一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋及其生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明是一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，成分：C：0.27-0.29%，Si：0.15-0.17%，Mn：1.11-1.13%，P：0.007-0.009%，S：0.001-0.003%，Als：0.057-0.059%、Nb：0.005-0.007%，V：0.06-0.08%，Ti：0.035-0.037%，Ni：0.05-0.07%，Cu：0.07-0.09%，Cr：0.6-0.8%，Mo：0.53-0.55%，B：0.007-0.009%，鑭：0.07-0.09%，鈰：0.03-0.05%，鐠：0.01-0.03%，其余為Fe；本發(fā)明可以有效提高鋼筋強(qiáng)度和焊接熱影響區(qū)韌性。
【專利說(shuō)明】一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋及其生產(chǎn)工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于焊接用高強(qiáng)度鋼筋【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋及其生產(chǎn)工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]以往鋼材在焊接施工中的焊接線能量>50 kj/cm即可稱之為大線能量焊接，而目前資料顯示，氣電立焊大線能量焊接的實(shí)際焊接線能量甚至已超過(guò)500 kj/cm。在如此大的焊接線能量下，傳統(tǒng)的低合金高強(qiáng)鋼(HSLA)的熱影響區(qū)(HAZ)組織將急劇長(zhǎng)大，焊接部位的強(qiáng)度和韌性將有較大的下降，且易產(chǎn)生焊接冷裂紋問(wèn)題。另外，對(duì)于傳統(tǒng)的熱機(jī)械軋制(TMCP)技術(shù)，隨著鋼筋強(qiáng)度的提高和厚度的增加，必須提高碳當(dāng)量才能保證常規(guī)性能，但是碳當(dāng)量提高又會(huì)惡化鋼板的焊接性能。現(xiàn)有的高強(qiáng)鋼筋不具有抗大線能量焊接的性能，焊接時(shí)不能采用超過(guò)50kJ/cm的大線能量焊接方法進(jìn)行施焊，施工效率低，不能滿足大線能量焊接的要求，焊接效率低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋及其生產(chǎn)工藝，鋼筋具有大量細(xì)小彌散分布的夾雜物，含Ti氧化物、氮化物的復(fù)合夾雜物數(shù)量均比傳統(tǒng)鋼筋高出數(shù)倍，可以有效提高鋼筋強(qiáng)度和焊接熱影響區(qū)韌性。
[0004]本發(fā)明解決以上技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是:
一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.27-0.29%, Si:0.15-0.17%, Mn:1.11-1.13%, P:0.007-0.009%, S:0.001-0.003%, Als:0.057-0.059%、Nb:0.005-0.007%, V:0.06-0.08%, T1:0.035-0.037%, N1:0.05-0.07%,Cu:0.07-0.09%, Cr:0.6-0.8%, Mo:0.53-0.55%, B:0.007-0.009%,鑭:0.07-0.09%,鋪:0.03-0.05%,鐠:0.01-0.03%,其余為Fe及不可避免的雜質(zhì);碳當(dāng)量0.4-0.8% ;鋼筋中尺寸為0.2-3.5 μ m的含Ti氧化物的復(fù)合夾雜物數(shù)量為1200-1400個(gè)/mm2 ;尺寸大于50 μ m的MnS復(fù)合夾雜物數(shù)量為6-7個(gè)/cm2,尺寸大于5 μ m的復(fù)合夾雜物數(shù)量小于2個(gè)/mm2 ;經(jīng)彡50-200kJ/cm大熱輸入焊接后，焊接粗晶區(qū)_40°C沖擊功平均值大于50J ;鋼筋組織特征為:奧氏體晶界處為先共析鐵素體，平均晶粒尺寸65-67 μ m，所占面積分?jǐn)?shù)小于40%;奧氏體晶粒內(nèi)部為微細(xì)針狀鐵素體，所占面積分?jǐn)?shù)大于60%。
[0005]大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，按以下步驟進(jìn)行:
㈠將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1310-1330°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670-690°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)25-27秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到890-910°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以7-9V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1120-1150°C，然后空冷至750-770°C，再采用水冷以1_3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至670_690°C;第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以11_13°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫；
㈡將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1130-1150°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670-690°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以7-9°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至670-690°C ;第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以1_3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至520-550°C，然后空冷至450-470°C，再采用水冷以5-7°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫；
曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為870-890°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度15-17°C /s，使鋼筋溫度冷卻到Ms點(diǎn)以下10-300C ；
㈣將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到720-740°C，保溫35-37秒；
?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到370-390°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到790-81(TC，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以3-5°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至370-390°C ；第六冷卻工序:采用水冷以11-13°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫；
通過(guò)以上工藝條件的控制，生成的大量細(xì)小彌散分布的含Ti氧化物和氮化物的復(fù)合夾雜物，使鋼筋在大熱輸入焊接時(shí)，在1400-1500°C高溫部位形成大量的晶內(nèi)針狀鐵素體，同時(shí)在970-1100°C的中低溫部位形成奧氏體晶粒并細(xì)化晶內(nèi)組織，使焊接熱影響區(qū)的韌性大幅度提聞。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:通過(guò)本發(fā)明鋼筋化學(xué)成分的限定以及配合生產(chǎn)工藝中的工藝條件的設(shè)定，特別是成分中增加了“鑭”、“鈰”和“鐠”，以及工藝中“加熱”、“熱軋”及“回火”后的兩次冷卻，可在鋼筋中能夠形成大量細(xì)小彌散分布的夾雜物，尺寸為0.2-3.5μπι的含Ti氧化物的復(fù)合夾雜物數(shù)量均比傳統(tǒng)鋼筋高出數(shù)倍，有利于釘扎奧氏體晶粒并細(xì)化晶內(nèi)組織，提高CGHAZ韌性；可使鋼筋中大尺寸復(fù)合夾雜物數(shù)量低于傳統(tǒng)鋼筋中的數(shù)量，有益于減少焊后微裂紋源，具有高的常溫綜合力學(xué)性能和良好的低溫韌性；通過(guò)控制生產(chǎn)工藝條件，生成的大量細(xì)小彌散分布的含Ti氧化物、氮化物的復(fù)合夾雜物，鋼筋在大熱輸入焊接時(shí)，靠近熔合線的1400-1500°C高溫部位形成大量的晶內(nèi)針狀鐵素體，同時(shí)在970-1100°C的中低溫部位形成奧氏體晶粒并細(xì)化晶內(nèi)組織，使焊接熱影響區(qū)的韌性大幅度提高；可使本發(fā)明鋼筋中含有大量彌散均勻分布的細(xì)小的含Ti氧化物、氮化物等的復(fù)合夾雜物，這些夾雜物在鋼筋回火后冷卻過(guò)程中增加了鐵素體及珠光體相變的形核位置，使鋼筋從表面到中心的組織均勻，解決了傳統(tǒng)鋼筋表面心部組織不均勻的難題。

【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1
本實(shí)施例是一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.27%, Si:0.16%, Mn:1.11%, P:0.009%, S:0.001%, Als:0.057%、Nb:0.006%, V:0.06%, Ti:0.035%, Ni:0.05%, Cu:0.07%, Cr:0.6%, Mo:0.53%, B:0.007%,鑭:0.07%,鋪:0.03%,鐠:0.01%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)，碳當(dāng)量0.4-0.8%。
[0008]本實(shí)施例的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，按以下步驟進(jìn)行:
(-)將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1310°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)25秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到890°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以7°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1120°C，然后空冷至750°C，再采用水冷以1°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至670°C ;第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以Il0C/s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫；
(二)將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1130°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以7V /s的冷卻速率將鋼筋冷至670°C ;第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以1°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至520°C，然后空冷至450°C，再采用水冷以5°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫；
曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為870°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度15°C /s，使鋼筋溫度冷卻到Ms點(diǎn)以下10C ；
㈣將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到720°C，保溫35秒；
?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到370°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到790°C，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以3°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至370°C ；第六冷卻工序:采用水冷以irC /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫。
[0009]本實(shí)施例鋼筋中尺寸為0.2-3.5μπι的含Ti氧化物的復(fù)合夾雜物數(shù)量為1200-1210個(gè)/mm2 ;尺寸大于50 μ m的MnS復(fù)合夾雜物數(shù)量為6個(gè)/cm2，尺寸大于5 μ m的復(fù)合夾雜物數(shù)量1.5個(gè)/臟2 ;經(jīng)> 50-200kJ/cm大熱輸入焊接后，焊接粗晶區(qū)-40°C沖擊功平均值大于50J ;鋼筋組織特征為:奧氏體晶界處為先共析鐵素體，平均晶粒尺寸65 μ m,所占面積分?jǐn)?shù)小于40%;奧氏體晶粒內(nèi)部為微細(xì)針狀鐵素體，所占面積分?jǐn)?shù)大于60%。通過(guò)以上工藝條件的控制，生成的大量細(xì)小彌散分布的含Ti氧化物和氮化物的復(fù)合夾雜物，使鋼筋在大熱輸入焊接時(shí)，在1400-1500°C高溫部位形成大量的晶內(nèi)針狀鐵素體，同時(shí)在970-1100°C的中低溫部位形成奧氏體晶粒并細(xì)化晶內(nèi)組織，使焊接熱影響區(qū)的韌性大幅度提聞。
[0010]實(shí)施例2
本實(shí)施例是一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.29%, Si:0.17%, Mn:1.12%, P:0.008%, S:0.002%, Als:0.059%、Nb:0.005%, V:0.08%, Ti:0.037%, Ni:0.06%, Cu:0.09%, Cr:0.7%, Mo:0.54%, B:0.008%,鑭:0.08%,鋪:0.04%,鐠:0.02%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)，碳當(dāng)量0.4-0.8%。
[0011]本實(shí)施例的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，按以下步驟進(jìn)行:
(-)將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1320°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到680°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)26秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到900°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以8°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1130°C，然后空冷至760°C，再采用水冷以2°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至680°C ;第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以12°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫； (二)將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1140°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到680°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以8°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至680°C ;第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以2V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至530°C，然后空冷至460°C，再采用水冷以6°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫；
曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為880°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度16°C /s，使鋼筋溫度冷卻到Ms點(diǎn)以下200C ；
(四)將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到730°C，保溫36秒；
?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到380°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到800°C，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以45°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至380°C;第六冷卻工序:采用水冷以12°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫。
[0012]本實(shí)施例鋼筋中尺寸為0.2-3.5μπι的含Ti氧化物的復(fù)合夾雜物數(shù)量為1350-1400個(gè)/mm2 ;尺寸大于50 μ m的MnS復(fù)合夾雜物數(shù)量為7個(gè)/cm2，尺寸大于5 μ m的復(fù)合夾雜物數(shù)量I個(gè)/mm2 ;經(jīng)> 50-200kJ/cm大熱輸入焊接后，焊接粗晶區(qū)_40°C沖擊功平均值大于50J ;鋼筋組織特征為:奧氏體晶界處為先共析鐵素體，平均晶粒尺寸66 μ m，所占面積分?jǐn)?shù)小于40%;奧氏體晶粒內(nèi)部為微細(xì)針狀鐵素體，所占面積分?jǐn)?shù)大于60%。通過(guò)以上工藝條件的控制，生成的大量細(xì)小彌散分布的含Ti氧化物和氮化物的復(fù)合夾雜物，使鋼筋在大熱輸入焊接時(shí)，在1400-1500°C高溫部位形成大量的晶內(nèi)針狀鐵素體，同時(shí)在970-1100°C的中低溫部位形成奧氏體晶粒并細(xì)化晶內(nèi)組織，使焊接熱影響區(qū)的韌性大幅度提聞。
[0013]實(shí)施例3
本實(shí)施例是一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.28%, Si:0.15%, Mn:1.13%, P:0.007%, S:0.003%, Als:0.058%、Nb:0.007%, V:0.07%, Ti:0.036%, Ni:0.07%, Cu:0.08%, Cr:0.8%, Mo:0.55%, B:0.009%,鑭:0.09%,鋪:0.05%,鐠:0.03%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)，碳當(dāng)量0.4-0.8%。
[0014]本實(shí)施例的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，按以下步驟進(jìn)行:
(-)將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1330°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到690°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)27秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到910°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以9°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1150°C，然后空冷至770°C，再采用水冷以3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至690°C ;第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以13°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫；
(二)將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1150°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到690°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以9°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至690°C ;第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至550°C，然后空冷至470°C，再采用水冷以7V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫； 曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為890°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度17°C /s，使鋼筋溫度冷卻到Ms點(diǎn)以下300C ；
(四)將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到740°C，保溫37秒；
?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到390°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到810°C，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫；第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以5°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至390°C ；第六冷卻工序:采用水冷以13°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫。
[0015]本實(shí)施例鋼筋中尺寸為0.2-3.5μπι的含Ti氧化物的復(fù)合夾雜物數(shù)量為1300-1350個(gè)/mm2 ;尺寸大于50 μ m的MnS復(fù)合夾雜物數(shù)量為6.5個(gè)/cm2，尺寸大于5 μ m的復(fù)合夾雜物數(shù)量小于2個(gè)/mm2 ;經(jīng)> 50-200kJ/cm大熱輸入焊接后，焊接粗晶區(qū)-40°C沖擊功平均值大于50J ;鋼筋組織特征為:奧氏體晶界處為先共析鐵素體，平均晶粒尺寸67 μ m,所占面積分?jǐn)?shù)小于40%;奧氏體晶粒內(nèi)部為微細(xì)針狀鐵素體，所占面積分?jǐn)?shù)大于60%。通過(guò)以上工藝條件的控制，生成的大量細(xì)小彌散分布的含Ti氧化物和氮化物的復(fù)合夾雜物，使鋼筋在大熱輸入焊接時(shí)，在1400-1500°C高溫部位形成大量的晶內(nèi)針狀鐵素體，同時(shí)在970-1100°C的中低溫部位形成奧氏體晶粒并細(xì)化晶內(nèi)組織，使焊接熱影響區(qū)的韌性大幅度提聞。
[0016]除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，其特征在于:含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.27-0.29%, S1:0.15-0.17%, Mn:1.11-1.13%, P:0.007-0.009%, S:0.001-0.003%,Als:0.057-0.059%,Nb:0.005-0.007%, V:0.06-0.08%, T1:0.035-0.037%, N1:0.05-0.07%,Cu:0.07-0.09%, Cr:0.6-0.8%, Mo:0.53-0.55%, B:0.007-0.009%,鑭:0.07-0.09%,鋪:0.03-0.05%，鐠:0.01-0.03%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)；碳當(dāng)量0.4-0.8% ； 所述鋼筋中尺寸為0.2-3.5 μ m的含Ti氧化物的復(fù)合夾雜物數(shù)量為1200-1400個(gè)/mm2 ；尺寸大于50 μ m的MnS復(fù)合夾雜物數(shù)量為6_7個(gè)/cm2,尺寸大于5 μ m的復(fù)合夾雜物數(shù)量小于2個(gè)/mm2 ;經(jīng)彡50-200kJ/cm大熱輸入焊接后，焊接粗晶區(qū)-40°C沖擊功平均值大于50J ；鋼筋組織特征為:奧氏體晶界處為先共析鐵素體，平均晶粒尺寸65-67μπι，所占面積分?jǐn)?shù)小于40% ;奧氏體晶粒內(nèi)部為微細(xì)針狀鐵素體，所占面積分?jǐn)?shù)大于60%。
2.如權(quán)利要求1所述的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，其特征在于:含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.27%, Si:0.16%, Mn:1.11%, P:0.009%, S:0.001%, Als:0.057%、Nb:0.006%, V:0.06%, Ti:0.035%, N1:0.05%, Cu:0.07%, Cr:0.6%, Mo:0.53%, B:0.007%,鑭:0.07%，鈰:0.03%，鐠:0.01%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，其特征在于:含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.29%, Si:0.17%, Mn:1.12%, P:0.008%, S:0.002%, Als:0.059%、Nb:0.005%, V:0.08%, Ti:0.037%, N1:0.06%, Cu:0.09%, Cr:0.7%, Mo:0.54%, B:0.008%,鑭:0.08%，鈰:0.04%，鐠:0.02%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋，其特征在于:含有如以下重量百分比的化學(xué)成分:C:0.28%, Si:0.15%, Mn:1.13%, P:0.007%, S:0.003%, Als:0.058%、Nb:0.007%, V:0.07%, Ti:0.036%, N1:0.07%, Cu:0.08%, Cr:0.8%, Mo:0.55%, B:0.009%,鑭:0.09%，鈰:0.05%，鐠:0.03%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，其特征在于:按以下步驟進(jìn)行: ㈠將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1310-1330°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670-690°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)25-27秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到890-910°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以7-9V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1120-1150°C，然后空冷至750-770°C，再采用水冷以1_3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至 670-690°C ； 所述第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以11_13°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫； ㈡將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1130-1150°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670-690°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以7-9V /s的冷卻速率將鋼筋冷至670-690 0C ； 所述第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以1_3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至520-550°C，然后空冷至450-470°C，再采用水冷以5_7°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫； 曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為870-890°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度15-17°C /s，使鋼筋溫度冷卻至Ij Ms點(diǎn)以下10-300C ； ㈣將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到720-740°C，保溫35-37秒； ?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到370-390°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到790-810°C，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以3-5°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至370-390 0C ； 所述第六冷卻工序:采用水冷以11_13°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫； 通過(guò)以上工藝條件的控制，生成的大量細(xì)小彌散分布的含Ti氧化物和氮化物的復(fù)合夾雜物，使鋼筋在大熱輸入焊接時(shí)，在1400-1500°C高溫部位形成大量的晶內(nèi)針狀鐵素體，同時(shí)在970-1100°C的中低溫部位形成奧氏體晶粒并細(xì)化晶內(nèi)組織，使焊接熱影響區(qū)的韌性大幅度提聞。
6.如權(quán)利要求5所述的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，其特征在于:按以下步驟進(jìn)行: (-)將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1310°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)25秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到890°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以7V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1120°C，然后空冷至750°C，再采用水冷以1°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至670°C ；所述第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以11°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫； (二)將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1130°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到670°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以7 V /s的冷卻速率將鋼筋冷至6700C ； 所述第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以1°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至520°C，然后空冷至450°C，再采用水冷以5°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫； 曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為870°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度15°C /s，使鋼筋溫度冷卻到Ms點(diǎn)以下10C ； ㈣將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到720°C，保溫35秒； ?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到370°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到790°C，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以3°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至370 0C ； 所述第六冷卻工序:采用水冷以ire /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫。
7.如權(quán)利要求5所述的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，其特征在于:按以下步驟進(jìn)行: (-)將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1320°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到680°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)26秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到900°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以8°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1130°C，然后空冷至760°C，再采用水冷以2V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至680°C ；所述第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以12°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫； (二)將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1140°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到680°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以8 V /s的冷卻速率將鋼筋冷至680 0C ； 所述第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以2°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至530°C，然后空冷至460°C，再采用水冷以6 V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫； 曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為880°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度16°C /s，使鋼筋溫度冷卻到Ms點(diǎn)以下200C ； ㈣將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到730°C，保溫36秒； ?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到380°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到800°C，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以45°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至380 0C ； 所述第六冷卻工序:采用水冷以12°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫。
8.如權(quán)利要求5所述的大線能量焊接高強(qiáng)熱軋鋼筋的生產(chǎn)工藝，其特征在于:按以下步驟進(jìn)行: (-)將冶煉好的鋼筋送入加熱爐加熱到1330°C，在線經(jīng)第一冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到690°C,然后在淬火裝置內(nèi)用水或淬火液進(jìn)行為時(shí)27秒鐘淬火,然后經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到910°C回火，再通過(guò)第二冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第一冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以9°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至1150°C，然后空冷至770°C，再采用水冷以3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至690°C ；所述第二冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以13°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至室溫； (二)將鋼筋熱軋至所需尺寸，熱軋溫度為1150°C，然后在線經(jīng)第三冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到690°C，再通過(guò)第四冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第三冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以9°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至690 0C ； 所述第四冷卻工序:采用水冷與空冷結(jié)合，先采用水冷以3°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至550°C，然后空冷至470°C，再采用水冷以7V /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫； 曰對(duì)熱軋后的鋼筋進(jìn)行感應(yīng)加熱，加熱溫度為890°C，再將感應(yīng)加熱完成的鋼筋不經(jīng)過(guò)保溫直接用高壓噴射水或淬火液進(jìn)行淬火處理，淬火冷卻速度17°C /s，使鋼筋溫度冷卻到Ms點(diǎn)以下30°C ； (四)將淬火后的鋼筋經(jīng)過(guò)回火加熱爐加熱到740°C，保溫37秒； ?將回火后的鋼筋在線經(jīng)第五冷卻工序?qū)摻羁焖俣壤鋮s到390°C，然后經(jīng)過(guò)加熱爐加熱到810°C，再通過(guò)第六冷卻工藝?yán)鋮s到常溫； 所述第五冷卻工序:采用壓縮空氣或霧狀淬火液以5°C /s的冷卻速率將鋼筋冷至390 0C ； 所述第六冷卻工序:采用水冷以13°C /s的冷卻速率將鋼筋水冷至室溫。
【文檔編號(hào)】C21D1/19GK104294174SQ201410621729
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】姚圣法, 吳海洋 申請(qǐng)人:江蘇天舜金屬材料集團(tuán)有限公司