一種大線能量焊接用鋼板及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于焊接用鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大線能量焊接用鋼及其生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)隨著鋼結(jié)構(gòu)的大型化，要求鋼材高強(qiáng)度化和厚度加大，同時(shí)對(duì)鋼板的焊接 性能要求進(jìn)一步提高，尤其是大型運(yùn)輸船、大型集裝箱船等，為了提高建造工期，必須通過(guò) 提高焊接線輸入能量來(lái)提高焊接效率，因此對(duì)大線能量焊接用鋼的需求日益迫切。大線能 量焊接用鋼一般指焊接時(shí)滿足線輸入大于50kJ/cm的鋼板，目前國(guó)內(nèi)外均在大力開發(fā)大線 能量焊接用鋼。
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【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種強(qiáng)韌性匹配良好的大線能量焊接用鋼，鋼板 所適用的線能量達(dá)到300kJ/cm，鋼板厚度范圍為20-80mm;本發(fā)明還提供了 一種大線能量 焊接用鋼的生產(chǎn)方法。
[0021] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：一種大線能量焊接用鋼板，其 由以下重量百分含量的成分組成：C:0. 04~0. 08%，Si:0. 10~0. 35%，Mn:1. 00~1. 60%， Nb:0? 01 ~0? 03%，Ti:0? 005 ~0? 02%，P彡 0? 008%，S彡 0? 005%，余量為Fe和不可避免的 雜質(zhì)。
[0022] 本發(fā)明還提供一種上述大線能量焊接用鋼板的生產(chǎn)方法，其包括冶煉連鑄工序和 加熱乳制工序，具體工藝如下： 1) 冶煉連鑄工藝：所述冶煉連鑄工序所得連鑄坯的化學(xué)成分重量百分含量為：C: 0.04 ~0.08%，Si:0. 10 ~0.35%，Mn:1. 00 ~1.60%，Nb:0.01 ~0.03%，Ti:0.005 ~0.02%，P< 0. 008%，S< 0. 005%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)； 2) 加熱乳制工藝：將鋼坯加熱到1200~1260°C，加熱總時(shí)間t°C/mm，其中t為鋼坯厚 度，單位為mm;乳制分為二階段，第一階段開乳溫度為1020~IKKTC，保證三道次壓下率在 15~20%;第二階段開乳溫度為840~880°C，終乳溫度810°C~840°C，累計(jì)壓下率50~ 80% ； 3) 冷卻工藝：鋼板乳后入水冷卻，終冷溫度為450~600°C，冷卻速度5~18°C/s。
[0023] 本發(fā)明所述鋼板在焊接線能量為100~300kJ/cm焊接條件下，鋼板的焊接熱影響 區(qū)在-40°C的夏比沖擊功彡34J。
[0024] 本發(fā)明所述步驟（1)中冶煉過(guò)程，當(dāng)鋼液中的自由氧含量達(dá)到20-120ppm時(shí)，加入 Ti合金。
[0025] 本發(fā)明的成分設(shè)計(jì)依據(jù)如下：較低的碳含量0. 09%)和碳當(dāng)量是鋼板能夠適 應(yīng)大線能量焊接的基礎(chǔ)。Mn通過(guò)固溶強(qiáng)化來(lái)提高鋼板的強(qiáng)度，由于鋼中其他合金元素添加 較少，所以通過(guò)添加1. 〇〇%~1. 60%的Mn來(lái)保證鋼板具有足夠強(qiáng)度。適當(dāng)添加Nb，通過(guò)添 加0. 01%~0. 03%的Nb來(lái)有效抑制鋼板在高溫區(qū)的再結(jié)晶行為，阻止晶粒長(zhǎng)大。適當(dāng)添加 Ti，通過(guò)添加0. 005%~0. 02%的Ti來(lái)有效細(xì)化晶粒，同時(shí)通過(guò)控制Ti的加入時(shí)機(jī)，在鋼中 形成細(xì)小的Ti203顆粒，可以有效提高鋼板的焊接性。嚴(yán)格控制鋼水中的有害元素含量，控 制P< 0. 008%，S< 0. 005%，從而提高鋼板的性能穩(wěn)定性。
[0026]本發(fā)明生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)依據(jù)如下：通過(guò)控制加熱溫度，保證鋼坯燒透，同時(shí)控制加 熱溫度不能過(guò)高，防止晶粒粗大。通過(guò)第一階段再結(jié)晶區(qū)的大壓下量乳制，保證鋼板組織均 勻致密，晶粒得到細(xì)化；通過(guò)第二階段的非再結(jié)晶區(qū)乳制和冷卻，在鋼板中的得到鐵素體和 貝氏體混合組織，保證鋼板具有較好的強(qiáng)韌性。
[0027] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明鋼板強(qiáng)韌性匹配良好，低溫沖 擊韌性良好，滿足了國(guó)內(nèi)外大型鋼結(jié)構(gòu)工程尤其是造船業(yè)對(duì)大線能量鋼的需求，可廣泛用 于大型貨船、集裝箱船等建造項(xiàng)目中。所述鋼板在焊接線能量為100~300kJ/cm焊接條件 下，鋼板的焊接熱影響區(qū)在-40°C的夏比沖擊功在34J以上。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0029] 實(shí)施例1 本實(shí)施例鋼板的厚度為20mm，由以下重量百分含量的化學(xué)成分組成：C0.04%，Si0? 35%，MnL00%，Nb0? 01%，Ti0? 005%，P0? 007%，S0? 004%，余量為Fe和不可避免的雜 質(zhì)。
[0030] 1)冶煉連鑄工藝：所述冶煉連鑄工序所得連鑄坯的化學(xué)成分重量百分含量為：C : 0? 04%，Si:0? 35%，Mn:L00%，Nb:0? 01%，Ti:0? 005%，P:0? 007%，S:0? 004%，余量為Fe和不 可避免的雜質(zhì)。在精煉過(guò)程中，當(dāng)鋼液中的自由氧含量達(dá)到20ppm時(shí)，加入Ti合金。
[0031]2)加熱乳制工藝：將鋼坯加熱到1200~1220°C，鋼坯厚度為200mm，加熱總時(shí)間 200min;乳制分為二階段，第一階段開乳溫度為1020°C，其中三個(gè)道次壓下率分別為15%、 16%和17% ;第二階段開乳溫度為870°C，終乳溫度840°C，累計(jì)壓下率60%。
[0032]3)冷卻工藝：鋼板乳后入水冷卻，終冷溫度為600°C，冷卻速度18°C/s