适用于大热输入焊接的低屈强比钢板及其生产方法技术

本发明专利技术揭示了一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板及其生产方法，生产方法包括依序进行的钢液冶炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却和控温矫直工序；控制轧制工序中终轧温度为800～840℃；控制冷却工序中多边形铁素体相变前的冷速为15～25℃/s，多边形铁素体相变时的冷速为3～8℃/s，针状铁素体相变时的冷速为10～20℃/s；控温矫直工序中，对钢板进行第一阶段矫直，矫直温度为500～600℃；之后送至冷床进行冷却，冷却后进行第二阶段矫直，矫直温度为250～450℃；之后空冷至钢板的温度≤100℃。本发明专利技术制备的钢板不仅可适用大热输入量焊接，而且屈强比低，不平度≤1mm/m，可以满足桥梁用钢板的应用要求。钢板的应用要求。钢板的应用要求。

Low yield ratio steel plate suitable for high heat input welding and its production method

【技术实现步骤摘要】
适用于大热输入焊接的低屈强比钢板及其生产方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金
，涉及一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，以及采用该生产方法制备而成的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板。

技术介绍

[0002]近年来，随着国内经济的快速发展和装备制造业的提质升级，国家对基础设施建设的投资大量增加，铁路和公路建设里程逐年增长，大跨度、多车道、重载荷的桥梁工程项目也越来越多。伴随着桥梁设计、建造的飞速发展，对桥梁用钢板的性能要求也不断提高，要求钢板具有低屈强比、良好的板形、优异的焊接质量和焊接效率，因此还需要钢板能适用大热输入焊接。
[0003]然而现有技术制备得到的桥梁用钢板往往存在低屈强比控制困难、焊接效率低、钢板板形差等问题，无法满足桥梁用钢板的应用要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，以及采用该生产方法制备而成的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板，以解决桥梁用钢板往往存在低屈强比控制困难、焊接效率低、钢板板形差等问题。
[0005]为实现上述专利技术目的，本专利技术一实施方式提供了一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，包括依序进行的钢液冶炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却和控温矫直工序；
[0006]所述控制轧制工序中，终轧温度为800～840℃；
[0007]所述控制冷却工序中，多边形铁素体相变前的冷速为15～25℃/s，多边形铁素体相变时的冷速为3～8℃/s，针状铁素体相变时的冷速为10～20℃/s；
[0008]所述控温矫直工序中，对所述控制冷却工序后的钢板进行第一阶段矫直，第一阶段矫直的矫直温度为500～600℃；之后送至冷床进行冷却，冷却后进行第二阶段矫直，第二阶段矫直的矫直温度为250～450℃；之后空冷至钢板的温度≤100℃。
[0009]优选地，所述控制冷却工序中，将控制轧制工序所得钢板送入加速冷却装置进行冷却，钢板依次经过冷却一区、冷却二区和冷却三区，冷却一区、冷却二区和冷却三区的冷却水量之比为3:1:2，辊道速度为0.9～1.5m/s。
[0010]优选地，所述控制冷却工序中，钢板的终冷温度为520～580℃。
[0011]优选地，所述钢液冶炼工序中，采用铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼的流程进行炼钢；其中，铁水预脱硫工序中，铁水出站时的S≤0.002％。
[0012]优选地，所述转炉冶炼工序中，按照硅铁、金属锰、石灰的顺序向钢液中加入合金及渣料，出钢时钢液中的P≤0.01％。
[0013]优选地，所述LF精炼工序中，出钢时钢液中的O≤0.005％。
[0014]优选地，所述RH真空精炼工序中，采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂
物处理，而后向钢液中喂入Ti
‑
Fe包芯线进行合金化处理，之后进行净循环处理，净循环处理时间≥8min，出钢时钢液中的N≤0.0045％
[0015]为实现上述专利技术目的，本专利技术一实施方式还提供了一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板，所述钢板采用如上所述的生产方法制备而成，所述钢板的化学成分以质量百分比计包括：C 0.07～0.10％、Si 0.21～0.29％、Mn 1.4～1.5％、Cr 0.1～0.2％、Ni 0.2～0.3％、Nb 0.02～0.04％、Ti 0.02～0.05％、B 0.0005～0.0020％、O 0.0015～0.0035％、N 0.003～0.006％，P≤0.012％、S≤0.005％、Al≤0.004％，其余为Fe和不可避免的杂质，并且满足：[Ti]≥3.5[N]+1.5[O]。
[0016]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述适用于大热输入焊接的低屈强比钢板中，等效直径为0.5～2μm的夹杂物密度≥2
×
105个/mm3；在焊接热输入量为50～500kJ/cm的条件下，焊接热影响区的
‑
60℃冲击功≥100J。
[0017]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的组织为针状铁素体+多边形铁素体的两相组织，其中，针状铁素体的含量≥60％，晶界M/A与晶界铁素体含量之和≤3％。
[0018]作为本专利技术一实施方式的进一步改进，所述适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的屈强比≤0.85，不平度≤1mm/m。
[0019]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0020](1)通过对钢板的生产过程，尤其是控制冷却和控温矫直工序的控制，可以实现对钢板的相变组织的控制，以获得多边形铁素体+针状铁素体的两相组织，从而使钢板具有低屈强比，在其应用于桥梁钢时对地质灾害具有优异的变形储能能力，从而有利于提高桥梁质量、制造效率以及使用安全性，还可以消除轧制和冷却过程中产生的板形问题，使钢板保持良好的板形，且不平度≤1mm/m。最终制备的钢板不仅焊接时可采用大热输入量进行焊接，具有良好的焊接质量以及较高的焊接效率，可以满足桥梁用钢板的应用要求。
[0021](2)通过对化学成分设计方案的优化设计，结合生产工艺的严格控制，采用本专利技术的生产方法制备得到的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板，等效直径为0.5～2μm的夹杂物密度≥2
×
105个/mm3，可适用于大热输入焊接，且在焊接热输入量为50～500kJ/cm的条件下，焊接热影响区的
‑
60℃冲击功≥100J，具有良好的焊接质量以及较高的焊接效率，可以满足桥梁用钢板的应用要求。
[0022](3)制备得到的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的组织为针状铁素体+多边形铁素体的两相组织，其中，针状铁素体的含量≥60％，晶界M/A与晶界铁素体含量之和≤3％，屈强比≤0.85，不平度≤1mm/m，在应用于桥梁钢时对地质灾害具有优异的变形储能能力，从而有利于提高桥梁质量、制造效率以及使用安全性，并且具有良好的板形。
附图说明
[0023]图1是实施例1中的钢板的显微组织图；
[0024]图2是实施例2中的钢板的显微组织图。
具体实施方式
[0025]下面结合具体的实施方式来对本专利技术的技术方案做进一步的介绍，但要求保护的
范围不仅局限于所作的描述。
[0026]本专利技术一实施方式提供了一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，以及采用该生产方法制备而成的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板。所谓适用于大热输入焊接的低屈强比钢板，也即钢板不仅焊接时可采用大热输入量进行焊接，从而具有良好的焊接质量以及较高的焊接效率，而且具有较低的屈强比，在其应用于桥梁钢时面对地质灾害具有优异的变形储能能力，从而有利于提高桥梁质量、制造效率以及使用安全性。
[0027]在工艺流程方面，如前所述，所述生产方法包括依序进行的如下工序：
[0028](1)钢液冶炼工序：将铁水冶炼成钢液。
[0029]具体地，采用铁水预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，其特征在于，包括依序进行的钢液冶炼、连铸、加热、控制轧制、控制冷却和控温矫直工序；所述控制轧制工序中，终轧温度为800～840℃；所述控制冷却工序中，多边形铁素体相变前的冷速为15～25℃/s，多边形铁素体相变时的冷速为3～8℃/s，针状铁素体相变时的冷速为10～20℃/s；所述控温矫直工序中，对所述控制冷却工序后的钢板进行第一阶段矫直，第一阶段矫直的矫直温度为500～600℃；之后送至冷床进行冷却，冷却后进行第二阶段矫直，第二阶段矫直的矫直温度为250～450℃；之后空冷至钢板的温度≤100℃。2.根据权利要求1所述的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，其特征在于，所述控制冷却工序中，将控制轧制工序所得钢板送入加速冷却装置进行冷却，钢板依次经过冷却一区、冷却二区和冷却三区，冷却一区、冷却二区和冷却三区的冷却水量之比为3:1:2，辊道速度为0.9～1.5m/s。3.根据权利要求2所述的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，其特征在于，所述控制冷却工序中，钢板的终冷温度为520～580℃。4.根据权利要求1所述的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，其特征在于，所述钢液冶炼工序中，采用铁水预脱硫、转炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼的流程进行炼钢；其中，铁水预脱硫工序中，铁水出站时的S≤0.002％。5.根据权利要求4所述的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序中，按照硅铁、金属锰、石灰的顺序向钢液中加入合金及渣料，出钢时钢液中的P≤0.01％。6.根据权利要求4所述的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，其特征在于，所述LF精炼工序中，出钢时钢液中的O≤0...

【专利技术属性】
技术研发人员：麻晗，杨浩，
申请(专利权)人：张家港宏昌钢板有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：