[發明專利]一種低預熱溫度焊接的620MPa級高性能橋梁鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201910984101.X
• 申請日: 2019-10-16
• 公開（公告）號: CN110541117B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 董中波;鄒德輝;嚴生平;余宏偉;戰國鋒;易勛;鮑海燕;梁寶珠
• 申請（專利權）人: 寶武集團鄂城鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/26;C22C38/28;C22C38/38;C21D8/02;C22C33/04
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 滕金葉

1.一種低預熱溫度焊接的620MPa級高性能橋梁鋼，其特征在于：所述鋼材含有下述質量百分比含量的化學成分：C：0.051～0.091%，Si：0.41～0.50%，Mn：1.65～2.15%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Nb：0.060～0.090%，Ti：0.015～0.030%，Cr：0.35～0.65%，Ca：0.0019～0.0045%，Ce：0.020～0.040%，余量為Fe及其他不可避免的夾雜；

所述高性能橋梁鋼的制備方法，包括下述步驟：

（1）鐵水脫硫，控制鐵水中S≤0.004%；

（2）轉爐冶煉，加入Cr鐵，控制鋼水中C：0.042～0.11%，P≤0.010%；

（3）LF爐精煉，精煉時間≥40min，通過白渣與鋼水的充分反應，達到良好的脫硫效果，降低夾雜物對鋼種性能的影響，提高低溫韌性，同時充分脫除鋼水中游離[O]，改善鋼中夾雜物水平，提高鑄坯冶金質量，出鋼過程中加Nb、Ti鐵，Ar站喂入Al線，同時嚴格控制鋼水中N的含量至40ppm以下；

（4）RH爐真空處理，真空時間≥15min，冶煉過程中通過喂入Si-Ca線，利用Ca與[O]、[S]較高的親和力，達到良好的脫氣以及改善夾雜物形態的效果，從而改善鋼的綜合性能，控制鋼水中Ca：0.0019～0.0045%；

（5）常規連鑄并對鑄坯加熱，連鑄前在二冷區進行電磁攪拌和動態輕壓下處理，攪拌輥電流400A，電源頻率2～10HZ；其中壓下段第9～11段，壓下量分別為0.5mm、1.0mm、1.5mm；緩解鑄坯中心偏析，鑄坯切割后必須堆垛緩冷24h以上，避開鑄坯熱塑性差的高溫脆化區域，防止斷坯；在連鑄結晶器內喂加Ce稀土絲；控制加熱溫度在 1180～1220℃，鑄坯升溫速率控制在9～12min/cm；

（6）進行分段軋制，控制粗軋開軋溫度在1050～1180℃，粗軋采取高溫大壓下，控制粗軋在6～10道次，前三道次壓下率≥10%，累計壓下率≥70%；控制精軋開軋溫度≤950℃，控制精軋終軋溫度在800～845℃，控制前三道次每道次壓下量≥23mm，最后三道次累計壓下率≥36%；

（7）進行冷卻，開始冷卻溫度控制在750～825℃，控制冷卻速度在10～30℃/秒，控制返紅溫度250～350℃；

（8）進行回火熱處理，回火溫度為（350～450）±15℃，回火時間控制在（板厚mm+100）min，出爐后空冷。

2.根據權利要求1所述的一種低預熱溫度焊接的620MPa級高性能橋梁鋼，其特征在于：所述鋼材含有下述質量百分比含量的化學成分：C：0.055～0.075%，Si：0.42～0.48%，Mn：1.76～1.95%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Nb：0.0.075～0.086%，Ti：0.016～0.025%，Cr：0.48～0.60%，Ca：0.0025～0.0041%，Ce：0.020～0.033%，余量為Fe及其他不可避免的夾雜。

3.根據權利要求1所述的一種低預熱溫度焊接的620MPa級高性能橋梁鋼，其特征在于：所述鋼材含有下述質量百分比含量的化學成分：C：0.069%，Si：0.45%，Mn：1.85%，P：0.010%，S：0.003%，Nb：0.078%，Ti：0.017%，Cr：0.48%，Ca：0.0036%，Ce：0.023%，余量為Fe及其他不可避免的夾雜。

4.根據權利要求1或2或3所述的一種低預熱溫度焊接的620MPa級高性能橋梁鋼，其特征在于：所述鋼板屈服強度為620～740MPa，抗拉強度為720～840MPa，低溫韌性優異，-40℃KV₂≥180J，焊接性能優良，焊接接頭三區-40℃KV₂≥54J，實際施焊預熱溫度≤30℃。