一种提高大线能量焊接性能的钢板冶炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103215507103215507B(45)授权公告日2015.01.14(21)申请号201310135074.1(22)申请日2013.04.18(73)专利权人湖南华菱湘潭钢铁有限公司地址411101湖南省湘潭市岳塘区钢城路(72)发明人刘建兵张朋彦肖大恒朱伏先李玲玲王国栋杨勇孙小平于青(74)专利代理机构长沙新裕知识产权代理有限公司43210代理人李由(51)Int.Cl.C22C38/14(2006.01)C22C33/06(2006.01)审查员连速权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种提高大线能量焊接性能的钢板冶炼方法(57)摘要一种提高大线能量焊接性能的钢板冶炼方法，工艺流程依次为转炉炼钢、钢包炉精炼、真空炉精炼、连铸，钢的化学组成质量百分比为C≤0.10%，Si=0.1%～0.3%，Mn=1.3%～1.7%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ti=0.01%～0.12%，Ni≤0.5%，Cu≤0.5%，Cr≤0.3%，Mo≤0.3%，Mg=0.0001%～0.005%，B=0.0005%～0.002%，Al=0.005%～0.025%，Ca=0.001%～0.003%，N≤0.005%，O≤0.005%，其余为Fe。本发明采用合适的脱氧剂添加顺序并精确控制氧含量，钢水中形成细小弥散的纳米级夹杂物，有效钉扎焊接热影响区奥氏体晶粒长大，从而达到大线能量焊接用钢板的要求。CN103215507BCN103257BCN103215507B权利要求书1/1页1.一种提高大线能量焊接性能的钢板冶炼方法，工艺流程依次为转炉炼钢、钢包炉精炼、真空炉精炼、连铸，其特征在于：钢的化学组成质量百分比为C≤0.10%，Si=0.1%～0.3%，Mn=1.3%～1.7%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ti=0.01%～0.12%，Ni≤0.5%，Cu≤0.5%，Cr≤0.3%，Mo≤0.3%，Mg=0.0001%～0.005%，B=0.0005%～0.002%，Al=0.005%～0.025%，Ca=0.001%～0.003%，N≤0.005%，O≤0.005%，其余为Fe；钢液添加脱氧剂的种类和顺序为Mn、Si→Ti→Al→Mg→Ca，转炉出钢采用硅铁脱氧，钢包炉脱氧采用Ti、Al、Mg、Ca脱氧；转炉炼钢控制终点定氧O=600~1200ppm，终点碳含量C≤0.050%，终点磷含量P≤0.009%，出钢时往钢包中先加入硅铁进行脱氧，加入锰铁合金进行合金化；钢包炉精炼开始Ti脱氧前控制氧O≤150ppm，开始加入脱氧剂，严格按照Ti铁-Al线—Ni-Mg线—Ca线顺序添加，且间隔时间不超过5min，精炼结束后要求炉渣FeO+MnO≤1.5%；真空炉精炼确保氢H≤1.5ppm。2CN103215507B说明书1/4页一种提高大线能量焊接性能的钢板冶炼方法技术领域[0001]本发明属于冶金技术领域，涉及一种提高大线能量焊接性能的钢板冶炼方法。技术背景[0002]在造船、建筑、压力容器、石油天然气管线及海洋平台等领域，为了提高工程结构的焊接效率，焊接效率较好的单面埋弧焊、气电焊、电渣焊等大线能量焊接技术相继被采用。而随之带来的问题就是焊接热影响区的强度、韧性随焊接线能量的提高而大幅度下降。因此防止焊接过程热影响区性能的恶化是开发大线能量焊接用钢的关键。[0003]研究表明，提高钢板大线能量焊接性能的措施之一是细化焊接热影响区的奥氏体晶粒，措施之二是在焊接冷却从奥氏体到铁素体的相变过程中促进晶内针状铁素体的形成。而利用弥散分布的夹杂物不仅可作为钉扎粒子在焊接过热循环过程中钉扎奥氏体晶界，从而抑制奥氏体晶粒的长大，而且可以作为针状铁素体的形核，促进针状铁素体的转变，从而大幅度提高大线能量焊接性能。[0004]而作为钉扎的粒子必须具备在钢材中的分散性和焊接高温下的稳定性两种特性。中国专利ZL200710052135.2“一种大线能量焊接高强度海洋用钢板及其制造方法”采用Ti2O3、Al2O3粒子钉扎，有利于在焊接热循环的高温下稳定存在，但这些粒子直径较大，不能很好地抑制奥氏体晶粒的长大。中国专利CN102191429A“一种提高厚钢板大线能量焊接性能的方法”、中国专利CN102191356A“大线能量焊接用厚钢板的夹杂物控制方法”、中国专利CN102296147A“大线能量焊接用厚钢板中纳米析出物的控制方法”采用MgO粒子进行钉扎，既可在焊接热循环的1400℃高温下稳定存在，又可形成纳米级夹杂，但其为50Kg真空感应炉中进行，无法试用于工业化生产。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种提高大线能量焊接性能的