鞍鋼AGQ770E起重機臂架管的開發(fā)

董芬，張新義，李道剛，高顯利

（1.鞍鋼股份有限公司產(chǎn)品發(fā)展部，遼寧鞍山114021；2.鞍鋼股份有限公司無縫鋼管廠，遼寧鞍山114021）

鞍鋼AGQ770E起重機臂架管的開發(fā)

董芬1，張新義1，李道剛2，高顯利2

（1.鞍鋼股份有限公司產(chǎn)品發(fā)展部，遼寧鞍山114021；2.鞍鋼股份有限公司無縫鋼管廠，遼寧鞍山114021）

采用“轉(zhuǎn)爐煉鋼+LF+VD+連軋機組軋制+熱處理”工藝，在鞍鋼股份有限公司無縫鋼管廠成功開發(fā)了AGQ770E起重機臂架用管。結(jié)果表明，開發(fā)的起重機臂架用管具有高強度、高韌性和高可焊性及低屈強比等特點，滿足了履帶式起重機臂架用無縫鋼管的使用需求。

無縫鋼管；AGQ770E；履帶式起重機；臂架

液壓履帶式起重機是一種高層建筑施工用自行式起重機，是工程機械中技術(shù)含量高、制造工藝復(fù)雜的起重作業(yè)產(chǎn)品。起重機臂架是履帶起重機的關(guān)鍵部件，其使用條件要求無縫鋼管不僅要具有高強度和高韌性，同時要求具有良好焊接性能。世界上先進工業(yè)國家已經(jīng)逐步采用如ASTMA514系列、DIN STE系列、WEL—TEN系列為代表的高強度焊接結(jié)構(gòu)鋼制造履帶起重機臂架。這些鋼種都是在低碳錳鋼基礎(chǔ)上加適量Cr、Ni、Mo、V、Nb、Ti等微合金元素而成［1］。國內(nèi)曾有企業(yè)采用低碳Cr-Ni-Mn-Mo-V-B合金鋼試制過高強度臂架管,但并未投入批量生產(chǎn)及使用［2］。

為了滿足市場對起重機臂用無縫鋼管的需求，鞍鋼股份有限公司無縫鋼管廠利用鞍鋼自身工藝裝備，進行了AGQ770E起重機臂架用無縫鋼管的研制，現(xiàn)將產(chǎn)品開發(fā)情況介紹如下。

1　技術(shù)要求

1.1化學(xué)成分設(shè)計

高強起重臂架用無縫鋼管要求自重輕，對材料強度、韌性和焊接性等方面要求較高。為改善鋼的焊接性能、提高沖擊韌性和耐低溫性能，一般要求鋼中的C含量控制在0.20%以下甚至更低。為了補償C含量降低對鋼強度的影響，加入一定數(shù)量的合金元素，如Mn、Si、Cr、Mo、W、V、Al等，利用其固溶強化、析出強化和細晶強化等機理，可獲得高強度［3］。AGQ770E無縫鋼管化學(xué)成分設(shè)計要求及實際成分見表1。1.3碳當量要求

表1　AGQ770E無縫鋼管化學(xué)成分要求（質(zhì)量分數(shù))　%

表2　AGQ770E 無縫鋼管力學(xué)性能要求

表3　交貨狀態(tài)鋼管沖擊功要求

AGQ770E無縫鋼管屬于高強度結(jié)構(gòu)鋼，要求保證焊接性能。按照GB/T 1591—2008低合金高強度結(jié)構(gòu)管標準，采用碳當量計算公式：eq= C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu）/15，碳當量為0.54%～0.60%，焊接性較差，焊前需要適當預(yù)熱。1.4其他要求

AGQ770E無縫鋼管調(diào)質(zhì)后采用超聲波探傷，執(zhí)行GB/T 5777標準，采用C5級別。

2　AGQ770E鋼管開發(fā)工藝方案

2.1AGQ770E鋼管開發(fā)工藝路線

AGQ770E無縫鋼管工藝路線為：鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐外精煉（LF+VD）→連鑄連軋→熱軋→熱處理→探傷。

2.2煉鋼工藝

鐵水預(yù)處理：高爐鐵水進站→噴粉脫硫→扒渣→測溫取樣→轉(zhuǎn)爐。

轉(zhuǎn)爐冶煉：兌鐵水+廢鋼→吹氧→加渣料→放渣→加渣料→吹氧→倒爐測溫取樣→出鋼、合金化→LF爐。

爐外精煉：LF爐造渣→升溫→脫硫→合金化→軟吹→VD真空爐脫氣、喂絲、軟吹→連鑄。

連鑄連軋：鋼包→中間包保護澆注→結(jié)晶器保護澆注→280 mm×380 mm連鑄→連軋→檢驗→成品入庫。

操作要點：鐵水脫硫扒渣必須干凈，防止鐵水回硫，影響轉(zhuǎn)爐脫硫。優(yōu)化轉(zhuǎn)爐雙渣操作時間節(jié)點，增加脫硫率，同時控制轉(zhuǎn)爐脫碳，防止鋼水過氧化。合理出鋼合金化時間節(jié)點，使合金快速有效融化，提高收得率。精煉對合金進行微調(diào)，做到精確目標。同時由于合金加入量大，對鋼質(zhì)要求較高，控制軟吹時間，均勻鋼質(zhì)，提高純凈度。連鑄保證恒速和二冷水強度，防止鑄坯出現(xiàn)裂紋。連軋調(diào)整孔型，避免出現(xiàn)折痕。

2.3熱軋工藝

φ159MPM/φ177PQF連軋機組：原料驗收→切斷→加熱→穿孔→抗氧化→MPM/PQF連軋→脫管→微張減→冷卻→鋸切→矯直→吹風→檢查→管料包裝→管加工二車間。

操作要點：管坯加熱溫度1 260～1 280℃，穿孔機保證鋼管壁厚均勻，毛管不能進水，連軋選用表面無缺陷的芯棒軋制，做好石墨潤滑，定徑使用高壓水除鱗。

2.4熱處理工藝

鋼管采用外淋內(nèi)噴壓輥旋轉(zhuǎn)淬火方式進行調(diào)質(zhì)處理。經(jīng)計算，AGQ770E鋼的相變點溫度1為770～810℃、3為870～880℃、s為420℃。為了確定鋼管的熱處理工藝，對該牌號鋼管進行了熱處理工藝試驗。根據(jù)試驗結(jié)果確定調(diào)質(zhì)工藝為：淬火溫度（920±10）℃，回火溫度（690±10）℃，保溫時間40～60 min。

操作要點：淬火爐達到設(shè)定溫度，保證鋼管充分奧氏體化，水淬保證鋼管旋轉(zhuǎn)輪中心線水平，回火爐溫度按照±8℃控制。

3　生產(chǎn)情況

3.1力學(xué)性能

熱處理后AGQ770E臂架管的力學(xué)性能滿足協(xié)議要求，見表4。鋼管性能與德國進口同類產(chǎn)品性能相當，沖擊功性能優(yōu)于進口產(chǎn)品。

3.2交貨狀態(tài)及性能要求

AGQ770E無縫鋼管為調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨，交貨性能按協(xié)議要求執(zhí)行，力學(xué)性能和沖擊功要求見表2、3。

3.2顯微組織

熱處理后AGQ770E臂架管的顯微組織為回火索氏體，見圖1。熱處理后晶粒細小，晶粒度等級為9～11級。

表4　AGQ770E臂架管熱處理后的力學(xué)性能

3.3焊接評定

表5　AGQ770E焊接后力學(xué)性能試驗和彎曲試驗項目和數(shù)據(jù)

3.4應(yīng)用效果

AGQ770E起重機臂架管產(chǎn)品提供給了遼寧撫挖重工機械股份有限公司、撫順永茂建筑機械有限公司等用戶，用后反映良好，低溫沖擊性能指標優(yōu)于德國進口同類產(chǎn)品，滿足了用戶需求。

4　結(jié)論

（1）鞍鋼無縫廠開發(fā)的AGQ770E起重機臂架管，煉鋼工藝合理，鋼質(zhì)純凈、夾雜物少、成分控制精準，制管工藝先進，鋼管幾何尺寸好，性能穩(wěn)定。

（2）AGQ770E起重機臂架化學(xué)成分和熱處理工藝合理，鋼管強度高，低溫性能好，能夠滿足履帶式起重機臂架用無縫鋼管的要求。

［1］易良剛，吳紅，林發(fā)駒，等.CS-Q780起重機臂架用無縫鋼管的研制［C］∥鋼管學(xué)會第五屆年會論文集,衡陽：中國金屬學(xué)會，2009.

［2］游理華，衛(wèi)興民，洪連山.用作起重機臂架的高強度鋼管［J］.起重運輸機械，1995（10）：15-17.

［3］陳紹林，履帶式起重機臂架用HSM770無縫鋼管的開發(fā)［J］.鋼管，2010（5）：42-44.

（編輯 袁曉青）

Development of AGQ770E Steel Tube for Crane Jib

Dong Fen1，Zhang Xinyi1，Li Daogang2，Gao Xianli2
（1.Product Development Department of Ansteel Co.,Ltd.,Anshan 114021,Liaoning,China; 2.Seamless Steel Tube Plant of Ansteel Co.,Ltd.,Anshan 114021,Liaoning,China）

The AGQ770E steel tube for crane jib is successfully developed based on steelmaking in convertor,refining in LF or VD and rolling by continuous tandem mill as well as heat treatment in Seamless Steel Tube Plant of Ansteel Co.,Ltd..The testing results show that the developed steel tube for crane jib is characterized by high strength,high toughness and high weldability as well as low yield strength ratio,which can meet the requirements required by the crawler crane jib in operation made by seamless steel pipe.

seamless steel pipe;AGQ770E;crawler crane;jib tube

TG335

A

1006-4613（2015）03-0016-03

董芬，工程師，1990年畢業(yè)于鞍山鋼鐵學(xué)院金屬壓力加工專業(yè)。E-mail：Dongfen@ansteel.com.cn

2014-09-12