[發(fā)明專利]一種大線能量焊接鋼板

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210422638.5
• 申請(qǐng)日: 2012-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN103789665A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢永清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無錫市錫山區(qū)鵝湖鎮(zhèn)蕩口青蕩金屬制品廠
• 主分類號(hào): C22C38/50
• 分類號(hào): C22C38/50;C22C38/58
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 武春華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大線能量焊接鋼板。

背景技術(shù)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)速度的加快，各領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)日益大型化，為進(jìn)一步提高焊接效率、大幅度降低鋼結(jié)構(gòu)焊接勞動(dòng)強(qiáng)度和制作成本，對(duì)制作大型鋼結(jié)構(gòu)的鋼板的強(qiáng)韌性和鋼板能承受的焊接線能量要求逐步提高，為此，技術(shù)人員對(duì)鋼板成份及生產(chǎn)方法進(jìn)行各種改進(jìn)，以期達(dá)到更好的性能，但是仍然存在各種不足。

如日本專利JP20070158284和中國(guó)專利200710052132生產(chǎn)工藝中均采用常規(guī)的Al脫氧，該脫氧方式易產(chǎn)生惡化鋼板和焊接熱影響區(qū)(HAZ)強(qiáng)韌性的Al₂O₃夾雜物，從而嚴(yán)重影響鋼板的焊接性能，且前者還含有相對(duì)較多Ni、Cr、Mo、V等貴金屬元素，增加了合金化成本。

另外，中國(guó)專利200510023216公開了一種可大線能量焊接的厚鋼板。該發(fā)明從合金設(shè)計(jì)入手，采用極低碳C-高M(jìn)n-Nb微合金鋼作為基礎(chǔ)，適當(dāng)?shù)乜刂艫ls含量、進(jìn)行B-Mg微合金化、REM處理及控制Ti/N等冶金技術(shù)手段，并優(yōu)化TMCP工藝，使獲得均勻優(yōu)異的母材鋼板低溫韌性的同時(shí)，大線能量焊接時(shí)HAZ的低溫韌性也同樣優(yōu)異。但是其缺點(diǎn)在于所采用的微合金化技術(shù)生產(chǎn)的鋼板可承受的焊接線能量較低，此外，極低碳C-高M(jìn)n-Nb微合金鋼對(duì)于正常軋制時(shí)鑄坯加熱要求的溫度也較高，不利于節(jié)能減排。

此外，文獻(xiàn)(李敏，鄭香增。大線能量焊接用鋼的研究概況，山東冶金，2008，30(3)：8-12)介紹了目前國(guó)內(nèi)外眾多鋼鐵企業(yè)在競(jìng)相開發(fā)適于大線能量焊接(超過500kJ/cm)，同時(shí)具有高強(qiáng)度、低焊接裂紋敏感性的品種鋼。其化學(xué)成分相對(duì)復(fù)雜，Ni、Cr、Mo、V均為貴金屬，合金化成本高，大大限制了使用。

文獻(xiàn)(卜勇，尹法章等。稀土和Ca、Mg元素對(duì)高強(qiáng)度鋼焊接熱影響區(qū)組織和韌性的影響，鋼鐵，2006，41(4)：71-76)介紹了添加REM和Ca、Mg元素可在鋼的大線高能焊接熱影響區(qū)中形成彌散穩(wěn)定的氧硫化物(CeCa)₂O₂S和(CeMg)₂O₂，有效地控制細(xì)小彌散的氧硫化合物，獲得適中奧氏體有效晶粒尺寸和提供HAZ中形成晶內(nèi)針狀鐵素體及穩(wěn)定活性的形核位置，促進(jìn)晶內(nèi)鐵素體協(xié)同形核生長(zhǎng)，有效地使得HAZ組織微細(xì)化。不足之處在于，鋼板可承受的焊接線能量?jī)H為100kJ/cm，仍難以滿足對(duì)工業(yè)上對(duì)高強(qiáng)鋼超大線能量焊接性能的要求。

由此，大型、特大型鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)鋼將面臨需同時(shí)滿足高強(qiáng)韌性能及超大線能量焊接性能的技術(shù)升級(jí)和技術(shù)進(jìn)步的一些新課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種大線能量焊接鋼板，該鋼板強(qiáng)韌性匹配優(yōu)良，具有強(qiáng)度高、優(yōu)良的低溫韌性、高Z向性能以及能承受超大線能量(≥500kJ/cm)，本發(fā)明鋼板合金含量低，從而生產(chǎn)成本低、可廣泛適用于各種需要高效焊接的大型、特大型鋼結(jié)構(gòu)。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種大線能量焊接鋼板，所述鋼板以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由以下組份組成：C：0.12～0.16，Mn：1.2～1.6，Si：0.8～1.0，Ni：1.5～1.7，Cr：0.4～0.6，V：0.01～0.03，Ti：0.05～0.15，P≤0.020，S≤0.015，O：0.001～0.005，Als：0.005～0.025、Ca：0.005～0.025，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選，所述鋼板以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由以下組份組成：C：0.13～0.15，Mn：1.3～1.5，Si：0.85～0.95，Ni：1.55～1.65，Cr：0.45～0.55，V：0.015～0.025，Ti：0.08～0.12，P≤0.020，S≤0.015，O：0.002～0.004，Als：0.010～0.020、Ca：0.010～0.020，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

最優(yōu)選，所述鋼板以重量百分?jǐn)?shù)計(jì)由以下組份組成：C：0.14，Mn：1.4，Si：0.90，Ni：1.60，Cr：0.50，V：0.020，Ti：0.10，P≤0.020，S≤0.015，O：0.003，Als：0.015、Ca：0.015，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明中化學(xué)組分的作用原理如下：