[发明专利]一种高层建筑用690MPa级大线能量焊接用钢板及制备方法

说明书

本发明涉及一种高层建筑用690MPa级大线能量焊接用钢板及制备方法，属于高层建筑用钢技术领域，解决了现有技术中无法同时满足钢板厚度规格、强度级别和焊接热输入线量，以至于无法满足高层建筑用钢需求的问题。本发明的高层建筑用690MPa级大线能量焊接用钢板，其特征在于，所述钢板化学成分以质量百分数为C：0.08～0.12％、Mn：1.0‑1.6％、Si：0.1‑0.15％、S≤0.005％、P≤0.005％、N：0.010‑0.015％、Ti：0.008‑0.010％、Als≥0.015％、Cu≥0.18％，Ni：1.0‑2.0％、Cr:0.4‑0.6％、Mo:0.4‑0.6％、V:0.03‑0.06％，其中Ti/N在0.67‑0.8。实现了同时满足钢板厚度规格、强度级别和焊接热输入线量的高层建筑用钢需求的问题。

技术领域

本发明涉及高层建筑用钢技术领域，尤其涉及一种高层建筑用690MPa级大线能量焊接用钢板及制备方法。

背景技术

现代经济的高速发展，对高层、超高层、大跨度、轻钢轻板建筑提出了更高的要求。在大线能量焊接条件下，特别是在焊接热输入大于50kJ/cm情况下，随着焊接热输入的增加，焊接HAZ的高温停留时间变长，原始奥氏体晶粒严重长大，并且焊后的冷却速度较慢，相变后焊接热影响区容易形成粗大的侧板条铁素体、魏氏组织、上贝氏体、M-A组元等对韧性不利的组织，使焊接热影响区的韧性显著下降，从而形成局部脆化区，并可能产生裂纹等焊接缺陷，从而降低焊接构件的安全性，并且不能满足服役使用的要求。因此，如何保证大线能量焊接条件下热影响区低温韧性是其研制的难点。

针对高层建筑用高强度大线能量焊接用钢板研究工作较少。如：专利CN10128972B公布了一种低屈强比可大线能量焊接高强高韧钢板及其制造方法，采用低碳-高Mn-Nb+Ti微合金化设计，控制C/Mn：25-55、Ti/N：3.0-4.0、Ti/Nb：0.3-1.0之间、Ca处理且Ca/S在0.8-3.0之间，钢板屈服强度500-560MPa，抗拉强度：670-680MPa，厚度规格≤40mm，t8/5＝120s时焊接接头冲击功≥100J。由于其合金设计思路，该钢板厚度规格和强度级别较低，不是适应于高层建筑对550MPa级以上高强度钢板的需求。同样，专利CN109321817A公布了一种适用于超大线能量焊接的钢板及其制造方法，通过控制冶炼过程中的脱氧剂选择控制钢中氧位20-200ppm，然后添加Ti和V元素，进一步定氧为90ppm时加入REM，定氧为50ppm时在加入Mg，Ti、V、Mg和REM采用喂线方式加入，保证钢中夹杂物尺寸为0.5-5μm，Ti-Mg-REM-O复合夹杂物数量占45％，制备钢板的屈服强度为365MPa，厚度100mm。但是，采用该方法需要精确控制冶炼流程的氧含量并采用喂线方式进行喂线，这会造成冶炼周期延长，夹杂物尺寸控制失误时将反而会对钢板的低温韧性造成不利的影响；并且，该钢板强度级别较低，并不适用于高层建筑对高强度厚规格钢板的需求。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种高层建筑用690MPa级大线能量焊接用钢板及制备方法，用以解决现有技术中无法同时满足钢板厚度规格、强度级别和焊接热输入线量，以至于无法满足高层建筑用钢需求的问题。

本发明提供一种高层建筑用690MPa级大线能量焊接用钢板，所述钢板化学成分以质量百分数计为C：0.08～0.12％、Mn：1.0-1.6％、Si：0.1-0.15％、S≤0.005％、P≤0.005％、N：0.010-0.015％、Ti：0.008-0.010％、Als≥0.015％、Cu≥0.18％，Ni：1.0-2.0％、Cr:0.4-0.6％、Mo:0.4-0.6％、V:0.03-0.06％，其中Ti/N在0.67-0.8。