[发明专利]一种大热输入焊接用结构钢及其制造方法

权利要求书

1.一种大热输入焊接用结构钢，其特征在于：所述钢板的化学成分按质量百分比为：C：0.03～0.12wt%、Si：0.10～0.30wt%、Mn：1.2～2.0 wt%、P：≤0.015 wt%、S：≤0.008% wt%、Al：≤0.03 wt%、Cr：≤0.5 wt%、Mo：≤0.5 wt%、Nb：≤0.03 wt%、Ti：0.005～0.03 wt%、 Ni：0.01～1.0 wt%、Cu ：0.01～1.0wt%、 B：0.0001～0.003 wt%、Ca：0.0001～0.008 wt%、N：0.002～0.007 wt%、O：0.001～0.006 wt%，其余为Fe及不可避免的杂质，碳当量小于0.40%。

2.权利要求1所述的钢板，其特征在于：轧态钢板抗拉强度500～800MPa，经400KJ/cm焊接热输入后，-20℃冲击功平均值大于70J。

3.如权利要求1所述的钢板，经400KJ/cm焊接热输入后的组织特征在于：熔合线部位组织为先共析铁素体和针状铁素体，其中原奥氏体晶界处为多边形块状的先共析铁素体，平均晶粒尺寸小于50μm，所占面积分数小于40%；原奥氏体晶粒内部为微细针状铁素体，所占面积分数大于60%。

4.如权利要求1所述的大热输入焊接用结构钢的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)冶炼：铁水经转炉冶炼后，入LF炉精炼，达到目标化学成分后进行连铸；

(2)连铸：采用低过热度浇注，铸坯下线堆冷；

(3)轧制：采用两阶段控制轧制工艺，轧制成20～100mm厚度钢板；

(4)冷却：钢板轧后开始冷却温度≥750℃，先水冷，然后空冷至室温。

5.如权利要求4所述的大热输入焊接用结构钢的制造方法，其特征在于：在所述的步骤(1)中，在转炉添加Si、Mn、Al，调整钢水到达精炼阶段的氧含量在10～300ppm范围后，依次添加Ti、Cr、Mo、Cu、Nb、Ni、B、或Ca元素中的两种或两种以上，合金添加量按钢板化学成分目标值添加，并控制各元素添加的间隔时间为0～20min。

6.如权利要求4所述的大热输入焊接用结构钢的制造方法，其特征在于：在所述的步骤(2)中，结晶器采用弱冷却，二冷段均匀冷却，铸坯从出结晶器到矫直点采用强冷却，冷却速度为0.1~5℃/s；矫直点的温度大于950℃；矫直后采用弱冷，冷却速度小于10℃/min。

7.如权利要求4所述的大热输入焊接用结构钢的制造方法，其特征在于：在所述的步骤(3)中，再结晶区轧制阶段，开轧温度1000～1100℃，道次变形量10～35%；未再结晶区轧制阶段，开轧温度850～950℃，累积变形量40～90%。

8.如权利要求4所述的大热输入焊接用结构钢的制造方法，其特征在于：在所述的步骤(4)中，轧后钢板开始冷却温度≥750℃，以10～50℃/s速度，在线水冷到500～650℃，然后空冷至室温。