同管线生产后会有显著不同的废品率。解决卷板裂缝的不同工艺过程，对

于利用电阻焊去制造直径是150-200mm的管材。通过超声波检测电阻焊焊接

区域出现问题的主要原因是钩裂纹。

钩裂纹是焊接管产品常见的缺陷，通常是条状MnS回填裂缝或中心分离的

结果。对于IH2SP提供的板坯，较为详细的调查指出夹杂氧化物在厚管壁中的

含量大约在15%左右。图3显示的是通过SEM-EDAX检查出的典型的有CaO-Al2O3

夹杂引起的钩裂纹。这些夹杂缺陷沿着焊缝大约700um长，距表面2.2mm。给

出的管壁厚12.5mm，缺陷是管厚的17%。根据对原始板坯的追踪观察，这些夹

杂引起的钩裂纹几乎都在板的上表面。就像如图3中所提到的图2中超声波检测

的非金属夹杂物的性质和位置各不相同，要比钩裂纹

图1最高钩裂纹废品率的板坯分割和焊接过程。

为了详细理解这些问

题，提出最小成本的解决方

案，这需要公司相关领域的

工程师作出努力。钢的洁净

度研究发现，进过LMF过程