中厚钢板探伤缺陷的研究

3.1.1缩孔
因钢水浇铸过热度过高，钢中气体含量高产生的钢锭缩 孔，一般分布在钢锭头部、帽口线以下区域，在钢板中形成 大面积缩孔性分层。此类缺陷在舞钢已基本杜绝。缩孔缺陷 形状如图3（a）和图3（b）所示。
表1、钢中P、S、气体及夹杂物含量分析
P S O N H 金相夹杂物评级
ppm ppm ppm ppm ppm
ABC D
电解夹杂物 分析 ppm
≤≤
6--- 5 12
≤≤≤ 20 80 2
﹤﹤﹤ ﹤ 2.0 2.0 2.0 2.0 ﹤﹤﹤ ﹤ 1.5 1.5 1.5 1.5 进行了Ca球化
变性处理
3 中厚钢板中探伤缺陷种类和成因分析
由于冶炼、模铸、连铸生产工艺的不稳定，生产设 备周期性磨损和老化，钢锭成材中厚钢板的探伤不合格 率在2～4%之间波动，连铸坯成材钢板的探伤不合格率在 0.5～2%之间波动。
3.1 钢锭成材中厚钢板探伤缺陷种类及成因
钢锭成材钢板的厚度范围为40～410mm，个别品种应 用户要求可达到500～600mm，厚板的组织从铸态一直延 伸到控轧和正火后的细晶组织，晶粒度从2级分布到10级。 从舞钢约80万吨探伤钢板的统计结果看：由单个大面积 分层、夹杂类缺陷造成探伤不合格量占3%左右；由点状 及长条状密集缺陷造成探伤不合格量占97%左右。
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2.2 有了洁净度高的钢水，还必须实施正确的浇注工艺，
才能浇注出内部组织致密度高的优质钢锭和连铸坯，才 能保证中厚钢板的探伤合格率。
2.2.1 对于模铸钢锭而言，舞钢采取了一系列优质钢锭的
生产工艺，确保11.7t、15t、21t、28t、35t系列钢锭的 浇铸质量；基本杜绝了缩孔和大块夹杂物缺陷，有效地 将钢锭中疏松、偏析、夹杂等缺陷控制在工艺规定的范 围之内------即经过轧制工序后可通过超声检验关。舞钢 模铸工艺的特点可归纳为以下几点：较低的过热度、较 快的浇铸工艺（俗称低温快铸工艺），良好的帽口保温 绝热措施，长浇注口加Ar气保护浇铸，浇铸后的冷却工 艺（针对不同钢种的快冷及缓冷工艺）。实施了以上措 施后，钢锭成材钢板的探伤合格率稳定在97%以上。
2.1 为了满足不同国家探伤标准，首先必须冶炼出洁净的
钢水，即必须达到洁净钢的要求。对钢中的P、S含量、 气体（N、H、O）和夹杂物的数量提出了严格的要求， 同时还要求对夹杂物进行Ca处理，使硫化物夹杂物变性 达到球化控制。舞钢采用了电炉+精炼+真空脱气的生产 工艺（EAF+LF+VD），达到了洁净钢的要求（其主要 指标见表1）。这里需要指出的是，对于采用模铸工艺 的钢锭成材钢板而言，钢水的洁净度比连铸坯成材钢板 要求更高。
舞阳钢铁公司十分重视提高产品质量，确立了“科技 兴企”的发展战略，强力开发高技术含量、高附加值产品， “舞钢牌”中厚钢板以其优良的化学成分、力学性能、内 外在质量、优质的售后服务，在国内外市场上深受用户欢 迎。探伤钢板的订货量从1996年的4万多吨，逐年递增到 2003年的46万吨，钢板探伤合格率也逐年提高，已达到或 接近世界先进水平。但是，有时还出现一份合同要反复投 料多次，才能满足用户探伤要求的情况（近年的探伤量、 合格率见图1、2）。这不但影响了正常的生产和合同交货 期，而且使钢板的制造成本大幅度上升。究其主要原因， 还是由于生产工艺和生产设备性能的不稳定性造成的。本 文通过作者多年探伤实践研究，探讨钢板探伤缺陷的一般 规律，总结了几探伤问题的工艺措施，希望能对制 订完善探伤钢板的生产工艺，起到抛砖引玉的作用。
2.2.2 近年来，舞钢连铸坯成材中厚板的探伤合格率已从
97%提高到99%，这一成绩主要归功于钢水较高的纯净 度、正确的连铸浇铸工艺，铸机设备的良好状况。
舞钢为提高连铸坯内在质量，采取了以下措施：精 确控制中包浇铸过热度在20±5ºC以内；浇铸中采用长 水口、浸入式水口并用Ar气封；采用吸收夹杂物性能好 的连铸保护渣，合适的二冷水模式；严格控制铸机的定 修周期，保持铸机的精度满足浇铸工艺要求；严格控制 铸速和精度，在考虑铸速变化的基础上，采用矫直点未 凝固厚度超过6mm左右的浇铸速度，避开中心裂纹发生 的“危险铸速范围”。在采取了以上措施后，舞钢连铸 坯轧板的探伤合格率稳定在97%以上。例如：用于上海 芦浦大桥的S355和用于西气东输的X70中厚板的探伤合 格率达到99.8%。
例如：舞钢每年向美国、加拿大、欧洲等国出口7万吨左 右钢锭生产的特厚钢板，其实物质量已达到国际先进水 平。这些特厚钢板的牌号为：S355J2G3、S50C、A36 等，规格为：（80～410）*（2000～3500）*（8000～ 12000）mm；国外厂商派探伤工程师到舞钢,用ASTM A578、 A435、SEL072-77等标准验收100%合格。
探伤量（万吨）
合格率（%）
100
40
98
30
96
20
94
10
92
年
97 98 99 00 01 02 03
图1、七年来探伤产量图
年
97 98 99 00 01 02 03
图2、七年来探伤合格率图
2 提高中厚钢板的探伤合格率的有效工艺措施
钢质的纯净度，模铸钢锭、连铸坯组织的致密 度，是中厚钢板探伤合格率的基本保证。舞钢中厚钢 板探伤合格率能够达到97%以上水平，主要采取了以 下几项新的工艺技术措施，改造并新建了先进的冶炼 浇注设备。
中厚钢板探伤缺陷的研究
摘要：文章根据多年的实践经验，总结了中厚钢
板常见探伤缺陷，分析了缺陷的成因，并提出了 解决探伤问题的工艺措施。
关键词：探伤 中厚钢板 生产工艺 探伤缺陷 压
缩比 探伤合格率
1 前言
随着国民经济建设的发展，用户对钢板的力学性能 ，内外在质量提出了越来越高的要求。这就要求钢的P、 S、气体（N、H、O）、夹杂物含量较低，也就是说钢 的纯净性好、致密度高。而探伤检验则能够宏观反映钢 的纯净度、致密度和均匀性。要求探伤检验交货的钢板 ，一般是用于制造锅炉压力容器、电站工程、船舶、桥 梁、军工、高层建筑、石油化工等行业的重要结构件。 探伤钢属高附加值钢，与生产同吨位的非探伤钢相比， 它能为企业带来可观的经济效益。同时，也是企业具有 较高的技术水平和产品质量的标志。