[發明專利]一種40kg級大線能量焊接用船板的生產方法

在審

• 申請號: 201610203250.4
• 申請日: 2016-04-04
• 公開（公告）號: CN107287508A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 張坤;叢津功;王若剛;李新玲;喬馨;張紫茵;劉源;李黎明;劉立強
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/04
• 分類號: C22C38/04;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/06;C21D8/02;C21D6/00
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，特別涉及一種40kg級大線能量焊接用船板的生產方法。

背景技術

目前，國內外鋼廠都在進行大線能量焊接用鋼的研究，但均未形成大線能量焊接專用鋼品牌，而是僅僅作為品種鋼的一個特性來推廣應用。采用手工焊、埋弧焊等傳統方法焊接，線能量一般為30～60kJ/cm，且多層焊、預熱、墊板等焊接手段大大降低了施工效率。隨著鋼結構未來向大型化、厚規格化方向發展，為提高生產效率，采用＞80kJ/cm的電渣焊、氣電立焊等大線能量焊接工藝是必然趨勢，因而鋼板對大線能量焊接適應性被迫提高。

為滿足鋼板對大線能量焊接的適應性，按照以下要求進行試制。首先，鋼板要滿足低碳成分、低碳當量易焊接、低焊接裂紋敏感性、大線能量焊接即“三低一大”要求，保證母材性能良好；其次要有高的屈服強度；另外，焊接工藝簡單，體現大線能量的焊接特性。關鍵是針對這種以鐵素體-珠光體組織為主體的鋼板大線能量焊接熱影響區韌性惡化的情況，通過調整、改進鋼板冶煉、軋制、熱處理等生產工藝，采取措施有效抑制HAZ晶粒粗大，改善焊接熱影響區的韌性。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種各項性能指標均能達到認證水平要求的40kg級大線能量焊接用船板的生產方法。

為此，本發明采取的技術解決方案是：

一種40kg級大線能量焊接用船板的生產方法，其特征在于：

(1)化學成分重量百分比為：C：0.07～0.11％、Si：0.15～0.35％、Mn：1.45～1.60％、Nb：0.015～0.035％、Ti：0.012～0.018％、Ni：0.15～0.30％、Cu：0.20～0.35％、Als：0.015～0.040％、P≤0.020％、S≤0.005％，其余為Fe和雜質；Ceq：0.36～0.40％；

(2)煉鋼進行鐵水脫硫預處理，脫硫渣扒凈，轉爐擋渣出鋼，渣層厚度＜100mm；保證鋼包清潔，合金充分燒烤；真空處理保壓時間或RH鋼水循環時間≥10min；

(3)中間包目標過熱度按＜25℃控制；全程保護澆注，并投入輕壓下，連鑄板坯下線堆垛緩冷45～48h；

(4)鋼坯加熱溫度為1180～1220℃，加熱時間9～10min/cm；鋼坯出爐后迅速至除鱗機去除氧化鐵皮；

(5)熱軋采用兩階段軋制，二階段開軋溫度760～800℃，二階段總壓下量＞60％，終軋 溫度740～780℃；

(6)控冷工藝：采用在線ACC冷卻，控制入水溫度710～750℃，冷卻速度4～8℃/s，返紅溫度550～620℃；

(7)緩冷工藝：將厚度≥35mm的鋼板放置于平整地面進行堆垛緩冷，堆垛溫度250～350℃，緩冷時間≥24小時。

本發明的有益效果為：

本發明通過合理控制鋼中各合金成分的比例，以及后續加熱、軋制、控冷過程，成功試制生產出各項性能指標均能達到認證水平要求的大線能量焊接40kg級焊接用船板，船板的力學性能如表1所示：

表1船板力學性能檢驗結果

氣電立焊焊接試驗：

大線能量焊接主要的問題是在如此大的焊接能量下，焊接熱影響區(HAZ)的組織將急劇長大，焊接部位的鋼板韌性將大幅下降。因此，盡可能減小HAZ粗晶區域，抑制高溫區奧氏體晶粒的長大是設計鋼板熔煉成分和生產工藝的最終目的。因此大線能量鋼板的焊接試驗主要是對HAZ韌性的檢驗。

焊接工藝采用氣電立焊方式焊接，焊接條件為：常溫，不預熱，單層焊，焊絲牌號DWS-40G，焊絲直徑1.6mm，焊接電流390-410A，焊接電壓35-43V，焊接速度及線能量見表2。

表2焊接速度及線能量檢驗結果

由上表可以看出，本發明船板焊接接頭性能良好，試樣斷裂均發生在母材處，且焊接接頭無軟化現象；隨著線能量的增大，HAZ區-20℃、-40℃橫向沖擊值減小；冷彎性能良好。

具體實施方式

本發明40kg級大線能量焊接用船板的生產工藝流程為：鐵水預處理—轉爐冶煉—LF精煉—RH或VD真空脫氣—板坯連鑄—原料驗收—加熱—TMCP軋制—矯直—層流冷卻—堆垛緩冷—探傷—火焰切割—噴印標記—檢查、檢驗—入庫。

實施例1：