[发明专利]一种TMCP态低成本大线能量焊接用高强船板钢及其制造方法

说明书

本发明是一种TMCP态低成本大线能量焊接用高强船板钢，其化学成分重量百分比为：C：0.04～0.12%，Si：0.15～0.35%，Mn：1.10～1.70%，P：≤0.020%，S：≤0.0030%，V：0.030～0.060%，Alt：0.005～0.060%，Ceq：0.32～0.41%，Ti：0.005～0.030%，Ca：0.0005～0.0040%，Ni：0.05～0.40%，其余为Fe及不可避免的杂质。本发明钢板屈服强度≥400MPa，抗拉强度≥510MPa，适合焊接线能量在150‑250kJ/cm范围内的高强船板钢，在150kJ/cm和250kJ/cm的大线能量焊接条件下，钢板的HAZ在‑40℃下的平均冲击功在150J以上，无需热处理，生产成本低。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种大线能量焊接用高强船板钢及其制造方法，具体的说是一种60mm厚E40级别TMCP态低成本大线能量焊接用高强船板钢及其制造方法。

背景技术

大线能量焊接用钢应用广泛，比如，在造船行业中，使用普通船板的造船效率仅为高热输入焊接用船板的四分之一。国内无法生产时只能从国外进口，但价格昂贵。大线能量焊接方法是最为实用的提高焊接施工效率和降低成本的方式，《2006～2020年中国钢铁工业科学与技术发展指南》提出，高热输入焊接用钢是我国钢铁行业重点发展的目标之一，具有广阔的市场前景。

当焊接热输入大于50kJ/cm称为大线能量焊接，传统钢板在焊接热输入大于50kJ/cm情况下，由于焊接热影响区组织的过度粗化，焊接接头的力学性能会发生严重下降，甚至低于母材钢板的标准要求，研究开发满足大线能量焊接用钢是解决大线能量焊接热影响区低温韧性恶化的有效途径。

已有的大线能量焊接用钢板专利文献，如CN1946862A、CN1338528A、CN101050502A、CN101050504A都含有合金元素Nb，其主要目的是提高母材钢板的强度和韧性，成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提出一种TMCP态低成本大线能量焊接用高强船板钢及其制造方法，在钢的化学成分中不用加Nb，采用V、Ni微合金化元素提高钢的强度和韧性，产品在保证大线能量焊接的前提下强度达到510MPa以上，生产周期短，生产节奏快，具有重大的经济意义。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种TMCP态低成本大线能量焊接用高强船板钢，其化学成分重量百分比为：C：0.04～0.12％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.10～1.70％，P：≤0.020％，S：≤0.0030％，V：0.030～0.060％，Alt：0.005～0.060％，Ceq：0.32～0.41％，Ti：0.005～0.030％，Ca：0.0005～0.0040％，Ni：0.05～0.40％，其余为Fe及不可避免的杂质。

本发明较为优选的化学成分重量百分比为：C：0.060％，Si：0.24％，Mn：1.52％，P：0.008％，S：0.001％，V：0.030％，Alt：0.022％，Ceq：0.36％，Ti：0.012％，Ca：0.0008％，Ni：0.33％，其余为Fe及不可避免的杂质。

化学成分是影响连铸坯内部质量与钢板性能的关键因素之一，本发明为了使所述钢获得优异的综合性能，对所述钢的化学成分进行了限制，原因在于：