[發明專利]一種大熱輸入焊接用結構鋼及其制造方法

無效

• 申請號: 201110003640.4
• 申請日: 2011-01-10
• 公開（公告）號: CN102080189A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 朱伏先;張朋彥;王國棟
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22C38/54
• 分類號: C22C38/54;C22C38/58;C22C38/16;C21C5/28;C21C7/06;B21B37/74
• 代理公司: 沈陽東大專利代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱

1.一種大熱輸入焊接用結構鋼，其特征在于：所述鋼板的化學成分按質量百分比為：C：0.03～0.12wt%、Si：0.10～0.30wt%、Mn：1.2～2.0?wt%、P：≤0.015?wt%、S：≤0.008%?wt%、Al：≤0.03?wt%、Cr：≤0.5?wt%、Mo：≤0.5?wt%、Nb：≤0.03?wt%、Ti：0.005～0.03?wt%、?Ni：0.01～1.0?wt%、Cu?：0.01～1.0wt%、?B：0.0001～0.003?wt%、Ca：0.0001～0.008?wt%、N：0.002～0.007?wt%、O：0.001～0.006?wt%，其余為Fe及不可避免的雜質，碳當量小于0.40%。

2.權利要求1所述的鋼板，其特征在于：軋態鋼板抗拉強度500～800MPa，經400KJ/cm焊接熱輸入后，-20℃沖擊功平均值大于70J。

3.如權利要求1所述的鋼板，經400KJ/cm焊接熱輸入后的組織特征在于：熔合線部位組織為先共析鐵素體和針狀鐵素體，其中原奧氏體晶界處為多邊形塊狀的先共析鐵素體，平均晶粒尺寸小于50μm，所占面積分數小于40%；原奧氏體晶粒內部為微細針狀鐵素體，所占面積分數大于60%。

4.如權利要求1所述的大熱輸入焊接用結構鋼的制造方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)冶煉：鐵水經轉爐冶煉后，入LF爐精煉，達到目標化學成分后進行連鑄；

(2)連鑄：采用低過熱度澆注，鑄坯下線堆冷；

(3)軋制：采用兩階段控制軋制工藝，軋制成20～100mm厚度鋼板；

(4)冷卻：鋼板軋后開始冷卻溫度≥750℃，先水冷，然后空冷至室溫。

5.如權利要求4所述的大熱輸入焊接用結構鋼的制造方法，其特征在于：在所述的步驟(1)中，在轉爐添加Si、Mn、Al，調整鋼水到達精煉階段的氧含量在10～300ppm范圍后，依次添加Ti、Cr、Mo、Cu、Nb、Ni、B、或Ca元素中的兩種或兩種以上，合金添加量按鋼板化學成分目標值添加，并控制各元素添加的間隔時間為0～20min。

6.如權利要求4所述的大熱輸入焊接用結構鋼的制造方法，其特征在于：在所述的步驟(2)中，結晶器采用弱冷卻，二冷段均勻冷卻，鑄坯從出結晶器到矯直點采用強冷卻，冷卻速度為0.1~5℃/s；矯直點的溫度大于950℃；矯直后采用弱冷，冷卻速度小于10℃/min。

7.如權利要求4所述的大熱輸入焊接用結構鋼的制造方法，其特征在于：在所述的步驟(3)中，再結晶區軋制階段，開軋溫度1000～1100℃，道次變形量10～35%；未再結晶區軋制階段，開軋溫度850～950℃，累積變形量40～90%。

8.如權利要求4所述的大熱輸入焊接用結構鋼的制造方法，其特征在于：在所述的步驟(4)中，軋后鋼板開始冷卻溫度≥750℃，以10～50℃/s速度，在線水冷到500～650℃，然后空冷至室溫。