[发明专利]一种汽包封头用大厚度SA299GrB钢板及其制造方法

说明书

本发明涉及一种汽包封头用大厚度SA299GrB钢板及其制造方法，所述钢板包括以下质量百分比的化学成分：C：0.20‑0.27％；Si：0.10‑0.30％；Mn：1.30‑1.50％；P：≤0.010％；S：≤0.005％；Al：≥0.030％；Ni：0.30‑0.40％；Cr+Mo：0.25‑0.32％；Nb：0.035‑0.040％；Ni+Mo+Cr+Cu≤1.0％；H≤1ppm；As+Sb+Bi+Sn+Pb≤0.10％；余量为Fe和不可避免的杂质。本钢种冶炼工艺采用转炉‑LF炉外精炼‑RH真空处理‑450mm厚度规格CC连铸成坯‑坯料堆缓冷‑坯料复合‑坯料堆缓冷；轧制工艺采用均热炉加热‑差温轧制‑控温轧制工艺生产；热处理工艺采用台车炉正火热处理。本发明制造的150‑210mm厚度规格汽包封头用SA299GrB钢板性能满足ASME SA299要求。

技术领域

本发明涉及一种汽包封头用大厚度SA299GrB钢板及其制造方法。属于大厚度(150-210mm)碳素钢板技术领域。

背景技术

SA299GrB是汽包领域广泛应用的钢板,而汽包主要包括封头和筒体两部分。常规SA299GrB钢板的制造，正火或者正火+回火状态交货，通常正火温度范围860-910℃(高于Ac3温度30-80℃)之间。如果钢板用于制造封头，则后续封头的制造工艺为钢板高温压制封头，再通过正火或者正火+回火试图恢复钢板性能。

随着汽包容积越来越大，用于制造封头的钢板厚度也相应增加，目前最厚封头超过了150mm；厚度的增加也导致钢板变形抗力增大，受限于封头压机的压制能力，必须要把钢板加热到足够高的温度，通常达到了960℃，甚至更高，以降低钢板的变形强度，利于封头压制成型；压制成型后的封头在高温下如果采用水冷，则容易导致成型的封头产生不可逆的变形，所以通常封头压制变形后在空气中冷却。

如果利用常规的SA299GrB钢板制造汽包封头，钢板压制封头的实际加热温度已经高于钢板在制造过程中的正火温度，远高于Ac3温度，长时间的高温加热将导致封头钢板晶粒急剧长大，组织粗化现象明显，即使后续采用常规正火或者正火+回火热处理工艺，预料钢板性能与母材性能相比较，也将发生显著变化；那么，压制完成的封头力学性能不能再沿用钢板的力学性能，甚至不能参考钢板的原始力学性能，即，常规的大厚度SA299GrB钢板母材并不适用封头的制造，满足制造大厚度汽包封头的钢板需要重新设计。

林明新等学者(“一种电站锅炉汽包用大厚度SA299钢板的生产方法”，授权公告号CN 102851473 B；“舞钢SA299GrA大厚度锅炉汽包用钢板的研制开发”，《宽厚板》， 2013.1)采用钢锭为原料，研制了筒体用SA299钢板，并对其进行了研究，结果表明， 165mm厚SA299GrA钢板交货态与模拟焊后热处理状态的性能满足ASME SA299要求。杨宏权等学者(“国产SA299特厚板性能试验研究”，《电焊机》，2010.2)针对国产178mm 厚度规格筒体用SA299GrA钢板进行了研究，结果表明高温抗拉强度还有待提升。

以上学者为汽包板的发展做出了突出的贡献，但我们应该看到，①研发产品主要为 SA299GrA牌号，SA299GrA牌号的强度级别较SA299GrB低；②这些贡献主要集中于大厚度汽包筒体领域，而在汽包封头领域，尚未见文献报告；③采用钢锭为钢板原料进行生产，未见其他原料的文献报告。

本专利针对上述问题，提出了一种新的150-210mm大厚度SA299GrB钢板用于汽包封头领域；从使用角度，更多的偏向于保障大厚度钢板高温压制热成型后封头的性能；从产品制造角度，本专利创新的提出利用复合坯为原料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种大厚度(150-210mm)的汽包封头用SA299GrB钢板及其制造方法，保障大厚度钢板高温压制热成型后封头的性能。