一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件及其制备方法，属于铸钢件技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件及其制备方法


[0001]本专利技术属于铸钢件
，涉及一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件及其制备方法
。

技术介绍

[0002]随着海洋工业的快速发展，越来越多的工作需要在海上的海工装备或海上漂浮平台进行
。
现有的海上漂浮平台包括超大型浮动平台
、
大型浮动平台
、
小型浮动平台；其中超大型
、
大型浮动平台主要包括尺寸大于海浪波长的海上平台，例如海上漂浮建筑物
、
海上飞机场等；小型浮动平台主要用于装载海上风力发电
、
潮汐观测
、
油气勘探等装置
。
几乎所有的浮动平台都需要大量的结构性铸钢件
、
吊耳形铸钢件等连接锚链和配重，让漂浮平台稳定的停留在标定区域，并且在海工装备
、
漂浮平台等施工环境恶劣的地方，没有办法实现整体预热焊接或焊后回火，导致普通铸钢件很容易出现焊接裂纹；这就要求所使用的铸钢件必须有足够大的强度及优良的焊接性能，才能保证平台的安全性
。
[0003]碳当量作为评价钢件强度和可焊性的重要因素
。
如中国专利申请文本
(
公开号：
CN105714202A)
采用了碳当量
Ceq
＝
0.61
～
0.75
的高强度铸钢件，用于采煤机械；但是高碳当量会导致可焊性能变差，无法应用于海上漂浮平台
。
中国专利申请文本
(
公开号：
CN103882190A)
公开了碳含量
C≤0.31
％
、
碳当量
Ceq≤0.42
％的铸钢件采用水淬火处理，通过控制
C
含量和碳当量
Ceq(Ceq
＝
[C+Mn/5+Cr/4+Mo/3+Ni/10+V/5+(Si
‑
0.5)/5+Ti/5+W/10+Al/10]％
)
，避免铸钢件在水淬火时产生淬裂现象；但是该工艺还需要考虑工件的最大壁厚
、
过渡圆角半径
、
相邻区域的壁厚比等因素；其所述的壁厚无法满足海上漂浮平台的使用要求
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件，通过控制原料成分且当碳当量
CEV≤0.43
％时，使得大尺寸的铸钢件具有高强度的同时，满足优良的可焊接性能
。
[0005]本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：
[0006]一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件，其按质量百分含量计，包括：
C 0.10
～
0.22
％，
Si 0.50
～
0.58
％，
Mn1.10
～
1.45
％，
P≤0.025
％，
S≤0.025
％，
Ni 0.13
～
0.37
％，余量为铁及其他不可避免的元素；所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的碳当量
CEV≤0.43
％
。
[0007]海工装备和海上漂浮平台使用的铸钢件尺寸较大，质量也较大，因此多数选用可焊性比较好的低合金碳钢；但由于施工环境恶劣，所以对材料的可焊性要求更高，但是低碳低合金钢的强度较低，不能承担起整个平台的负重，又对铸钢件的强度要求比较高；因此需要加入铬
、
钼
、
钴
、
钨
、
钛
、
钒等合金进行基体强化，并且制备工艺严苛，从而导致批量生产难度大
、
合格率低
。
本专利技术通过调整铸钢件元素组成，并控制碳当量
CEV≤0.43
％；在控制关键
元素种类
、
降低成本的同时，实现海上漂浮平台用铸钢件的高强度
、
优异可焊性，且可批量化生产
、
合格率高
。
[0008]作为优选，所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件组成，按质量百分含量计，包括：
C 0.19
～
0.22
％，
Si 0.50
～
0.55
％，
Mn 1.20
～
1.45
％，
P≤0.020
％，
S≤0.015
％，
Ni 0.20
～
0.30
％，余量为铁及其他不可避免的元素
。
[0009]作为优选，所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的碳当量为
0.40
％
≤CEV≤0.43
％
。
[0010]进一步优选，所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的碳当量为
0.41
％
≤CEV
＜
0.43
％
。
[0011]作为优选，所述碳当量
CEV
满足以下公式：
CEV
＝
C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
，式中的元素符号代表质量百分含量
。
[0012]进一步优选，所述碳当量
CEV
满足以下公式：
CEV
＝
C+(Mn/6)+(Ni/15)
，式中的元素符号代表质量百分含量
。
[0013]作为优选，所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的尺寸为
(1000
～
10000)
×
(1000
～
10000)
×
(500
～
10000)mm3。
[0014]作为优选，所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的质量为
1000
～
100000kg。
[0015]作为优选，所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的屈服强度
≥330MPa
，抗拉强度
≥475MPa
，伸长率
≥20
％，断面收缩
≥32
％，低温冲击
(
‑
20℃)≥32J。
[0016]一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的制备方法，所述制备方法包括：称取原料加入电弧炉进行熔化，熔化后加入锂元素和变质剂进行变质处理得钢水，接着将钢水进行精炼
、
脱氧浇注成型得铸钢件中间体；最后热处理后得海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件
。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件，其特征在于，其按质量百分含量计，包括：
C 0.10
～
0.22
％，
Si 0.50
～
0.58
％，
Mn 1.10
～
1.45
％，
P≤0.025
％，
S≤0.025
％，
Ni 0.13
～
0.37
％，余量为铁及其他不可避免的元素；所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的碳当量
CEV≤0.43
％
。2.
根据权利要求1所述的海上漂浮平台用低碳当量高强度的铸钢件，其特征在于，所述碳当量
CEV
满足以下公式：
CEV
＝
C+(Mn/6)+(Ni/15)
，式中的元素符号代表质量百分含量
。3.
根据权利要求1所述的海上漂浮平台用低碳当量高强度的铸钢件，其特征在于，所述海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的尺寸为
(1000
～
10000)
×
(1000
～
10000)
×
(500
～
10000)mm3。4.
一种如权利要求1所述的海上漂浮平台用低碳当量高强度铸钢件的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
S1、
配比金属原料，于电弧炉中加热熔化；
S2、
在熔化后的钢水中加入锂元素和变质剂进行变质处理；
S3、
将
S2
中的钢水置于真空精炼炉精炼；
S4、
将
S3
中的钢水浇注到模具内成型，得成型的铸钢件；
S5、
将
S4
中成型的铸钢件置于高温炉中，进行第一次加热；
S6...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊六一，朱伟，魏红星，李凌羽，傅明康，
申请(专利权)人：宁波日月精华精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：