一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620及其生产方法技术

一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620及其生产方法。本发明专利技术公开了一种通过选取优质铁水、KR铁水预处理、吹氩处理、LF炉精炼、VD真空工艺、浇注、堆冷、加热、TMCP轧制技术、钢板堆垛缓冷及精整一系列步骤来完成钢板的生产。与现有技术相比，本发明专利技术在轧制过程中，通过采TMCP轧制技术，即能够保证低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620原始组织良好，又保证了低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620各项性能满足要求，也确保钢板达到了使用要求，由于不需要进行复杂的热处理程序，因此生产周期大为缩短，制造成本也得以降低。

【技术实现步骤摘要】
一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620及其生产方法
本专利技术涉及中厚钢板生产
，具体涉及到一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620生产方法。
技术介绍
随着各种工程建设向大型化发展和焊接结构不断向高参数、大型化、重型化方向的发展，对焊接接头质量提出越来越高的要求低合金高强度焊接结构用钢板，对结构减重的要求愈加迫切，所用钢板的强度级别逐渐提高；出于简化施工程序和降低工程造价的考虑。一般希望不预热或低预热焊接。目前，低焊接裂纹敏感性钢板的生产在工艺上分为调质和非调质两种。调质工艺稳定性较好，比较适合于大厚度钢板，但是，调质工艺需要进行两次热处理，工序复杂，生产周期长，成本较高；非调质工艺是以热机械控制轧制为基础，综合利用各种强化手段，可以大幅度降低钢中合金元素添加量，改善焊接性能，由于不需要复杂的热处理程序，因此生产周期大为缩短，制造成本也得以降低。本专利技术采用TMCP的生产工艺，HYQ620钢板的低温韧性-20℃、-40℃、60℃低温冲击均可满足≧140J，该钢种其成分设计和组织控制，钢板焊前不需要预热或低温预热进行焊接而不会产生焊接冷裂纹。具有强度高、低温韧性好、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蚀等特点。目前这类钢在工程机械、水电、核能等方面，需求量较大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620，生产简便、具有强度高、低温韧性好、加工性能和焊接性能好、耐磨、耐腐蚀等特点，广泛应用于工程机械、水电及核能领域。本专利技术的另一目的是提供一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620的生产方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620，该钢板的厚度为12-70mm，包含如下质量百分比的化学成分（单位，wt%）：C0.04～0.09、Si0.10～0.25、Mn1.50～1.60、P≤0.010、S≤0.003、Als0.015～0.035、Cr0.22-0.25、Mo0.20-0.25、Nb0.030-0.040、Ti0.008-0.016、V0.05-0.06，其它为Fe和残留元素；碳当量Ceq≤0.40%，焊接裂纹敏感指数Pcm≤0.19%，其中Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B。一种低温焊接裂纹敏感性钢HYQ620板的生产方法，其特征在于包括以下步骤：a.KR铁水预处理：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤20min，脱硫温降≤20℃；b.转炉炼钢：转炉装入废钢全部采用边角料；转炉终点控制：出钢温度≥1620℃、0.03%≤C≤0.06%，出钢过程中不允许吹氩、不允许向钢水中加入任何脱氧剂和合金；出钢结束采用挡渣锥挡渣，避免出钢下渣，若挡渣失败，必须提前抬炉，确保转炉下渣厚度控制在40mm以下，以避免下渣回P；钢水到氩站后，杜绝向钢水中加入合金、铝线或辅料和脱氧剂，同时也杜绝吹氩。钢水直接吊至LF炉处理，离站温度按照≥1590℃控制；c.吹氩处理：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩5-8min，流量300-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1580℃；d.LF精炼工艺：钢水到站后加100-200kg萤石，500-700kg石灰，加入后开始造渣，造渣过程中鉴于温度较低，操作过程中谨慎操作，避免LF电极损坏；造渣过程中，根据炉渣情况配料，若渣较粘稠增加萤石，保证稀渣操作，提高炉渣流动性，倒渣时容易倒；控制LF精炼脱碳结束后，C≤0.03%，脱碳结束后进行倒渣；第二次精炼严格按照大渣量工艺标准进行造渣，其中单炉石灰用量为800Kg以上，杜绝渣稀现象发生；按照现有3#连铸精炼工艺执行，到站参考加入2.0m/t钢铝线，过程脱氧剂采取铝粒，铝粒参考用量控制在30-60Kg，白渣保持时间≥15min；加热结束根据钢水中Als含量采取加喂铝线进行微调Als，加入量不超过2.5m/t钢；LF精炼过程中，待一加热结束后，在二加热进行贵重合金加入，其中铬铁、钼铁、镍板、铌铁、钒铁加入分两次加入，第一次加入按照内控下限控制，待根据第一次合金元素含量在二加热后续过程进行合金补加，保证成分达到内控中限；钛铁要求在所有合金加入完后再加入；LF精炼离站上VD炉钢水温度按照1600-1620℃范围控制；e.VD真空工艺：要求真空度≤67Pa时保压时间按≥18min进行控制，破真空后软吹3-5min，离站温度确保中包钢水过热度控制在5～20℃范围内；f.连铸工艺：采取3#连铸机350mm断面进行生产；g.加热：预热段<1050℃，二加热1210～1230℃，均热段1200～1220℃（走中限），加热时间按照10～13min/cm控制，可适当延长钢坯均热时间，均热时间＞30min），保证钢坯均匀烧透，严禁过热过烧；h.控轧:采用Ⅱ型控轧：一阶段开轧温度控制在1000～1120℃之间，开轧温度不低于1000℃，≤16mm开轧温度1020-1100℃，晾钢厚度停轧晾钢60-65mm，二阶段保证单道次压下率≥15%，累计压下率≥60%；二阶段开轧温度≤950℃、终轧温度820～850℃，钢板轧制后进入ACC层流冷却装置快速冷却，入水温度＞725℃，返红温度520-540℃，冷速控制在12～20℃/s，可以多次冷却，辊速1.3～2.0m/s；＞16-30mm开轧温度1020-1100℃，晾钢厚度停轧晾钢80-90mm，二阶段开轧温度≤900℃、终轧温度810～840℃，钢板轧制后进入ACC层流冷却装置快速冷却，入水温度＞730℃，返红温度510-530℃，冷速控制在10～16℃/s，可以多次冷却，辊速1.0～1.5m/s；＞30-50mm开轧温度1020-1100℃，晾钢厚度停轧晾钢90-100mm，二阶段开轧温度≤850℃、终轧温度800～820℃，钢板轧制后进入ACC层流冷却装置快速冷却，入水温度＞730℃，返红温度500-520℃，冷速控制在11～17℃/s，可以多次冷却，辊速1.0～1.5m/s；＞50-70mm开轧温度1020-1100℃，晾钢厚度停轧晾钢120-140mm，二阶段开轧温度≤900℃、终轧温度790～810℃，钢板轧制后进入ACC层流冷却装置快速冷却，入水温度＞740℃，返红温度490-510℃，冷速控制在11～19℃/s，可以多次冷却，辊速1.0～1.5m/s；确保钢板温度均匀，最后1道次不允许使用高压水，抛钢时抛远一点，严禁辊身水浇到头部；轧制时采用循环轧制方式，用于协调轧制和矫直的节奏：根据钢板厚度采用“两块半”或“三块半”的轧制方法，即轧一块晾一块，或轧一块晾二块，此时入水温度低于返红温度10-20℃执行；i.矫直:抢温矫直，确保钢板板形，视板型情况至少矫直3遍，≤20mm厚钢板再带温矫直过程中在现有的控制矫直温度的前提下，矫完后及时用磁盘吊下，上下各用一块厚板夹住刚矫完的钢板，防止矫平后的钢板由于温度变低造成的板形恢复，导致再次瓢曲，据此解决本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620，其特征在于：该钢板的厚度为12‑70mm，包含如下质量百分比的化学成分（单位，wt%）：C 0.04～0.09、Si 0.10～0.25、Mn 1.50～1.60、P≤0.010、S≤0.003 、Als 0.015～0.035、Cr 0.22‑0.25、Mo 0.20‑0.25、Nb 0.030‑0.040、Ti 0.008‑0.016、V 0.05‑0.06，其它为Fe和残留元素；碳当量Ceq≤0.40%，焊接裂纹敏感指数Pcm≤0.19%，其中Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B。

【技术特征摘要】
1.一种低温焊接裂纹敏感性高强度钢板HYQ620，其特征在于：该钢板的厚度为12-70mm，包含如下质量百分比的化学成分（单位，wt%）：C0.04～0.09、Si0.10～0.25、Mn1.50～1.60、P≤0.010、S≤0.003、Als0.015～0.035、Cr0.22-0.25、Mo0.20-0.25、Nb0.030-0.040、Ti0.008-0.016、V0.05-0.06，其它为Fe和残留元素；碳当量Ceq≤0.40%，焊接裂纹敏感指数Pcm≤0.19%，其中Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，Pcm=C+Si/30+Mn/20+Cu/20+Ni/60+Cr/20+Mo/15+V/10+5B。2.一种低温焊接裂纹敏感性钢HYQ620板的生产方法，其特征在于包括以下步骤：a.KR铁水预处理：到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.005%，保证脱硫周期≤20min，脱硫温降≤20℃；b.转炉炼钢：转炉装入废钢全部采用边角料；转炉终点控制：出钢温度≥1620℃、0.03%≤C≤0.06%，出钢过程中不允许吹氩、不允许向钢水中加入任何脱氧剂和合金；出钢结束采用挡渣锥挡渣，避免出钢下渣，若挡渣失败，必须提前抬炉，确保转炉下渣厚度控制在40mm以下，以避免下渣回P；钢水到氩站后，杜绝向钢水中加入合金、铝线或辅料和脱氧剂，同时也杜绝吹氩，钢水直接吊至LF炉处理，离站温度按照≥1590℃控制；c.吹氩处理：氩站一次性加入铝线，在氩站要求强吹氩5-8min，流量300-500NL/min，钢液面裸眼直径控制在300～500mm，离氩站温度不得低于1580℃；d.LF精炼工艺：钢水到站后加100-200kg萤石，500-700kg石灰，加入后开始造渣，造渣过程中鉴于温度较低，操作过程中谨慎操作，避免LF电极损坏；造渣过程中，根据炉渣情况配料，若渣较粘稠增加萤石，保证稀渣操作，提高炉渣流动性，倒渣时容易倒；控制LF精炼脱碳结束后，C≤0.03%，脱碳结束后进行倒渣；第二次精炼严格按照大渣量工艺标准进行造渣，其中单炉石灰用量为800Kg以上，杜绝渣稀现象发生；按照现有3#连铸精炼工艺执行，到站参考加入2.0m/t钢铝线，过程脱氧剂采取铝粒，铝粒参考用量控制在30-60Kg，白渣保持时间≥15min；加热结束根据钢水中Als含量采取加喂铝线进行微调Als，加入量不超过2.5m/t钢；LF精炼过程中，待一加热结束后，在二加热进行贵重合金加入，其中铬铁、钼铁、镍板、铌铁、钒铁加入分两次加入，第一次加入按照内控下限控制，待根据第一次合金元素含量在二加热后续过程进行合金补加，保证成分达到内控中限；钛铁要求在所有合金加入完后再加入；LF精炼离站上VD炉钢水温度按照1600-1620℃范围控制；...

【专利技术属性】
技术研发人员：许少普，董真真，朱书成，李忠波，张涛，刘庆波，唐郑磊，张占杰，康文举，符可义，李亮，杨阳，蒋鹏，薛艳生，王英杰，袁永旗，袁继恒，于飒，庞百鸣，郑海明，陈良，全微波，朱先兴，袁高俭，杨春，王勇，屈晓彬，白艺博，李嘎子，
申请(专利权)人：南阳汉冶特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41