一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢及其生产方法技术

一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢及其生产方法，属于钢铁生产技术领域。该高强度钢的化学成分按质量分数包括：C：0.03～0.16%，Si：0.05～0.5%，Mn：1.0～1.9%，P：0.002～0.02%，S：0.001～0.01%，Al：0.005～0.07%，Ti：0.005～0.04%，Cr：0.1～0.5%，B：0.0005～0.005%，Mg+Zr：0.002～0.01%，O：0.001～0.008%，N：0.004～0.01%，余量为Fe和残余元素。添加镁、锆以形成镁/锆氧化物，添加钛、硼以形成钛/硼氮化物，两种类型析出物协同发挥作用，起到改善热影响区组织的作用；并针对现有高强度钢成分和生产过程进行优化，在目前已有生产技术下，通过调整合金成分与冶炼工艺，对多种氮化物和氧化物的数目与形态均进行控制，实现在具低温焊接性能的同时，兼顾高热输入焊接性能。接性能。

【技术实现步骤摘要】
一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢及其生产方法


[0001]本专利技术属于钢铁生产
，特别涉及一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢及其生产方法。

技术介绍

[0002]近些年，随着各种工程建设向大型化发展，焊接结构不断向高参数、大型化、重型化方向发展，对钢材的焊接性能提出了越来越高的要求。在大型结构的制造过程中，由于结构形式复杂，需要采用不同的焊接方法，并进行多次焊接，焊接部位的预热对制造过程带来极大不便，因此对降低预热温度或免除预热具有显著需求。同时，用高效多丝埋弧焊、气电立焊等高热输入大线能量焊接技术，取代传统的焊接工艺，可以达到提高焊接效率，缩短工期的目的。无论是降低预热温度进行低温焊接还是采用高热输入大线能量焊接，焊接部位的性能都会出现明显的下降。此外，为了实现高强度钢的生产通常需要添加含量较高的Mo、Mn、Cr等合金元素予以实现，这又导致冷裂纹敏感系数Pcm值较高，这与工程建设中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的意愿相违背。因而，目前迫切地需要可兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢，其特征在于，所述钢材的化学成分按质量分数包括：C：0.03～0.16%，Si：0.05～0.5%，Mn：1.0～1.9%，P：0.002～0.02%，S：0.001～0.01%，Al：0.005～0.07%，Ti：0.005～0.04%，Cr：0.1～0.5%，B：0.0005～0.005%，Mg+Zr：0.002～0.01%，O：0.001～0.008%，N：0.004～0.01%，余量为Fe和残余元素；所述钢材中含有氮化钛或氮化硼的化合物记为钛/硼氮化物，含有氧化镁或氧化锆的化合物记为镁/锆氧化物；钢中尺寸在0.02～0.2μm的所述的钛/硼氮化物的数量记为a个/mm2，尺寸在0.2～2μm的所述的镁/锆氧化物的数量记为b个/mm2；在钢材基材中，a和b满足关系式10＜a/b＜100和104＜a+10b＜105；在钢材焊接热影响区中，a和b满足关系式5＜a/b＜50和104＜2a+10b＜105。2.如权利要求1所述的一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢，其特征在于，所述钢材的化学成分按质量分数还包括：Mo：0.1～0.5%，Ni：0.1～0.5%，Cu：0.1～0.5%，Nb：0.01～0.06%，V：0.01～0.06%中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢，其特征在于，所述的钢材基材中，按颗粒数量计，3～30%的所述尺寸在0.2～2μm的镁/锆氧化物上同时附有钛/硼氮化物。4.如权利要求1～3所述的一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢，其特征在于，所述钢材在预热温度低于100℃、焊接热输入为5～50kJ/cm的条件下，以及预热温度低于50℃、焊接热输入为50～500kJ/cm的条件下，焊接热影响区
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40℃冲击韧性≥47J。5.一种兼具低温焊接和高热输入焊接性能的高强度钢的生产方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：步骤1、制线：将钛、硼、镁、锆的合金进行增氮增氧处理，得到氮氧合金，将所述氮氧合金破碎成粒径＜3mm的粉末，利用钢带包裹，制成合金包芯线；所述合金包芯线的芯料重量为...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，郝俊杰，袁国，康健，李振垒，王国栋，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：