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微合金鋼焊接冶煉和軋制技術的進步

   1 純淨鋼技術

 

  微合金化離不開冶金技術的整體進步,鐵水預處理、轉爐煉鋼、鋼包精煉、真空精煉等精煉技術的采用,使鋼中S、P 等雜質元素的含量氬焊機遠低於以往的低碳鋼和低合金鋼。

 

  以實績為例,目前的純淨鋼冶煉技術能夠達到如下水平:

 

  [P S N O H] ≤80ppm

 

  P≤20ppm, S≤5ppm,N≤20ppm,O≤10ppm,H≤1.0ppm

 

  隨著雜質元素的大幅度降低,結晶裂紋發生率隨之大大減小,不再成為人們關注和研究的重點。

 

  由於使用時結構設計的要求,鋼板的板厚方向性氬焊機能不容忽視。消除連鑄坯中間偏析技術的日臻完善,大大降低偏析程度,改善了厚板的Z向性能。

 

  2 控制軋制和控制冷卻

 

  控制冷卻技術的發展推動了軋制技術的進步,使控制軋制和控制冷卻有效結合,結合的結果使得鋼種成分更加簡單,鋼板綜合性能進一步提高。同時隨著自動化控制技術在軋鋼應用中的不斷成熟,有條件生產高品質、高精度的產品。微合金化技術結合控軋控冷,在受控狀態下實現形變熱處理,具有形變強化、析出強化和相變強化的綜合作用,可獲得比合金化法、正火處理及調質處理,更好的塑性、低溫韌性、高的強度,更重要是由於碳當量Ceq 和裂紋敏感指數Pcm的降低,焊接性能大大提高,逐漸由可焊向易焊方向發展。

 

  目前熱軋厚鋼板制造被廣泛采用的控制軋制(TM)氬焊機有正火軋制,控制軋制(又稱CR,分為兩階段軋制和三階段軋制);控制冷卻工藝有加速冷卻(ACC)和直接淬火(DQ);控制軋制和控制冷卻工藝結合形成TMCP工藝。

 

  日本已采用TMCP 工藝生產出屈服強度570MPa 的結構鋼,用於橋梁、壓力容器和管線,並確保75mm 鋼板焊接無預熱、無弧坑裂紋。同時用相同工藝正開發屈服強度690MPa 的結構鋼。

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