[发明专利]一种焊接性良好的高强度螺纹钢筋及其制造方法

说明书

一种焊接性良好的高强度螺纹钢筋及其制造方法，属于螺纹钢筋生产领域。该钢筋包含的化学成分及各个化学成分的质量分数为：C0.16～0.22％，Si0.1～0.5％，Mn1.0～1.4％，P0.01～0.035％，S0.01～0.035％，Ti0.01～0.025％，RE0.002～0.015％，O0.004～0.015％，N0.004～0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质；其碳当量Ceq满足0.35％≤Ceq≤0.45％。其制法为：冶炼和连铸、连铸坯加热、热轧钢筋、控制冷却，该方法采用低碳当量成分设计，结合冶炼技术和轧制冷却工艺的改进，利用Ti‑RE‑Mn氧硫化物细化热轧态和焊接后的显微组织，提高钢筋强度和焊接性能，减少合金元素添加，实现螺纹钢筋低成本高质量生产。

技术领域

本发明属于螺纹钢筋生产技术领域，特别涉及一种焊接性良好的高强度螺纹钢筋及其制造方法。

背景技术

螺纹钢筋在基础设施建设、工程和建筑等领域具有广泛的应用。我国在2018年11月1日起开始实施新的螺纹钢筋国家标准GB/T 1499.2-2018，对钢筋生产工艺、金相组织和强度级别提出了新要求。目前，提高钢筋强度主要通过增加合金元素含量的方式来实现，这造成钢筋生产成本的增加以及合金资源的过度消耗，不利于经济和社会的可持续发展。另一方面，为了保证钢筋的使用性能，要求具有较好的焊接性能。在这一背景下，急需开发出新产品新技术，在提高钢筋质量的同时，实现减合金、低成本、绿色化制造。

专利CN102899558A公开了一种500MPa级建筑用抗震钢筋，采用钒氮微合金化，同时提高强度和韧性，满足建筑抗震设计对钢筋性能的要求。但要求V含量达到0.07～0.12％，造成了V合金资源消耗和生产成本显著增加。

专利CN102400044A公开了一种铌钛复合微合金化热轧带肋钢筋及其生产方法，采用Nb-Ti复合微合金化工艺来降低微合金加入量，达到HRB400强度级别。由于HRB400级别钢筋生产量大，Nb是一种贵重合金资源，因此在钢筋中的大量应用不利于贵重资源的节约。

专利CN107447164A公开了一种抗震钢筋及其生产工艺，通过加入Ti及控制轧制工艺，减少了V的加入量，提高钢筋强度。Ti与V的复合添加不利于成本的降低，而且控制轧制工艺采用较低的轧制温度不利于生产效率的提高。

专利CN103924037A公开了一种HRB400热轧钢筋生产工艺，钢水在精炼站喂氮化钛线进行钛微合金化处理，利用Ti的析出强化作用提高钢筋强度。钢水喂氮化钛线工艺不能得到有效的氧硫化物，采用控轧控冷工艺提高强度，不利于轧制生产效率的提高。

专利CN1718770A公开了一种高强度带肋钢筋轧后超快速冷却生产工艺，通过轧后的超快速冷却使钢筋的奥氏体组织迅速转变为晶粒度11-12级的铁素体/珠光体组织，提高钢筋强度。由于要求以大于700℃/秒的冷却速率在1秒钟内将钢筋终冷至480～720℃，这对技术的实施带来困难。

从上述现有技术来看，采用复合微合金化或较廉价的钛微合金化来代替单一的钒微合金化能够降低钢筋生产成本。但是，目前的高强度热轧螺纹钢筋合金成分通常具有较高的碳当量，对焊接性能具有不利影响，并且所采用的微合金化技术大多用于提高热轧态强度，而对焊接性能的改善作用不明显。另外，控制冷却技术能够显著提高钢材性能，但是目前还需要和控制轧制工艺相结合，影响了技术推广应用。因此，需要开发出能够同时提高钢筋强度和焊接性能并可有效结合控制冷却技术的低合金成本的高强度螺纹钢筋生产工艺和产品。

发明内容