一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板及其生产方法，所述基板包括以下质量百分比的化学成分：C：≤0.003％，Si：≤0.02％，Mn：0.06～0.30％，P：≤0.010％，S：≤0.008％，Als：0.025～0.065％，Ti：0.01～0.07％，Nb：0.01～0.05％，B：0.0005～0.005％，N：0.0005～0.008％，O：＜0.004％，且Cu+Ni+Cr+Mo+Sn+As≤0.03％，且满足[P]＜[B]+[Mn]/10及[Nb]+[N]＞[Ti]+[B]，余量为Fe及不可避免的杂质；所述镀层中总铝质量百分含量控制在0.18～0.23％；经炼钢、连铸、火焰清理、热轧、酸洗、冷轧、退火、镀锌、光整、钝化工艺进行生产，生产出的热镀锌钢板具有良好的超深冲性能、耐腐蚀性能，钢板的A

A low temperature hot dip galvanized steel sheet with excellent welding performance and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板及其生产方法
本专利技术属于金属材料领域，具体涉及一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板及其生产方法。
技术介绍
家电、汽车、燃气仪表行业的多数零件对材料耐蚀性有一定要求，一般使用热镀锌等耐蚀镀层钢板制造，而且经常需要焊接螺钉、螺柱、栓钉等来固定线路，螺柱焊接因在生产效率、焊工劳动环境方面存在巨大的优势而被广泛采用，因此，材料在具有优良耐腐蚀性的基础上，还必须具有优异的焊接性能，以满足螺柱焊接的要求。部分零件形状较为复杂，要求材料具有良好的超深冲性能，同时，在保证成形性的基础上，在严寒区域使用环境(-50℃)下要求材料具有良好的耐低温性能。而普通的超深冲级热镀锌钢板不能满足耐低温、易焊接的服役要求。以下对国内现有已公开的低温钢的生产方法及技术现状作简要分析：以下对国内现有已公开的具有优异焊接性能、耐低温性能的钢板的生产方法及技术现状作简要分析：中国专利号为CN109252090A的《高硅含量345MPa级低温韧性结构钢板及制造方法》，化学成分按重量百分比如下：C:0.06％～0.10％，Mn:1.30％～1.60％，Si:0.50％～0.80％，P≤0.020％，S≤0.005％，Nb:0.015％～0.030％，Ti≤0.020％，Alt:0.020％～0.050％，N≤0.006％，CEV≤0.40％，余量为Fe和杂质，其中CEV＝C+Mn/6+Si/24+Cr/5+Ni/40+Cu/13+V/14+P/2。：本专利技术在Si含量0.50％～0.80％的基础上，采用低碳成分设计，加入较低含量的Nb、Ti微合金化，不添加Ni、V等贵重合金元素钢板低温冲击性能优异，可以满足低温服役、易焊接等使用要求。该专利为热轧结构钢板，不涉及热镀锌工艺，厚度为6mm～50mm，且强度较高，不适合复杂变形。中国专利号为CN《一种易焊接高性能钢板的控制冷却方法》，化学成分按重量百分比如下：为C：0.05-0.09％、Si：0.1-0.25％、Mn：1.55-1.65％、Nb：0.025-0.035％、V：0.025-0.035％、Cr：0.20-0.30％、B：0.0008-0.0025％、Alt：0.020-0.045％、Ti0.015-0.030％、低焊接裂纹敏感性指数Pcm值小于0.21％的钢坯，在未再结晶区轧制成最终为12-60mm厚度钢板，根据最终钢板性能要求不同，然后采取不同的在线冷却模式，充分发挥轧后冷却时的位错强化、析出强化、相变强化的作用，根据不同性能要求对微观组织进行控制，获得适宜的复相组织，生产的钢板组织均匀、屈强比低、塑性高、低温韧性优异，钢板焊前无须预热、焊后无须热处理，以生产线的柔性、灵活性应对用户的个性化需求。该专利为高强度钢板，抗拉强度大于700MPa，通过热处理的方式获得，不涉及热镀锌工艺，且用于工程机械、特种汽车、重型钢结构等行业。中国专利号为CN101545077B的《一种低温用钢及其制造方法》，化学成分按重量百分比如下：C：0.060％～0.090％，Si：≤0.20％，Mn：1.10％～1.50％，P：≤0.015％，S：≤0.003％，Als：0.040％～0.070％，Cu：0.05％～0.45％，Ni：0.05～0.35％，Cr：0.05％～0.30％，Ti：0.007％～0.011％，Nb：0.007％～0.020％，N：≤0.0040％，Ca：0.001％～0.005％，其余为Fe和不可避免的夹杂。优化控轧及后续热处理工艺，获得极高的超低温韧性，而且钢板可承受大线能量焊接。该专利用于石油天然气管线、低温储气罐体LPG、LNG，该专利为低碳钢，不审核复杂变形，且含有Ni、Cr等成本较高的合金元素。关于已公开的具有优异焊接性能、耐低温性能的钢板：(1)主要为高强钢，超深冲性能较差，用途工程机械、特种汽车、重型钢结构、天然气管线、低温储气罐体；(2)钢板厚度较厚，不适合汽车、家电、燃气仪表领域轻量化的要求；(3)通过热处理的方式，获得高的耐低温性能，未涉及连续热镀锌工艺的优化控制；目前尚未系统的方法涉及具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板及其生产方法。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板及其生产方法，通过添加B元素，减少P元素在晶界的偏析，通过控制杂质元素P、S、O、控制残余元素Cu、Ni、Cr、Mo、Sn、As，以提高钢水纯净度，改善材料的耐低温性能，通过控N处理、添加Nb元素，以改善材料的焊接性能，通过热镀锌钢板表面处理控制，进一步地提高材料的焊接性能，配合全流程工艺控制，获得的热镀锌钢板耐低温性能、焊接性能优异，并且具有良好的耐腐蚀性。本专利技术采取的技术方案为：一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板及其生产方法，包括基板和镀层，所述基板包括以下质量百分比的化学成分：C：≤0.003％，Si：≤0.02％，Mn：0.06～0.30％，P：≤0.010％，S：≤0.008％，Als：0.025～0.065％，Ti：0.01～0.07％，Nb：0.01～0.05％，B：0.0005～0.005％，N：0.0005～0.008％，O：＜0.004％，且Cu+Ni+Cr+Mo+Sn+As≤0.03％，将Ti含量(％)标记为[Ti]、将Nb含量(％)标记为[Nb]，将Mn含量(％)标记为[Mn]，将P含量(％)标记为[P]，将B含量(％)标记为[B]，将N含量(％)标记为[N]，以上成分满足以下公式：(a)[P]＜[B]+[Mn]/10；(b)[Nb]+[N]＞[Ti]+[B]，余量为Fe及不可避免的杂质。所述镀层中总铝质量百分含量控制在0.18～0.23％。所述基板优选为包括以下质量百分比的化学成分：C：0.005～0.003％，Si：0.002～0.010％，Mn：0.08～0.20％，P：≤0.008％，S：≤0.008％，Als：0.030～0.060％，Ti：0.020～0.050％，Nb：0.020～0.050％，B：0.0006～0.035％，N：0.0006～0.007％，O：＜0.003％，且Cu+Ni+Cr+Mo+Sn+As≤0.03％，且满足公式(a)[P]＜[B]+[Mn]/10；公式(b)[Nb]+[N]＞[Ti]+[B]，余量为Fe及不可避免的杂质；本专利技术还提供了所述具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：1)铁水预处理；2)转炉冶炼；3)合金微调站；4)RH炉精炼；5)连铸；6)铸坯进行火焰清理；7)热轧；8)酸洗；9)冷轧；10)连续退火；11)热浸镀锌；12)光整；13)钝化。进一步地，步骤1)中，要求前扒渣和后扒渣；步骤2)中，不加生铁、渣钢；采用自循环废钢出钢，强化转炉脱磷，加强挡渣操作；出钢过程加石灰，不进行脱氧。步骤3)中，进行钢包顶渣改质。步骤4)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板，包括基板和镀层，其特征在于，所述基板包括以下质量百分比的化学成分：C：≤0.003％，Si：≤0.02％，Mn：0.06～0.30％，P：≤0.010％，S：≤0.008％，Als：0.025～0.065％，Ti：0.01～0.07％，Nb：0.01～0.05％，B：0.0005～0.005％，N：0.0005～0.008％，O：＜0.004％，且Cu+Ni+Cr+Mo+Sn+As≤0.03％，且满足[P]＜[B]+[Mn]/10及[Nb]+[N]＞[Ti]+[B]，余量为Fe及不可避免的杂质；所述镀层中总铝质量百分含量控制在0.18～0.23％。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板，包括基板和镀层，其特征在于，所述基板包括以下质量百分比的化学成分：C：≤0.003％，Si：≤0.02％，Mn：0.06～0.30％，P：≤0.010％，S：≤0.008％，Als：0.025～0.065％，Ti：0.01～0.07％，Nb：0.01～0.05％，B：0.0005～0.005％，N：0.0005～0.008％，O：＜0.004％，且Cu+Ni+Cr+Mo+Sn+As≤0.03％，且满足[P]＜[B]+[Mn]/10及[Nb]+[N]＞[Ti]+[B]，余量为Fe及不可避免的杂质；所述镀层中总铝质量百分含量控制在0.18～0.23％。


2.一种如权利要求1所述的具有优异焊接性能的耐低温热镀锌钢板的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理；
2)转炉冶炼；
3)合金微调站；
4)RH炉精炼；
5)连铸；
6)铸坯进行火焰清理；
7)热轧；
8)酸洗；
9)冷轧；
10)连续退火；
11)热浸镀锌；
12)光整；
13)钝化。


3.根据权利要求2所述的生产方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟刚，杨平，王滕，赵云龙，刘劼，李超，张百勇，刘天泉，王占业，孙霖，何峰，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34