專(zhuān)利名稱(chēng)：大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低合金鋼制造領(lǐng)域，它涉及一種焊接結(jié)構(gòu)用鋼，具體是一種抗拉強(qiáng)度為610MPa級(jí)的大線能量低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼。
背景技術(shù)：
在本發(fā)明之前，特開(kāi)昭49-37814號(hào)公報(bào)和特公平4-13406號(hào)公報(bào)中已經(jīng)公開(kāi)為降低焊接裂紋敏感性，降C和添加Ti-B的技術(shù)。截至目前，抗拉強(qiáng)度600MPa級(jí)低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板基本上采用調(diào)質(zhì)型生產(chǎn)技術(shù)，幾乎都是通過(guò)加B來(lái)保證鋼的淬透性，未考慮大線能量焊接的問(wèn)題。用B來(lái)保證鋼的強(qiáng)度，增加鋼的淬透性，化學(xué)成分和制造條件將發(fā)生變化，可能導(dǎo)致母材性能不穩(wěn)定，特別是焊接熱影響區(qū)的硬度顯著提高。焊接熱影響區(qū)硬度的提高使焊接熔合線的韌性變壞。特別是進(jìn)行大線能量單面一道次焊接時(shí)，由于沒(méi)有后續(xù)焊接道次的再加熱，使鋼的韌性顯著變壞。
在特開(kāi)昭60-9086，特開(kāi)平2-254119，特開(kāi)昭59-113120，特開(kāi)昭61-12970公報(bào)中提出了不添加B的技術(shù)。公報(bào)中的技術(shù)都是600MPa級(jí)非調(diào)質(zhì)型鋼的技術(shù)，但從實(shí)施例中看出這些技術(shù)適用的板厚上限都是20mm左右。
特開(kāi)昭61-12970號(hào)公報(bào)是低C加V及直接淬火生產(chǎn)低焊接敏感性的600MPa級(jí)高強(qiáng)度鋼的方法，但根本沒(méi)有涉及大線能量焊接。
特開(kāi)平10-68045號(hào)公報(bào)是570MPa高強(qiáng)度級(jí)別的具有良好焊接裂紋敏感性和大線能量焊接后高沖擊值鋼的生產(chǎn)方法。此鋼板強(qiáng)度偏低。而且對(duì)鋼中Nb、V含量以公式625(有效Nb)+250V+210Ceq≥t+40(t為鋼板厚度mm)加以限定。
特開(kāi)平10-298706號(hào)公報(bào)是600MPa高強(qiáng)度抗大線能量焊接低裂紋敏感性鋼及其生產(chǎn)方法。此鋼板采用調(diào)質(zhì)型生產(chǎn)技術(shù)。而且對(duì)鋼中Nb、V含量以公式625(有效Nb)+250V+210Ceq≥t+40(t為鋼板厚度mm)加以限定。
申請(qǐng)?zhí)枮?2115877.0的發(fā)明為大線能量低焊接裂紋敏感性系列鋼及其生產(chǎn)方法。該鋼采用Ti-Nb-B復(fù)合加入的成分設(shè)計(jì)，控制Pcm≤0.21％或Pcm≤0.23％，并采用調(diào)質(zhì)處理生產(chǎn)技術(shù)，必須在鋼中加入B，加入B的后果在前面已有所述。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述情況進(jìn)行了本項(xiàng)發(fā)明。本項(xiàng)發(fā)明的目的是提供抗拉強(qiáng)度為610MPa級(jí)，滿足大線能量焊接且具有低焊接裂紋敏感性厚鋼板及其生產(chǎn)方法，鋼板抗拉強(qiáng)度≥610MPa，鋼板最大寬度達(dá)到3900mm，鋼板最大厚度達(dá)到40mm。鋼板既具有抗大線能量焊接性又具有低焊接裂紋敏感性?xún)煞N優(yōu)異性能。
本發(fā)明為了達(dá)到上述的目的，其特征在于鋼的化學(xué)成分按重量百分比，C0.06～0.10％、Si0.15～0.40％、Mn1.20～1.60％、P≤0.015％、S≤0.007％、Ni0.15～0.40％、Cr≤0.30％、Mo0.15～0.30％、V0.02～0.06％，余量為Fe及不可避免的夾雜。另外，本發(fā)明的鋼化學(xué)成分還必須滿足Pcm＝C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B≤0.20％；按照本發(fā)明，其鋼的成份中必要時(shí)加入Nb，Nb0.015％～0.045％，本發(fā)明在具體方案有對(duì)下列元素含量進(jìn)行調(diào)整，C0.06％～0.08％、Si0.15％～0.30％、Mn1.40％～1.55％、Ni0.20％～0.30％、Mo0.20％～0.30％、Als0.015％～0.045％，Ti0.010％～0.025％，Nb0.015～0.030％。生產(chǎn)成品鋼板厚度≤20.0mm。
本發(fā)明的具體方案有，對(duì)下列元素進(jìn)行調(diào)整，C0.08％～0.10％、Si0.15％～0.30％、Mn1.25％～1.45％、Ni0.25％～0.40％、Mo0.15％～0.25％、Als0.015％～0.045％，Ti0.020％～0.030％。Nb0.020～0.045％。生產(chǎn)成品鋼板厚度范圍＞20.0mm～40.0mm。
本發(fā)明的一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板的生產(chǎn)方法，采用如下生產(chǎn)工藝，鐵水予處理技術(shù)，轉(zhuǎn)爐冶煉，LF爐+VD爐真空處理等純凈鋼工藝進(jìn)行冶煉及連鑄，其特點(diǎn)在于a)熱軋前的加熱溫度鋼坯出爐溫度為1150～1180℃；b)軋制條件本發(fā)明的鋼均熱后軋制工藝采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)+奧氏體未再結(jié)晶區(qū)二個(gè)階段控制軋制工藝；奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第一階段，溫度區(qū)間在1100～970℃之間，每道次壓下率大于10％，最大壓下率為20％；奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第二階段，溫度區(qū)間控制在≤930℃。該階段的累積變形量≥55％；c)在線層流冷卻熱軋結(jié)束后，將溫度在Ar3以上的鋼板進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，鋼板的入水溫度為745～780℃，鋼板的終冷溫度控制在420～500℃，鋼板的冷卻速度控制在8～15℃/S，板厚1/2t處的冷卻速度至少在1℃/S以上；d)回火處理回火溫度600～680℃，最高不能超過(guò)680℃。
本發(fā)明對(duì)于不同的鋼板厚度在軋制時(shí)對(duì)軋制條件進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于厚度為20.0mm～40.0mm鋼板控制軋制的第一階段，溫度區(qū)間在1100～970℃之間。為保證母材韌性及避免產(chǎn)生局部異常粗大的晶粒，每道次壓下率為≥15％，最大壓下率20％。
奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第二階段，溫度區(qū)間控制在800～920℃。為保證晶粒細(xì)化的效果從而達(dá)到提高鋼的屈服強(qiáng)度和韌性的目的，該階段的累積變形量≥55％，最大累積變形量為80％。
軋后進(jìn)行在線ACC層流冷卻，冷卻速度控制在8℃～12℃/s區(qū)間，冷卻后鋼板進(jìn)行熱矯直+重矯直后下線進(jìn)行熱處理，鋼板回火在輥底式熱處理爐進(jìn)行，回火溫度控制在610～630℃區(qū)間。
對(duì)于厚度為12.0mm～19.0mm的鋼板，控制軋制的第一階段，溫度區(qū)間在1100～970℃之間。每道次壓下率為≥10％。
奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第二階段，溫度區(qū)間控制在820～930℃。為保證晶粒細(xì)化的效果從而達(dá)到提高鋼的屈服強(qiáng)度和韌性的目的，該階段的累積變形量≥55％，最大累積變形量為80％。
軋后進(jìn)行在線ACC層流冷卻，冷卻速度控制在10℃～15℃/s區(qū)間，冷卻后鋼板進(jìn)行熱矯直+重矯直后下線進(jìn)行熱處理，鋼板回火在輥底式熱處理爐進(jìn)行，回火溫度控制在610～630℃區(qū)間。
為了保證本發(fā)明的目的，使Pcm及Cep滿足大限能量焊接的需要，本發(fā)明中C、Si、Mn、P、S、Al、Ni、Cr、Mo、V、Ti限定量的理由詳述如下CC≤0.06時(shí)需添加其它提高淬透性元素，使成本升高，韌性和焊接性變壞。特別是在本發(fā)明的大焊接能量的情況下，C≤0.06時(shí)，C向熔融金屬的擴(kuò)散很少，用一般的焊接材料很難保證焊接接頭強(qiáng)度。為保證焊接裂紋敏感性和加入Nb后的大能量焊接接頭韌性，C的上限為0.1％。
Si為使Si在保證母材強(qiáng)度和焊接接頭強(qiáng)度中發(fā)揮作用，Si應(yīng)大于0.15％，但Si＞0.4％時(shí)，焊接裂紋敏感性和焊接接頭韌性變壞。
Mn為使Mn在保證母材強(qiáng)度和焊接接頭強(qiáng)度發(fā)揮作用，其含量應(yīng)≥1.20％。但Mn＞1.60％時(shí)使焊接裂紋敏感性變壞，而且由于帶來(lái)過(guò)大的淬透性使母材韌性和接頭韌性變壞。
P、SP、S都是雜質(zhì)元素。限制在P≤0.015％；S≤0.007％。
AlAls提高粗晶區(qū)韌性的機(jī)制是減少M(fèi)-A組元的量及其尺寸，減少了固溶N量。AlN的溶解溫度在1100℃附近，它在焊接熱循環(huán)中很容易溶解，不能有效地阻止HAZ的晶粒長(zhǎng)大。在焊接熱循環(huán)中AlN質(zhì)點(diǎn)會(huì)溶解，使HAZ中自由N的含量增高。AlN的析出十分緩慢，AlN很難在焊接過(guò)程中重新形核析出。一般情況下Als的含量為≥0.015％，加入Al的上限為0.045％。
Ti根據(jù)鋼中的N含量，適當(dāng)添加Ti，形成TiN細(xì)粒狀彌散分布的粒子以減輕大線能量焊接熱影響區(qū)脆化的效果最好，利用TiN的沉淀物可以抑制焊接時(shí)奧氏體的晶粒粗大，增加針狀鐵素體的沉淀核。3.42為鋼中Ti、N原子的理想化學(xué)配比。當(dāng)鋼中的Ti/N值接近于理想化學(xué)配比時(shí)，TiN粒子更加細(xì)小且分布彌散，對(duì)高溫奧氏體晶粒的細(xì)化作用最強(qiáng)，Ti/N值過(guò)大或過(guò)小都將消弱這一作用。Ti的含量為0.010％～0.020％。
Ni、CrNi、Cr有利于提高母材和焊接接頭的強(qiáng)度。Ni可進(jìn)一步改善韌性。但如添加量超過(guò)所需的量會(huì)使Ceq增大，導(dǎo)致大線能量焊接接頭的韌性降低和加工性變壞，因此Ni的含量為0.15％～0.40％。Cr的上限為0.30％。
MoMo對(duì)提高母材強(qiáng)度和焊接接頭強(qiáng)度有效，上限為0.3％。為保證所需的淬透性，添加的下限為0.15％。
VV是為保證母材強(qiáng)度和焊接接頭強(qiáng)度而添加的，添加量為0.02～0.06％。但是，如超過(guò)0.1％，將使焊接裂紋敏感性變差，并有損母材韌性。
PcmPcm表示焊接冷裂紋敏感性系數(shù)，在通常的環(huán)境下，焊接施工時(shí)不需要預(yù)熱，所以規(guī)定在≤0.20％。
本發(fā)明的板厚范圍，即12mm～40mm的范圍。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果在于1、化學(xué)成分設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，按元素添加量及種類(lèi)盡量少的原則，合理的調(diào)整各元素的配比量，保證鋼板的性能，減小生產(chǎn)成本。
2、采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)+奧氏體未再結(jié)晶區(qū)二個(gè)階段控制軋制、在線層流冷卻及離線回火等工藝，使生產(chǎn)出的鋼板無(wú)需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理既能滿足具備低焊接裂紋敏感性、抗大線能量焊接的性能。
本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，適合批量生產(chǎn)操作，鋼板焊接后性能良好。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明鋼的化學(xué)成分為(按重量百分比)，C0.6～0.10％、Si0.15～0.40％、Mn1.20～1.60％、P≤0.015％、S≤0.007％、Ni0.15～0.40％、Cr≤0.30％、Mo0.15～0.30％、V0.02～0.06％，余量為Fe及不可避免的夾雜。另外，本發(fā)明的鋼化學(xué)成分還必須滿足Pcm＝C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B≤0.20％；本發(fā)明在具體實(shí)施中對(duì)下列元素含量進(jìn)行調(diào)整，C0.06％～0.08％、Si0.15％～0.30％、Mn1.40％～1.55％、Ni0.20％～0.30％、Mo0.20％～0.30％、Als0.015％～0.045％，Ti0.010％～0.025％，Nb0.015～0.030％。生產(chǎn)成品鋼板厚度≤20.0mm。
在本發(fā)明的實(shí)施中對(duì)下列元素含量進(jìn)行調(diào)整，C0.08％～0.10％、Si0.15％～0.30％、Mn1.25％～1.45％、Ni0.25％～0.40％、Mo0.15％～0.25％、Als0.015％～0.045％，Ti0.020％～0.030％。Nb0.020～0.045％。生產(chǎn)成品鋼板厚度范圍大于20.0mm到40.0mm。
鋼水經(jīng)過(guò)板坯連鑄機(jī)制成連鑄坯，連鑄板坯到達(dá)厚板廠后裝爐進(jìn)行控溫加熱，板坯出爐后進(jìn)行高壓水表面除鱗處理。鋼板軋制采用二階段控軋工藝(再結(jié)晶區(qū)軋制+未再結(jié)晶區(qū)軋制)，軋后進(jìn)行在線ACC層流冷卻，冷卻速度控制在8℃～15℃/s區(qū)間。具體軋制工藝見(jiàn)表1。冷卻后鋼板進(jìn)行熱矯直+重矯直后下線進(jìn)行熱處理，鋼板回火在輥底式熱處理爐進(jìn)行?；鼗饻囟瓤刂圃?10～630℃區(qū)間。
軋制工藝參數(shù)表1

經(jīng)過(guò)熱處理后的鋼板，在鋼板的板寬1/4處及板厚1/4處取樣進(jìn)行母材力學(xué)性能檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。
工業(yè)性試制鋼板力學(xué)性能檢驗(yàn)結(jié)果表2

鋼板表面布氏硬度檢驗(yàn)用型號(hào)為HB-3000的布氏硬度計(jì)檢驗(yàn)鋼板的表面布氏硬度，檢驗(yàn)依據(jù)GB/T230.1-2002標(biāo)準(zhǔn)。
鋼板表面布氏硬度表3

鋼板Z向性能檢驗(yàn)試驗(yàn)機(jī)型號(hào)WAW-Y500，檢驗(yàn)依據(jù)GB/T228-2002。
鋼板Z向性能表4

從檢驗(yàn)結(jié)果看，鋼板的抗層狀撕裂性能良好，超過(guò)Z35級(jí)鋼的要求。
鋼的焊接性試驗(yàn)1、最高硬度試驗(yàn)試驗(yàn)用試板的制作及硬度的測(cè)定按GB 4675.5-1984《焊接性試驗(yàn)——焊接熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。維氏硬度測(cè)定按GB/T 4340-1984《金屬維氏硬度試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行。
最高硬度試板焊接規(guī)范表5

維氏硬度測(cè)定點(diǎn)位置及其硬度值表6

焊接熱影響區(qū)最高硬度試驗(yàn)主要用于評(píng)價(jià)鋼板的抗冷裂紋性能，一般認(rèn)為，鋼板的焊接熱影響區(qū)最高硬度大于HV350時(shí)，即有一定的冷裂紋傾向。由結(jié)果可見(jiàn)該鋼板在預(yù)熱至75℃時(shí)，焊接熱影響區(qū)最高硬度在319N/mm2左右，冷裂紋傾向不大。
2、斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn)斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)按GB4675.1-84《斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)方法》進(jìn)行，主要用于評(píng)價(jià)厚板多層焊根部焊道的冷裂紋敏感性。試驗(yàn)分為焊前試板不預(yù)熱(室溫)、預(yù)熱50℃和預(yù)熱75℃共三組試驗(yàn)。
斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)參數(shù)表7

斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)結(jié)果表8

由上表數(shù)據(jù)可以看出，32mm厚鋼板在焊前預(yù)熱75℃時(shí)，未發(fā)現(xiàn)任何焊接冷裂紋；如果按通常認(rèn)為當(dāng)裂紋率小于20％時(shí)可判定該鋼板無(wú)冷裂紋傾向的觀點(diǎn)，則可認(rèn)為32mm厚鋼板在焊前預(yù)熱50℃以上時(shí)，實(shí)際焊接接頭出現(xiàn)冷裂紋的可能性較小。
3、再熱裂紋紋敏感性指數(shù)鋼材的化學(xué)成分是影響其再熱裂紋敏感性的主要因素之一。為研究各種較強(qiáng)的碳化物形成元素以及鐵素體穩(wěn)定化元素對(duì)鋼材再熱裂紋敏感性的影響，日本伊藤等人在內(nèi)木等人試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，采用Y型坡口拘束試板進(jìn)行了進(jìn)一步研究，提出了再熱裂紋敏感性指數(shù)PSR的概念，并建立了以下公式PSR＝[％Cr]+[％Cu]+2[％Mo]+10[％V]+7[％Nb]+5[％Ti]-2；
PSR≥0時(shí)，則發(fā)生再熱裂紋。
根據(jù)上述公式計(jì)算本發(fā)明鋼的再熱裂紋敏感性指數(shù)PSR的值為5D7818爐PSR＝-0.816＜0；5D7819爐PSR＝-0.788＜0；焊接線能量試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果表明在15～41KJ/cm焊接線能量范圍內(nèi)，隨著焊接線能量的增加，焊接接頭的抗拉強(qiáng)度略有降低，但其下降幅度不大，斷后伸長(zhǎng)率稍有下降。相同試驗(yàn)溫度下焊縫的低溫沖擊韌性低于熱影響區(qū)的低溫沖擊韌性，因此焊接線能量在15KJ/cm～41KJ/cm范圍內(nèi)時(shí)，焊接接頭的強(qiáng)度和韌性均能滿足要求。
4、氣電立焊焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)選用32mm和40mm厚的鋼板進(jìn)行氣電立焊，焊接設(shè)備為美國(guó)Ransome公司的VUP-NA3垂直立焊系統(tǒng)(林肯DC100電源、NA-3機(jī)頭和控制箱)，焊接材料為日本新日鐵公司生產(chǎn)的EG-60焊絲，直徑為1.6mm。焊接線能量為100KJ/cm。
4.1、焊焊接接頭拉伸試驗(yàn)、冷彎試驗(yàn)按JB4708-2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》的要求對(duì)32mm和40mm厚鋼板的焊接接頭焊態(tài)進(jìn)行拉伸與冷彎試驗(yàn)。其拉伸、冷彎試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。
焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果表9

4.2、氣電立焊焊接接頭系列溫度沖擊試驗(yàn)系列溫度沖擊試驗(yàn)按照GB/T229-1994《金屬夏比沖擊試驗(yàn)》在JB-30A沖擊試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)溫度過(guò)冷度為1～2℃，試樣斷面百分率按GB/T12778-91《金屬夏比沖擊斷口測(cè)定方法》的規(guī)定進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)結(jié)果分別見(jiàn)下表。
氣電立焊焊接接頭焊態(tài)系列溫度沖擊試驗(yàn)結(jié)果表10

4.3、落錘試驗(yàn)測(cè)定焊接接頭無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度NDTT對(duì)焊態(tài)焊接接頭焊縫金屬進(jìn)行了落錘試驗(yàn)測(cè)定鋼板的無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度，試驗(yàn)按照GB6803-86《鐵素體鋼的無(wú)塑性轉(zhuǎn)變溫度落錘試驗(yàn)方法》進(jìn)行，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表。
焊態(tài)焊縫金屬落錘試驗(yàn)結(jié)果表11

注○表示未斷，×表示斷裂鋼板焊接性能試驗(yàn)研究結(jié)果表明鋼板在預(yù)熱至75℃時(shí)，冷裂紋傾向不大。在焊前預(yù)熱50℃以上時(shí)，實(shí)際焊接接頭出現(xiàn)冷裂紋的可能性較小。焊接線能量在15KJ/cm～41KJ/cm范圍內(nèi)時(shí)，焊接接頭的強(qiáng)度和韌性均能滿足要求。在焊接線能量分別為60KJ/cm和100KJ/cm氣電立焊試驗(yàn)條件下，鋼板焊接后性能良好。
表12是一組本發(fā)明的最佳實(shí)施例及其主要性能參數(shù)測(cè)試結(jié)果表12

權(quán)利要求
1.一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板，其特征在于它的化學(xué)成分(按重量百分比)為，C0.06％～0.10％、Si0.15％～0.40％、Mn1.20％～1.60％、P≤0.015％、S≤0.007％、Ni0.15％～0.40％、Cr≤0.30％、Mo0.15％～0.30％、V0.02％～0.06％，Al0.015％～0.045％，Ti0.010％～0.034％。余量為Fe及不可避免的夾雜。本發(fā)明的鋼化學(xué)成分滿足Pcm＝C+Si/30+Ni/60+(Mn+Cr+Cu)/20+Mo/15+V/10+5B≤0.20％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板，其特征在于，鋼的成份中加入(按重量百分比)Nb0.015％～0.045％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板，其特征在于，鋼的成份中加入(按重量百分比)C0.06％～0.08％、Si0.15％～0.30％、Mn1.40％～1.55％、Ni0.20％～0.30％、Mo0.20％～0.30％、Als0.015％～0.045％，Ti0.010％～0.025％，Nb0.015～0.030％，生產(chǎn)成品鋼板厚度≤20.0mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板，其特征在于，鋼的成份中加入(按重量百分比)C0.08％～0.10％、Si0.15％～0.30％、Mn1.25％～1.45％、Ni0.25％～0.40％、Mo0.15％～0.25％、Als0.015％～0.045％，Ti0.020％～0.030％。Nb0.020～0.045％，生產(chǎn)成品鋼板厚度范圍大于20.0mm到40.0mm。
5.一種如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板的生產(chǎn)方法，采用如下生產(chǎn)工藝，鐵水予處理技術(shù)，轉(zhuǎn)爐冶煉，LF爐+VD爐真空處理純凈鋼工藝進(jìn)行冶煉及連鑄，其特征在于a)熱軋前的加熱溫度鋼坯出爐溫度為1150～1180℃；b)軋制條件本發(fā)明的鋼均熱后軋制工藝采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)+奧氏體未再結(jié)晶區(qū)二個(gè)階段控制軋制工藝；奧氏體再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第一階段，溫度區(qū)間在1100～970℃之間，每道次壓下率大于10％，最大壓下率為20％；奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第二階段，溫度區(qū)間控制在≤930℃。該階段的累積變形量≥55％，最大累積變形量為80％；c)在線層流冷卻熱軋結(jié)束后，將溫度在Ar3以上的鋼板進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，鋼板的入水溫度為745～780℃，鋼板的終冷溫度控制在420～500℃，鋼板的冷卻速度控制在8～15℃/S，板厚1/2t處的冷卻速度至少在1℃/S以上；d)回火處理回火溫度600～680℃，最高不能超過(guò)680℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板及生產(chǎn)方法，其特征在于，對(duì)于厚度為20.0mm～40.0mm鋼板控制軋制的第一階段，溫度區(qū)間在1100～970℃之間，為保證母材韌性及避免產(chǎn)生局部異常粗大的晶粒，每道次壓下率為≥15％，最大壓下率20％，奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第二階段，溫度區(qū)間控制在800～920℃，該階段的累積變形量≥55％，最大累積變形量為80％。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板其生產(chǎn)方法，其特征在于對(duì)12.0mm～19.0mm的鋼板，控制軋制的第一階段，溫度區(qū)間在1100～970℃之間，為保證母材韌性及避免產(chǎn)生局部異常粗大的晶粒，每道次壓下率為≥10％，奧氏體未再結(jié)晶區(qū)軋制控制軋制的第二階段，溫度區(qū)間控制在820～930℃，該階段的累積變形量≥55％，最大累積變形量為80％。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種大線能量低焊接裂紋敏感性厚鋼板及其生產(chǎn)方法，化學(xué)成分(重量百分比)為，C0.06～0.10％、Si0.15～0.40％、Mn1.20～1.60％、P≤0.015％、S≤0.007％、Ni0.15～0.40％、Cr≤0.30％、Mo0.15～0.30％、V0.02～0.06％，Al0.015～0.045％，Ti0.010～0.034％，余量為Fe及不可避免的夾雜。本發(fā)明的鋼化學(xué)成分滿足Pcm≤0.20％。生產(chǎn)工藝為鐵水預(yù)處理技術(shù)，轉(zhuǎn)爐冶煉，LF爐+VD爐真空處理純凈鋼工藝進(jìn)行冶煉及連鑄，鋼坯出爐溫度為1150～1180℃；采用奧氏體完全再結(jié)晶區(qū)+奧氏體未再結(jié)晶區(qū)二個(gè)階段控制軋制工藝；在線層流冷卻，鋼板的冷卻速度控制在8～15℃/s，回火溫度600～680℃，本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)便，生產(chǎn)出的鋼板無(wú)需進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理就能滿足低焊接裂紋敏感性、抗大線能量焊接的需要。
文檔編號(hào)C22C38/50GK1932064SQ20051004719
公開(kāi)日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月12日
發(fā)明者張祿林, 郝森, 王麗慧, 徐烈山, 陳濤, 蘇國(guó)陽(yáng), 高文濤, 信昕, 叢津功, 梁福鴻, 徐光 , 劉曙光, 潘玲 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司