[发明专利]一种焊接性能优良的风电塔筒用钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种焊接性能优良的风电塔筒用钢板及其生产方法。

背景技术

风能是一种清洁、安全、低碳环保的可再生能源，利用风能发电对环境无污染，具有良好的环保效益和生态效益，对环保要求越来越严的今天，发展风能对我国清洁能源的发展具有重要意义。目前，国内风电产业技术已经比较成熟，风电塔筒广泛应用在沿海、高山、平原等各个风能充足的地方，但是由于地质、环境的限制，以及四季的交替变化，导致风电塔筒的使用环境较为恶劣，因此要求风电塔筒所用钢板，要有较高的使用性能，风电塔筒绝大数都是采用分节连接，每节都是利用钢板焊接卷制成筒状，然后将每个筒节焊接在一起，由于风电塔筒的使用环境决定了所有焊接处都不能存在缺陷，焊接时都是采用自动焊接机进行焊接，这都要求钢板必须有优良的焊接性能。为了满足风电塔筒用钢优良的焊接性能以及其它工艺性能，设计了一种焊接性能优良风电塔筒用钢，通过对炼钢、连铸、轧制控制，得到了一种内部组织均匀，焊接性能优良，强韧性匹配好，性能稳定的风电塔筒用钢。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种焊接性能优良的风电塔筒用钢板；本发明还提供了一种焊接性能优良的风电塔筒用钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种焊接性能优良的风电塔筒用钢板，所述钢板的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.05～0.10%，Si：0.25～0.45%，Mn：1.20～1.70%，P≤0.018%，S≤0.005%，Nb：0.025～0.045%，V：0.025～0.045%，Al：0.020～0.050%，其余为Fe和其它不可避免的杂质。

本发明所述钢板厚度为30～60mm，钢板组织为铁素体和珠光体。

本发明所述钢板屈服强度≥345MPa，抗拉强度470-630MPa，V型纵向-40℃冲击功≥27J。

本发明还提供了一种焊接性能优良的风电塔筒用钢板的生产方法，所述方法包括炼钢、连铸、轧制工序；所述连铸工序连铸坯的化学成分组成及质量百分含量为：C：0.05～0.10%，Si：0.25～0.45%，Mn：1.20～1.70%，P≤0.018%，S≤0.005%，Nb：0.025～0.045%，V：0.025～0.045%，Al：0.020～0.050%，其余为Fe和其它不可避免的杂质；所述轧制工序采用Ⅱ型控轧轧制工艺。

本发明所述炼钢工序，经过转炉冶炼的钢水送入LF精炼炉精炼，在LF精炼过程中，全程吹氩良好，总精炼时间≥40min，白渣保持时间≥25min。

本发明所述炼钢工序，LF炉精炼完毕后，将钢水送入VD炉进行真空脱气处理，真空度≤66.7Pa，真空保持时间≥15min，真空破坏后软吹8-10min，使夹杂物能够充分上浮，同时喂入0.5-1.0kg/t钢水的钙线进行钙处理，催使夹杂物上浮。

本发明所述连铸工序，利用330mm断面连铸机，结晶器液面采用自动控制，要求波动范围±3mm，过热度控制在15-30℃，强化凝固末端应用强冷技术，浇铸成大断面高内部质量的连铸坯。

本发明所述轧制工序，连铸坯在连续炉加热，炉温T＜600℃时，加热速度≤150℃/h；炉温在600℃≤T≤1200℃时，加热速度≤300℃/h；最高加热温度1260℃，均热段温度1220-1240℃，总加热系数≥1min/mm。

本发明所述轧制工序，采用Ⅱ型控轧轧制工艺，Ⅰ阶段开轧温度1050-1150℃，采用大压下轧制，晾钢厚度为h+50mm，h为成品钢板厚度；Ⅱ阶段开轧温度850-900℃，终轧温度800-850℃。

本发明所述轧制工序，采用高冷速高返红工艺，钢板轧制后快速冷却，返红温度600-650℃。

本发明设计思路：

本发明通过合理的化学成分设计，在炼钢过程中通过精炼白渣控制，VD过程中通过钙处理和合理的软吹工艺，连铸过程中采用大断面和强化凝固末端强冷技术，浇铸成大断面高内部质量的连铸坯，轧制时采用Ⅱ型控轧轧制工艺，加上快冷高返红工艺，得到连铸坯成材规格30-60mm。本发明的交货状态为控轧，通过采用合理的化学成分设计，炼钢、连铸、轧制、轧后强冷工艺得到的焊接性能优良的风电塔筒用钢板，具有良好的内部组织均匀性和良好的冲击韧性，可以应用于各种地方的风电塔筒上。

其中，各化学成分及含量在本发明中的作用是：