[发明专利]一种屈服强度≥1200MPa的焊接钢及生产方法

说明书

一种屈服强度≥1200MPa的焊接钢，其化学成分及wt%：C：0.14～0.19％，Si：0.20～0.40％，Mn：1.20～1.40％，Cr：0.25～0.40％，Mo：0.50～0.70％，Ni：0.20～0.40％，Nb：0.040～0.060％，Ti：0.008～0.020％，B：0.0005～0.0030％，Al：0.02～0.06％，Ca：0.001～0.004％，N：≤0.005％，P：≤0.015％，S：≤0.005％；生产方法：冶炼铸造；对铸坯加热；热轧；冷却卷取；回火；开平、矫直、切板。本发明与现有技术相比，保证单卷的屈服强度≥1200MPa、抗拉强度≥1350MPa的前提下，还能使其延伸率≥8％，‑40℃ KV₂≥40J，且板厚度在4~15mm，易焊接特别适用于起重机吊臂。

技术领域

本发明涉及一种工程机械用钢及生产方法，确切地属于一种屈服强度≥1200MPa的焊接钢及生产方法。

背景技术

我国自二十一世纪初以来，高速铁路、公路、风电设备以及大型水利枢纽工程的全面兴建，促使大型推土机、挖掘机、起重机等机械设备蓬勃发展，高强钢需求量越来越大，对钢材质量要求越来越严格，包括强度性能、冲击性能、折弯性能、焊接性能和板形等。200吨以上大型汽车超重吊的设计装载能力就必须减轻自重和提高吊臂的强度，目前最大汽车起重吊车达到220吨，最大履带式起重吊车达到3600吨，制造这类设备必须采用1000MPa以上级别的焊接工程机械用钢。目前国内一般生产工程机械用超高强钢的屈服强度在960～1100MPa，能生产屈服强度≥1200MPa工程机械用钢板的企业很少；国外方面，瑞典SSAB钢板有限公司生产此等级的牌号为Domex1200钢板，该产品采用离线调质工艺生产，依靠Al元素的细化作用细化晶粒提高钢的强韧性，该技术的不足在于钢材制造工艺成本较高，钢板厚度局限在4～8mm范围，且高含量Al在焊接时大量溶解会导致热影响区晶粒粗大，影响焊接性能，在工程机械行业应用受限。

中国专利申请号为201610589990.6的文献，公开了“一种1200MPa级高强塑性钢筋及热处理方法”，该方法的化学成分及各元素重量百分比为C：0.20％-0.25％，Si：0.30％-0.60％，Mn：1.5％-2.0％，V：0.04-0.17％，Cr：0.2-1.0％，Ni：0-1.0％，P≤0.030％，S≤0.030％，其余为铁及不可避免的杂质；热处理后屈服强度≥1200MPa、抗拉强度1430～1570MPa、伸长率10～12％，强塑积≥15GPa，从边部到心部的显微组织主体是回火索氏体+残余奥氏体+少量铁素体。该方法设计C成分超过0.20％，碳当量较高，不利于母材钢板和焊接接头的强韧性综合性能，且未考虑低温冲击性能，不适用于工程机械钢板使用。

中国专利申请号为201110160186.3的文献，公开了“一种屈服强度1200MPa级高强韧厚板及其生产方法”，该方法的化学成分的重量百分比为：C：0.05％-0.079％；Si：0.1％-0.3％；Mn：1.5％-2.7％；P：≤0.015％；S：≤0.007％；Ni：0.4％-1％；Cr：0.3％-0.5％；Mo：0.3％-0.6％；Nb：0.02％-0.04％；V：0.03％-0.06％；Ti：0.01％-0.035％；B：0.002％-0.0035％，余量为Fe和不可避免杂质。钢板气体含量控制[O]≤0.002％，[N]≤0.004％，保证Ti/N≥3.2，显微组织主体为贝氏体+马氏体，钢板厚度范围12-50mm。该文献采用单张钢板在线淬火轧制生产，淬火结束温度控制在410～480℃，工艺波动大，生产控制困难，不利于提高生产效率，-40℃低温韧性未能超过40J，且工程机械起重机吊臂使用钢板厚度一般在12mm以下，该方法不能满足工程机械行业吊臂钢板使用的需求。

发明内容

本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种保证单卷的屈服强度≥1200MPa、抗拉强度≥1350MPa的前提下，还能使其延伸率≥8％，-40℃KV₂≥40J，且板厚度在4～15mm的焊接钢及生产方法。

实现上述目的的措施：