[发明专利]一种低预热温度焊接的620MPa级高性能桥梁钢及其制备方法

权利要求书

1.一种低预热温度焊接的620MPa级高性能桥梁钢，其特征在于：所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.051～0.091%，Si：0.41～0.50%，Mn：1.65～2.15%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Nb：0.060～0.090%，Ti：0.015～0.030%，Cr：0.35～0.65%，Ca：0.0019～0.0045%，Ce：0.020～0.040%，余量为Fe及其他不可避免的夹杂；

所述高性能桥梁钢的制备方法，包括下述步骤：

（1）铁水脱硫，控制铁水中S≤0.004%；

（2）转炉冶炼，加入Cr铁，控制钢水中C：0.042～0.11%，P≤0.010%；

（3）LF炉精炼，精炼时间≥40min，通过白渣与钢水的充分反应，达到良好的脱硫效果，降低夹杂物对钢种性能的影响，提高低温韧性，同时充分脱除钢水中游离[O]，改善钢中夹杂物水平，提高铸坯冶金质量，出钢过程中加Nb、Ti铁，Ar站喂入Al线，同时严格控制钢水中N的含量至40ppm以下；

（4）RH炉真空处理，真空时间≥15min，冶炼过程中通过喂入Si-Ca线，利用Ca与[O]、[S]较高的亲和力，达到良好的脱气以及改善夹杂物形态的效果，从而改善钢的综合性能，控制钢水中Ca：0.0019～0.0045%；

（5）常规连铸并对铸坯加热，连铸前在二冷区进行电磁搅拌和动态轻压下处理，搅拌辊电流400A，电源频率2～10HZ；其中压下段第9～11段，压下量分别为0.5mm、1.0mm、1.5mm；缓解铸坯中心偏析，铸坯切割后必须堆垛缓冷24h以上，避开铸坯热塑性差的高温脆化区域，防止断坯；在连铸结晶器内喂加Ce稀土丝；控制加热温度在 1180～1220℃，铸坯升温速率控制在9～12min/cm；

（6）进行分段轧制，控制粗轧开轧温度在1050～1180℃，粗轧采取高温大压下，控制粗轧在6～10道次，前三道次压下率≥10%，累计压下率≥70%；控制精轧开轧温度≤950℃，控制精轧终轧温度在800～845℃，控制前三道次每道次压下量≥23mm，最后三道次累计压下率≥36%；

（7）进行冷却，开始冷却温度控制在750～825℃，控制冷却速度在10～30℃/秒，控制返红温度250～350℃；

（8）进行回火热处理，回火温度为（350～450）±15℃，回火时间控制在（板厚mm+100）min，出炉后空冷。

2.根据权利要求1所述的一种低预热温度焊接的620MPa级高性能桥梁钢，其特征在于：所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.055～0.075%，Si：0.42～0.48%，Mn：1.76～1.95%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Nb：0.0.075～0.086%，Ti：0.016～0.025%，Cr：0.48～0.60%，Ca：0.0025～0.0041%，Ce：0.020～0.033%，余量为Fe及其他不可避免的夹杂。

3.根据权利要求1所述的一种低预热温度焊接的620MPa级高性能桥梁钢，其特征在于：所述钢材含有下述质量百分比含量的化学成分：C：0.069%，Si：0.45%，Mn：1.85%，P：0.010%，S：0.003%，Nb：0.078%，Ti：0.017%，Cr：0.48%，Ca：0.0036%，Ce：0.023%，余量为Fe及其他不可避免的夹杂。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种低预热温度焊接的620MPa级高性能桥梁钢，其特征在于：所述钢板屈服强度为620～740MPa，抗拉强度为720～840MPa，低温韧性优异，-40℃KV₂≥180J，焊接性能优良，焊接接头三区-40℃KV₂≥54J，实际施焊预热温度≤30℃。