鞍钢AGQ770E起重机臂架管的开发

董芬，张新义，李道刚，高显利

（1.鞍钢股份有限公司产品发展部，辽宁鞍山114021；2.鞍钢股份有限公司无缝钢管厂，辽宁鞍山114021）

鞍钢AGQ770E起重机臂架管的开发

董芬1，张新义1，李道刚2，高显利2

（1.鞍钢股份有限公司产品发展部，辽宁鞍山114021；2.鞍钢股份有限公司无缝钢管厂，辽宁鞍山114021）

采用“转炉炼钢+LF+VD+连轧机组轧制+热处理”工艺，在鞍钢股份有限公司无缝钢管厂成功开发了AGQ770E起重机臂架用管。结果表明，开发的起重机臂架用管具有高强度、高韧性和高可焊性及低屈强比等特点，满足了履带式起重机臂架用无缝钢管的使用需求。

无缝钢管；AGQ770E；履带式起重机；臂架

液压履带式起重机是一种高层建筑施工用自行式起重机，是工程机械中技术含量高、制造工艺复杂的起重作业产品。起重机臂架是履带起重机的关键部件，其使用条件要求无缝钢管不仅要具有高强度和高韧性，同时要求具有良好焊接性能。世界上先进工业国家已经逐步采用如ASTMA514系列、DIN STE系列、WEL—TEN系列为代表的高强度焊接结构钢制造履带起重机臂架。这些钢种都是在低碳锰钢基础上加适量Cr、Ni、Mo、V、Nb、Ti等微合金元素而成［1］。国内曾有企业采用低碳Cr-Ni-Mn-Mo-V-B合金钢试制过高强度臂架管,但并未投入批量生产及使用［2］。

为了满足市场对起重机臂用无缝钢管的需求，鞍钢股份有限公司无缝钢管厂利用鞍钢自身工艺装备，进行了AGQ770E起重机臂架用无缝钢管的研制，现将产品开发情况介绍如下。

1　技术要求

1.1化学成分设计

高强起重臂架用无缝钢管要求自重轻，对材料强度、韧性和焊接性等方面要求较高。为改善钢的焊接性能、提高冲击韧性和耐低温性能，一般要求钢中的C含量控制在0.20%以下甚至更低。为了补偿C含量降低对钢强度的影响，加入一定数量的合金元素，如Mn、Si、Cr、Mo、W、V、Al等，利用其固溶强化、析出强化和细晶强化等机理，可获得高强度［3］。AGQ770E无缝钢管化学成分设计要求及实际成分见表1。1.3碳当量要求

表1　AGQ770E无缝钢管化学成分要求（质量分数)　%

表2　AGQ770E 无缝钢管力学性能要求

表3　交货状态钢管冲击功要求

AGQ770E无缝钢管属于高强度结构钢，要求保证焊接性能。按照GB/T 1591—2008低合金高强度结构管标准，采用碳当量计算公式：eq= C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+(Ni+Cu）/15，碳当量为0.54%～0.60%，焊接性较差，焊前需要适当预热。1.4其他要求

AGQ770E无缝钢管调质后采用超声波探伤，执行GB/T 5777标准，采用C5级别。

2　AGQ770E钢管开发工艺方案

2.1AGQ770E钢管开发工艺路线

AGQ770E无缝钢管工艺路线为：铁水预处理→转炉冶炼→炉外精炼（LF+VD）→连铸连轧→热轧→热处理→探伤。

2.2炼钢工艺

铁水预处理：高炉铁水进站→喷粉脱硫→扒渣→测温取样→转炉。

转炉冶炼：兑铁水+废钢→吹氧→加渣料→放渣→加渣料→吹氧→倒炉测温取样→出钢、合金化→LF炉。

炉外精炼：LF炉造渣→升温→脱硫→合金化→软吹→VD真空炉脱气、喂丝、软吹→连铸。

连铸连轧：钢包→中间包保护浇注→结晶器保护浇注→280 mm×380 mm连铸→连轧→检验→成品入库。

操作要点：铁水脱硫扒渣必须干净，防止铁水回硫，影响转炉脱硫。优化转炉双渣操作时间节点，增加脱硫率，同时控制转炉脱碳，防止钢水过氧化。合理出钢合金化时间节点，使合金快速有效融化，提高收得率。精炼对合金进行微调，做到精确目标。同时由于合金加入量大，对钢质要求较高，控制软吹时间，均匀钢质，提高纯净度。连铸保证恒速和二冷水强度，防止铸坯出现裂纹。连轧调整孔型，避免出现折痕。

2.3热轧工艺

φ159MPM/φ177PQF连轧机组：原料验收→切断→加热→穿孔→抗氧化→MPM/PQF连轧→脱管→微张减→冷却→锯切→矫直→吹风→检查→管料包装→管加工二车间。

操作要点：管坯加热温度1 260～1 280℃，穿孔机保证钢管壁厚均匀，毛管不能进水，连轧选用表面无缺陷的芯棒轧制，做好石墨润滑，定径使用高压水除鳞。

2.4热处理工艺

钢管采用外淋内喷压辊旋转淬火方式进行调质处理。经计算，AGQ770E钢的相变点温度1为770～810℃、3为870～880℃、s为420℃。为了确定钢管的热处理工艺，对该牌号钢管进行了热处理工艺试验。根据试验结果确定调质工艺为：淬火温度（920±10）℃，回火温度（690±10）℃，保温时间40～60 min。

操作要点：淬火炉达到设定温度，保证钢管充分奥氏体化，水淬保证钢管旋转轮中心线水平，回火炉温度按照±8℃控制。

3　生产情况

3.1力学性能

热处理后AGQ770E臂架管的力学性能满足协议要求，见表4。钢管性能与德国进口同类产品性能相当，冲击功性能优于进口产品。

3.2交货状态及性能要求

AGQ770E无缝钢管为调质状态交货，交货性能按协议要求执行，力学性能和冲击功要求见表2、3。

3.2显微组织

热处理后AGQ770E臂架管的显微组织为回火索氏体，见图1。热处理后晶粒细小，晶粒度等级为9～11级。

表4　AGQ770E臂架管热处理后的力学性能

3.3焊接评定

表5　AGQ770E焊接后力学性能试验和弯曲试验项目和数据

3.4应用效果

AGQ770E起重机臂架管产品提供给了辽宁抚挖重工机械股份有限公司、抚顺永茂建筑机械有限公司等用户，用后反映良好，低温冲击性能指标优于德国进口同类产品，满足了用户需求。

4　结论

（1）鞍钢无缝厂开发的AGQ770E起重机臂架管，炼钢工艺合理，钢质纯净、夹杂物少、成分控制精准，制管工艺先进，钢管几何尺寸好，性能稳定。

（2）AGQ770E起重机臂架化学成分和热处理工艺合理，钢管强度高，低温性能好，能够满足履带式起重机臂架用无缝钢管的要求。

［1］易良刚，吴红，林发驹，等.CS-Q780起重机臂架用无缝钢管的研制［C］∥钢管学会第五届年会论文集,衡阳：中国金属学会，2009.

［2］游理华，卫兴民，洪连山.用作起重机臂架的高强度钢管［J］.起重运输机械，1995（10）：15-17.

［3］陈绍林，履带式起重机臂架用HSM770无缝钢管的开发［J］.钢管，2010（5）：42-44.

（编辑 袁晓青）

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，工程师，1990年毕业于鞍山钢铁学院金属压力加工专业。E-mail：Dongfen@ansteel.com.cn

2014-09-12