沙钢润忠公司的短流程生产线由90t竖式电弧炉、90t钢包精炼炉、六机六流小方坯连铸机和26机架平立交替布置的连轧线组成。整体工艺装备先进，其成品盘重大，生产速度高，控冷工艺调整范围大，斯太尔摩冷却速度范围广，可在0.3-17℃/s之间调整。为充分发挥一流工艺技术的优点，开发新品，生产高附加值产品，拓宽市场，润忠公司着手生产ER70S―6气保焊丝钢。参照德国同类产品的性能及标准，在广泛了解用户要求的基础上，全面制订了从炼钢到轧钢的生产工艺。
    1  用户要求
    盘条化学成分应符合表1要求。

表1  ER70S-6钢的各成分质量分数                %

    盘条规格和质量要求：盘条直径为5.5mm；直径允许偏差和椭圆度应在GB/T14981-94中B级精度以上；盘条表面质量应符合GB/T4354-94要求。
    力学性能要求：盘条须经斯太尔摩冷却线缓冷；抗拉强度σ_b为470-530MPa；δ₁₀≥32%。
    2  工艺制定
    2.1 炼钢工艺制定
    ER70S―6是美国的CO₂气体保护焊丝牌号（相当于国内的ER50S―6焊丝用钢），由于其使用要求有较好的焊接性能和焊接强度，故其化学成分中要求碳含量较低，Mn和Si含量较高。由于化学成分的波动对力学性能影响较高，故要求化学成分均匀、稳定，同时要求气体含理低，氧化物和硫化物夹杂少，为此对炼钢工艺制定的冶炼都提出了较高的要求。经过反复论证，在工艺控制上采用铝粒辅助脱氧软搅拌工艺，内在氩气式大包保护套管、微碳覆盖剂，冶炼过程中选用优质废钢，严格控制合金加入牌号和顺序，控制连铸拉速。有目的地控制竖炉熔炼、还原以及中间包的化学成分，保证最终的化学成分要求白渣15min后定氧w(O)≤50*10^-6，中间包温度T_中=1530-1545℃，从而获得良好的连铸坯，以供轧制。
    2.2 轧钢工艺制定
    针对国内生产的ER70S-6钢普遍存在抗拉强度偏高，拉拔性能着，产品性能不稳定的情况，轧钢工艺主要以提高的拉拔性能和降低产品的抗拉强度为目的而制订。
   （1）采用较低冷却速度的控冷工艺。要获得良好的拉拔性能，减少拉丝过程中的断丝现象，成品组织结构应为铁素体和少量珠光体。根据CCT曲线，ER70S-6钢的铁素体开始转变，到珠光体转变结束的温度范围为610-810℃。为此，斯太尔摩速度采用缓冷工艺，即把斯太尔摩保温盖全部盖上，风机进风口风档全部关闭，斯太尔摩首段辊道运输速度设为0.12-0.18m/s，以后各段的级联速度相同， 保证获得较低冷却速度。
   （2）实行低温轧制工艺，即降低开轧温度、终轧温度、精轧机入口温度。通过形变细化奥氏体晶粒。加热炉炉温控制在950-980℃之间，开轧温度控制在930℃左右。合理设定精轧机水箱流量，保证精轧机入口的轧件温度低于900℃，并合理设定精轧机机架间冷却水流量，控制精轧机出口温度即终轧温度，从而避免由于晶粒粗大而在后续冷却过程中产生有害的魏氏体等组织。
   （3）合理设定吐丝温度。ER70S-6气保焊丝钢的性能要求既要有良好的拉拔性能，又要有较低的抗拉强度。对拉丝用户而言，抗拉强度越低，用户拉丝速度明显提高，模具寿命也延长。从理论分析，吐丝温度高，奥氏体晶粒粗大，相变中铁素体晶粒粗大且不均匀。在后续拉拔过程中，会产生不均匀变形引起的应力集中，从而导致拉拔断丝故障。同一钢种在同等条件下，抗拉强度随吐丝温度的升高而增加，而且由于规格小，奥氏体过冷度相对偏大。为此，润忠公司采用较低的吐丝温度（约为820-840℃），使得组织均匀、晶粒细小，并成等轴分布，线材的拉拔性能有明显改善。
    3  工艺实践分析
    根据制订的工艺规程，经过现场生产中的反复优化完善，轧制线材的拉拔性能和抗拉强度较为理想，见表1。

表1  跟踪炉号线材的化学成分(w/%)及力学性能(Ø5.5mm)

    从表1中可以看出，1组和3组由于碳含量相对较高，Mn和Si含量较高，故抗拉强度略高。2组的综合性能最好，抗拉强度在525-545MPa之间，伸长率为30%左右，金相组织为85%左右的铁素体和少量的珠光体，而且组织均匀，晶粒细小（晶粒度8级）。经用户拉丝使用，Ø5.5mm线材不经退火一次可拉拔Ø1.0mm、Ø0.8mm，中间没有发生断丝，平均面缩率达80%左右。
    虽然生产的ER70S-6已获得了用户满意，但是离用户的要求仍有距离，而且用户的要求越来越高。与外购坯（4组）ER70S-6相对比，目前还存在差距。
   （1）钢中气体含量偏高，w(N)与同钢种进口坯相比仍高出许多，进口坯的N、O含量相当低，w(N)≤30*10^-6。为此润忠公司准备在炼钢工艺上增设VD炉进行真空脱气，进一步降低N、O含量。
   （2）钢中有害合金元素仍偏高，w(Cr)+w(Ni)+w(Cu)≥0.20%。打算充分利用铁水炼钢的新工艺，加大钢中铁水的兑入量，必要时以海绵铁为主要原料，提高钢水的纯净度，降低有害合金元素的含量。
   （3）严格控制ER70S-6焊丝钢的化学成分波动，各元素目标位：w(C)在0.06%-0.08%，w(Si)在0.90%-0.95%，w(Mn)在1.5%-1.6%之间。