[发明专利]610MPa级低焊接裂纹敏感性特厚钢板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁材料技术领域，尤其涉及一种610MPa级低焊接裂纹敏感性钢特厚板及其制造方法。 

背景技术

特厚钢板一般指厚度大于80mm的钢板，多用于军用和民用的各种重要结构，产品质量要求严格。为保证特厚钢板内在质量，一般在特厚钢板塑性变形成型的过程中要求总压缩比大于3.0。如果压缩比小，使用一般生产方法的情况下，成品钢板内部偏析和疏松缺陷存在消除不完全问题，同时抗拉强度难以保证在610MPa以上。 

低焊接裂纹敏感性特厚钢板的成分设计有严格要求。日本专利特开昭49-37814和特公平4-13406中已经公开如下信息，为降低焊接裂纹敏感性采取降C和添加Ti-B的技术。一般抗拉强度600MPa级低焊接裂纹敏感性高强度钢板采用离线调质生产技术，几乎都是通过添加B元素保证钢板的淬透性。采用B来保证钢板的强度、增加淬透性，化学成分和制造条件均将发生变化，可能导致母材性能不稳定，特别是焊接热影响区的硬度显著提高。由于焊接热影响区硬度的提高导致焊接熔合线的韧性变差。 

在日本专利特开昭60-9086、特开平2-254119、特开昭59-113120和特开昭61-12970中都提出了不添加B的技术。但这些专利中提出的不添加B的技术都属于600MPa级非调质钢技术，从实施例中看出这些技术所涉及的钢板厚度上限都是20mm，更厚的钢板没有记载。 

日本专利特开平10-68045涉及570MPa级高强度、具有良好焊接裂纹敏感性和大线能量焊接后高冲击值钢的生产方法。其钢板强度更低，而且对钢中Nb、V含量用公式“625(有效Nb)+250V+210Ceq≥t(钢板厚度mm)+40”加以限定，从该公式可见，其钢板厚度受到限制。 

中国专利CN200810249817.7公开了一种特厚钢板的工艺方法，涉及一种连铸坯真空复合技术；中国专利CN200910016603.X也公开了一种特厚钢板的工艺方法，也是采用连铸坯真空复合，然后进行锻造或轧制的特厚板生产技术。 

可见，使用单层连铸坯生产610MPa级低焊接裂纹敏感性特厚钢板的技术在国内外还没有相关记载。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种厚度大于80mm、抗拉强度在610MPa以上的低焊接裂纹敏感性特厚钢板及其制造方法。 

本发明是这样实现的：本发明610MPa级低焊接裂纹敏感性特厚钢板的化学成分重量百分比为：C 0.06％～0.10％、Si 0.15％～0.40％、Mn1.40％～1.70％、P≤0.015％、S≤0.005％、Ni 0.10％～0.30％、Cr 0.05％～0.10％、Mo 0.10％～0.30％、Cu 0.10％～0.25％、Nb 0.03％～0.05％、Ti0.010％～0.025％、Als 0.015％～0.045％，厚度为80～110mm，余量为Fe和不可避免的杂质。同时保证Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.20％；Ceq＝C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≤0.42％。 

本发明成分设计理由如下： 

C：C≤0.06％时需添加其它提高淬透性元素，使成本升高，韧性和焊接性变坏。特别是在本发明的大焊接能量的情况下，C≤0.06％时，C向熔融金属的扩散很少，用一般的焊接材料很难保证焊接接头强度。为保证 焊接裂纹敏感性和加入Nb后的大能量焊接接头韧性，C的上限为0.10％。本钢种C成分设计下限为0.06％是考虑保证强度而设计的。 

Si：为使Si在保证母材强度和焊接接头强度中发挥作用，Si应大于0.15％，但Si＞0.40％时，焊接裂纹敏感性和焊接接头韧性变坏。其含量控制在：0.15％～0.40％。 

Mn：为使Mn在保证母材强度和焊接接头强度发挥作用，其含量应≥1.40％。但Mn＞1.70％时使焊接裂纹敏感性变坏，而且由于含量太高带来过大的淬透性使母材韧性和接头韧性变坏。其含量控制在：1.40％～1.70％。 

P、S：P、S在本钢种中都是杂质元素。限制P≤0.015％；S≤0.005％。