[发明专利]高强韧性低屈强比易焊接的固定海上结构钢板及生产方法

说明书

本发明公开了一种高强韧性低屈强比易焊接的固定海上结构钢板及生产方法，钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Si：0.25～0.35%，Mn：1.00～1.35%，P：0.012～0.020%，S：0.005～0.010%，Ni：0.25～0.35%，Cr：0.15～0.25%，Cu≤0.30%，Al：0.020～0.050%，N≤0.008%，Nb≤0.040%，Ti≤0.025%，V≤0.060%，碳当量Ceq：0.35～0.41、裂纹敏感系数Pcm：0.16～0.19,其余为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括板坯加热、正火轧制、钢板板型控制工序。本发明钢板组织为粒状贝氏体+珠光体+铁素体，具有低屈强比、高延展性、抗低温脆性、易焊接等特点。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高强韧性低屈强比易焊接的固定海上结构钢板及生产方法。

背景技术

伴随着石油、天然气、煤炭等不可再生资源的消耗与枯竭，开发新型能源，尤其可再生资源维持人类对能源介质的需求变得尤为迫切。在开发新型能源方面，水利发电、太阳能发电、风能发电愈来愈被重视并大力倡导与开发。

海上风力发电工程对固定海上结构可焊接钢板提出了高质量要求，对钢板必须具有高强度且低屈强比、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性及耐海水腐蚀等需求明显上升，面对国外生产技术垄断，欧洲钢铁市场苛刻的技术标准及准入条件，打破市场垄断格局，提升我国风电钢的研发与应用势在必行。以往固定海上结构可焊接钢板以高成分设计、正火热处理工艺技术生产来改善钢板低温高强韧性，生产长周期、生产成本高。

因此，研发低合金含量、低碳当量Ceq和裂纹敏感系数Pcm值固定海上结构可焊接钢板，提升产品质量、降低能耗与生产成本，开创冶金工业绿色化生产新路径，稳定产品生产，提高可操作性，实现批量化生产，代表开发海上风力发电项目的新技术，解决能源压力的新途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高强韧性低屈强比易焊接的固定海上结构钢板；本发明还提供了一种高强韧性低屈强比易焊接的固定海上结构钢板的生产方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种高强韧性低屈强比易焊接的固定海上结构钢板，所述钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.08%，Si：0.25～0.35%，Mn：1.00～1.35%，P：0.012～0.020%，S：0.005～0.010%，Ni：0.25～0.35%，Cr：0.15～0.25%，Cu≤0.30%，Al：0.020～0.050%，N≤0.008%，Nb≤0.040%，Ti≤0.025%，V≤0.060%，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明所述钢板钢板厚度为8mm～150mm；碳当量Ceq：0.35～0.41、裂纹敏感系数Pcm：0.16～0.19。

本发明所述钢板正火轧制状态组织为粒状贝氏体+珠光体+铁素体，晶粒度≥8.5级。

本发明所述钢板屈服强度400～500MPa，抗拉强度470～630MPa，屈强比0.75～0.85，延伸率22～32%；表面下2mm处-40℃横向冲击功：100～300J；板厚1/2处-40℃横向冲击功：70～200J；厚度方向拉伸性能：35～60%。

本发明还提供了一种高强韧性低屈强比易焊接的固定海上结构钢板的生产方法，所述生产方法包括板坯加热、正火轧制、钢板板型控制工序；所述正火轧制工序，粗轧阶段开轧温度1100～1200℃，压下量35～45cm/道次；精轧阶段开轧温度830～860℃，压下量25～35cm/道次，钢板入水冷却，辊速3.0～5.0m/s、水量2000～3500m³/h，钢板返红温度650～750℃。

本发明所述板坯加热工序，板坯在连续式加热炉加热，加热段温度800～1000℃，保温时间12～15min/cm；均热段温度1200～1260℃，保温时间2～3h。