[发明专利]一种焊接结构钢及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种焊接结构钢及其制造方法，具体地讲，本发明涉及一种100Kg、110Kg和120Kg级焊接结构钢及其制造方法。

背景技术

经济建设和社会发展需要大量的高强钢材，随着国内钢结构产业、工程机械、矿山机械等行业蓬勃发展，同时为顺应起重机械、挖掘机悬臂梁、矿井用液压支架等工程机械大型化、高强化的市场需求趋势，对高强度、高质量等级工程机械用钢的需求日益强烈。与此同时，为了在超高强钢的生产与研发方面与国际接轨，较好地满足当前国内外在超高强钢领域的市场需求，各大钢铁企业在研发方面投入了大量人力物力。

在中国专利CN1888120A中，在钢的成分设计方面采用Cr-Ni-Cu-Mo-V-Nb-Ti-B复合添加，采用热机械控制轧制+调质工艺，钢的屈服强度≥880MPa，抗拉强度≥980MPa。

在中国专利CN101451221A中，在钢的成分设计方面采用Cr-Ni-Mo-Nb-V-Ti-B复合添加，采用热机械控制轧制+调质工艺，使钢的屈服强度不小于960MPa。

在中国专利CN101086051A中，在钢的成分设计方面采用低碳高锰、Cu-Cr-Ni-Mo-Nb-V-Ti-B-Re复合添加，采用热机械控制轧制技术，使钢的屈服强度达到980MPa以上水平。

在中国专利CN101481779A中，在钢的成分设计方面采用Cr-Ni-Mo-V-Cu-B复合添加，采用热机械控制轧制+调质工艺，钢的屈服强度≥1000MPa，抗拉强度≥1100MPa。

对已公开的专利和文献分析发现，虽然各企业或院校对100kg～120kg级高强钢均有一定研究，但内容也仅限对单个强度级别的研究，不同强度级别在成分体系和含量上有较大差别，尚未见到采用一种成分同时开发出100kg～120kg级多个强度级别的报道。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种焊接结构钢的制造方法，所述焊接结构钢的化学成分按重量计包含：C：0.10～0.14％、Si：0.10～0.45％、Mn：1.00～1.39％、S≤0.010％、P≤0.020％、Nb：0.015～0.040％、Ti：0.008～0.030％、V：0～0.080％、Ni：0.10～0.50％、Cr：0.15～0.65％、Mo：0.15～0.40％、Als：0.015～0.060％、B：0.0008～0.0030％、N≤40ppm、O≤20ppm、H≤2ppm，其余为铁和不可避免的杂质，所述焊接结构钢的制造方法包括冶炼、浇铸、加热、轧制、冷却、淬火和回火，其中，通过控制回火条件可以得到不同强度级别的焊接结构钢。

根据本发明的实施例，轧制前的加热温度为1150℃～1220℃，轧制过程中钢坯的精轧开扎温度为860℃～920℃，冷却过程中的终冷温度为500℃～700℃，冷却速度为5～12℃/s，淬火过程中淬火温度为890℃～940℃，淬火保温时间为5～40分钟，回火过程中回火温度为150℃～640℃，回火保温时间为10～110分钟。

优选地，对于100Kg级的焊接结构钢，回火温度为470℃～640℃，回火保温时间为10～50分钟。对于110Kg级的焊接结构钢，回火温度为300℃～450℃，回火保温时间为30～90分钟。对于120Kg级的焊接结构钢，回火温度为150℃～280℃，回火保温时间为60～110分钟。

本发明还提供了一种焊接结构钢，所述焊接结构钢的化学成分按重量计包含：C：0.10～0.14％、Si：0.10～0.45％、Mn：1.00～1.39％、S≤0.010％、P≤0.020％、Nb：0.015～0.040％、Ti：0.008～0.030％、V：0～0.080％、Ni：0.10～0.50％、Cr：0.15～0.65％、Mo：0.15～0.40％、Als：0.015～0.060％、B：0.0008～0.0030％、N≤40ppm、O≤20ppm、H≤2ppm，其余为铁和不可避免的杂质。

根据本发明的实施例，采用相同的成分设计，能够得到不同强度级别的钢。

附图说明

通过结合附图描述本发明的实施例，本发明的上述和其它目的及优点将变得更加清楚，在附图中：

图1是示出了根据本发明实施例1的钢的金相组织的照片。

具体实施方式

本发明提供了一种100kg、110kg及120kg级焊接结构钢及其制造方法。根据本发明的实施例，采用一种成分能够生产上述三种强度级别的钢。