[发明专利]一种控Ceq和Pcm大线能量焊接正火型EH36特厚板及其制造方法

说明书

本发明公开了一种控Ceq和Pcm大线能量焊接正火型EH36特厚板及其制造方法，属于海洋工程用钢技术领域。正火型EH36特厚板的成分以质量百分比计为：C：0.14％～0.15％、Si：0.10％～0.25％、Mn：1.2％～1.5％、S≤0.005％、P≤0.005％、Als：0.015％～0.03％、Ti：0.008％～0.015％、B：0.0005％～0.001％、N：0.011％～0.014％、V：0.05％～0.08％，其余为Fe及不可避免的杂质。制造方法包括如下步骤：冶炼钢水；对钢水进行精炼、连铸，得到连铸坯；将连铸坯采用两阶段轧制工艺轧制成钢板；对轧制后的钢板正火，空冷至室温。上述正火型EH36特厚板可用于海洋工程装备。

技术领域

本发明属于海洋工程用钢技术领域，尤其涉及一种控Ceq和Pcm大线能量焊接正火型EH36特厚板及其制造方法。

背景技术

海洋工程装备是一种典型的大型焊接工程结构，长期服役于低温、海浪等恶劣环境，要求其具有高强韧、大厚度、抗层状撕裂等特性，为了保证其安全性通常采用正火态钢板。并且，随着海洋工程装备的大型化，其所用钢板的厚度规格不断增加，为了能够有效提高焊接效率、降低建造周期，要求钢板能够采用大线能量焊接的方法进行焊接，且焊接接头满足使用要求；因此，海洋工程装备设计单位通常选用大厚度规格正火钢板。

随着对钢板性能要求的提高，尤其是对厚规格钢板，正火后空冷得到的钢板性能并不能满足实际需要，通常正火后伸长率和冲击韧性等有所提高，但强度相应下降较大，造成强度不达标。由于目前该类材料的碳当量、冷裂纹敏感系数有严格的限制，导致钢铁企业采用正火保温处理+弱冷处理，例如，将经过正火保温的钢板采用淬火机进行弱冷；将正火保温后的钢板采用气雾冷和层流冷却结合的方式冷却至400～700℃。但是采用以上工艺，一方面将导致钢板表层和心部组织性能存在差异，且存在较大的内应力；另一方面，由于冷却不均匀，钢板易形成贝氏体或马氏体组织，造成力学性能波动。

随着海洋工程装备制备企业对提升焊接效率的需求日益增长，急需开发一种可大线能量焊接正火型特厚板，然而国内相关工作较少且材料的焊接性能稳定性差。例如，目前通过利用氧化物冶金的思路，在钢中形成尺寸为0.2～5μm的含Ti氧化物的复合夹杂物数量为100～3000个/mm²，利用Ti氧化物促进形成体积分数大于60％的针状铁素体组织。但是，该种工艺其生产钢板表层组织和心部存在明显的差异，均匀性差。

发明内容

鉴于以上分析，针对现有技术中的不足，本发明旨在提供一种控Ceq和Pcm大线能量焊接正火型EH36特厚板及其制造方法，至少能解决以下技术问题之一：(1)现有的厚钢板心部和表面均匀性较差、强韧性较低；(2)经大线能量焊接后低温韧性较差。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种控Ceq和Pcm大线能量焊接正火型EH36特厚板，正火型EH36特厚板的成分以质量百分比计为：C：0.14％～0.15％、Si：0.10％～0.25％、Mn：1.2％～1.5％、S≤0.005％、P≤0.005％、Als：0.015％～0.03％、Ti：0.008％～0.015％、B：0.0005％～0.001％、N：0.011％～0.014％、V：0.05％～0.08％，其余为Fe及不可避免的杂质。

进一步，碳当量Ceq≤0.41。

进一步，正火型EH36特厚板在100～200kJ/cm大线能量焊接条件下焊接后的焊接热影响区的组织为晶界多边形铁素体、针状铁素体、珠光体和马氏体-奥氏体组元。

本发明还提供了一种控Ceq和Pcm大线能量焊接正火型EH36特厚板的制造方法，制造方法包括如下步骤：

步骤S1：冶炼钢水；

步骤S2：对钢水进行精炼、连铸，得到连铸坯；