[发明专利]一种水电工程用低焊接裂纹敏感性止裂钢HY950CF及其生产方法

说明书

本发明提供一种20～100mm厚度水电工程用低焊接裂纹敏感性HY950CF止裂钢板及其生产方法，其包括如下化学成分：C、Si、Mn、P、S、Als、V、Cr、Ni、Mo、Nb、Cu、B，其它为Fe和残留元素。其生产方法包括：KR铁水预处理、120吨顶底复吹转炉冶炼、LF炉精炼、VD炉精炼、浇注、切割、清理、喷涂高温抗氧化涂料、加热、轧制、在线淬火、回火、外检、探伤、精整、入库。上述钢板的化学成分设计合理，钢板组织致密、强度高、具有优异的低温冲击韧性和良好的焊接性，1/4厚度‑60℃低温冲击功≥100J，焊接预热温度不高于120℃，各项性能及指标均满足水电用950MPa级低焊接裂纹敏感性止裂钢相关要求。

技术领域

本发明属于宽厚板生产领域，具体涉及一种水电工程用低焊接裂纹敏感性止裂钢HY950CF及其生产方法。

背景技术

根据估算，雅鲁藏布江水电站的装机容量可高达7000万千万，相当于三峡装机容量的三倍，为减少施工量，更高强度的低焊接裂纹敏感性钢板的开发尤为重要。HY950CF低焊接裂纹敏感性钢板，其中，“HY950CF”中的“HY”表示“汉冶”品牌，主要应用于机组蜗壳、配水环管、引水钢管及钢岔管等部件。相对于800MPa级水电钢，采用HY950CF，在相同载荷下，钢板用量能够降低约17%,焊接时间减少10%。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种水电工程用低焊接裂纹敏感性止裂钢HY950CF，该钢板具有高强度、高韧性、低焊接裂纹敏感性、表面质量好、良好的焊接性和止裂性能等优点。

本发明的另一目的在于提供一种水电工程用高强度低焊接裂纹敏感性止裂钢HY950CF的生产方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种水电工程用低焊接裂纹敏感性止裂钢HY950CF,钢板的厚度为20～100mm，组织为保留马氏体位向的回火索氏体组织，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt%)：C 0.06～0.15、Si≤0.20、Mn 0.7～1.5、P≤0.008、S≤0.001、Als 0.015～0.060、V≤0.05、Cr 0.5～0.8、Ni 1.5～4.0、Mo 0.4～0.8、Nb≤0.04、B 0.0008～0.0015，其它为Fe和残留元素；所述钢板的交货状态为调质,即在线淬火+回火处理。

成分设计是保证性能的基础，结合化学成分中C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Ni等基础元素对于改善钢种强度和影响钢种塑韧性的综合作用，并控制P、S元素含量以减少其对于合金高强度类钢种的危害作用，充分发挥固溶强化与细晶强化的效果，在保证高塑韧性的前提下，确保钢板的各项性能指标均达到并高于标准的要求。

本发明提供的一种水电工程用低焊接裂纹敏感性止裂钢HY950CF的生产方法，包括铁水KR脱硫→转炉冶炼→LF精炼→VD真空精炼→连铸浇注→钢坯清理→表面带温喷涂高温抗氧化涂料→加热→高温控制轧制→在线淬火→回火→探伤→性能检验→精整入库一系列工艺流程，其中：

1）铁水KR脱硫中，铁水经KR处理后硫含量在0.005%以下；

2）转炉冶炼中采用顶底复吹转炉进行冶炼，出钢P≤0.01%；

3）LF精炼中采用大渣量进行造渣，白渣保持时间控制在30～40min以上，控制S含量≤0.001%；

4）VD真空精炼在≤67Pa的真空度下进行，保压时间按15-20min进行控制，H含量≤1.0ppm；

5）浇注过程中使用连铸浇注，浇注过热度控制在10～20℃以内；

6）坯料轧制前对钢坯进行详细检查清理，确认钢坯表面无裂纹后上下表面喷涂高温抗氧化涂料；

7）采用加热炉加热，一阶段加热温度≤900℃；加热采用分阶段升温-保温工艺，二阶段加热1220～1240℃，均热段1200～1220℃以获得原始均匀细小的奥氏体晶粒；