本发明属于钢铁冶金技术领域，特别涉及一种40kg级大线能量焊接用船板的生产方法。
背景技术：
目前，国内外钢厂都在进行大线能量焊接用钢的研究，但均未形成大线能量焊接专用钢品牌，而是仅仅作为品种钢的一个特性来推广应用。采用手工焊、埋弧焊等传统方法焊接，线能量一般为30～60kj/cm，且多层焊、预热、垫板等焊接手段大大降低了施工效率。随着钢结构未来向大型化、厚规格化方向发展，为提高生产效率，采用＞80kj/cm的电渣焊、气电立焊等大线能量焊接工艺是必然趋势，因而钢板对大线能量焊接适应性被迫提高。
为满足钢板对大线能量焊接的适应性，按照以下要求进行试制。首先，钢板要满足低碳成分、低碳当量易焊接、低焊接裂纹敏感性、大线能量焊接即“三低一大”要求，保证母材性能良好；其次要有高的屈服强度；另外，焊接工艺简单，体现大线能量的焊接特性。关键是针对这种以铁素体-珠光体组织为主体的钢板大线能量焊接热影响区韧性恶化的情况，通过调整、改进钢板冶炼、轧制、热处理等生产工艺，采取措施有效抑制haz晶粒粗大，改善焊接热影响区的韧性。
技术实现要素：
本发明的目的旨在提供一种各项性能指标均能达到认证水平要求的40kg级大线能量焊接用船板的生产方法。
为此，本发明采取的技术解决方案是：
一种40kg级大线能量焊接用船板的生产方法，其特征在于：
(1)化学成分重量百分比为：c：0.07～0.11％、si：0.15～0.35％、mn：1.45～1.60％、nb：0.015～0.035％、ti：0.012～0.018％、ni：0.15～0.30％、cu：0.20～0.35％、als：0.015～0.040％、p≤0.020％、s≤0.005％，其余为fe和杂质；ceq：0.36～0.40％；
(2)炼钢进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，转炉挡渣出钢，渣层厚度＜100mm；保证钢包清洁，合金充分烧烤；真空处理保压时间或rh钢水循环时间≥10min；
(3)中间包目标过热度按＜25℃控制；全程保护浇注，并投入轻压下，连铸板坯下线堆垛缓冷45～48h；
(4)钢坯加热温度为1180～1220℃，加热时间9～10min/cm；钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮；
(5)热轧采用两阶段轧制，二阶段开轧温度760～800℃，二阶段总压下量＞60％，终轧 温度740～780℃；
(6)控冷工艺：采用在线acc冷却，控制入水温度710～750℃，冷却速度4～8℃/s，返红温度550～620℃；
(7)缓冷工艺：将厚度≥35mm的钢板放置于平整地面进行堆垛缓冷，堆垛温度250～350℃，缓冷时间≥24小时。
本发明的有益效果为：
本发明通过合理控制钢中各合金成分的比例，以及后续加热、轧制、控冷过程，成功试制生产出各项性能指标均能达到认证水平要求的大线能量焊接40kg级焊接用船板，船板的力学性能如表1所示：
表1船板力学性能检验结果
气电立焊焊接试验：
大线能量焊接主要的问题是在如此大的焊接能量下，焊接热影响区(haz)的组织将急剧长大，焊接部位的钢板韧性将大幅下降。因此，尽可能减小haz粗晶区域，抑制高温区奥氏体晶粒的长大是设计钢板熔炼成分和生产工艺的最终目的。因此大线能量钢板的焊接试验主要是对haz韧性的检验。
焊接工艺采用气电立焊方式焊接，焊接条件为：常温，不预热，单层焊，焊丝牌号dws-40g，焊丝直径1.6mm，焊接电流390-410a，焊接电压35-43v，焊接速度及线能量见表2。
表2焊接速度及线能量检验结果
由上表可以看出，本发明船板焊接接头性能良好，试样断裂均发生在母材处，且焊接接头无软化现象；随着线能量的增大，haz区-20℃、-40℃横向冲击值减小；冷弯性能良好。
具体实施方式
本发明40kg级大线能量焊接用船板的生产工艺流程为：铁水预处理—转炉冶炼—lf精炼—rh或vd真空脱气—板坯连铸—原料验收—加热—tmcp轧制—矫直—层流冷却—堆垛缓冷—探伤—火焰切割—喷印标记—检查、检验—入库。
实施例1：
1、化学成分重量百分比为：c：0.075％、si：0.30％、mn：1.48％、nb：0.030％、ti：0.013％、ni：0.26％、cu：0.23％、als：0.025％、p≤0.020％、s≤0.005％，其余为fe和杂质；ceq：0.38％。
2、炼钢进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，转炉挡渣出钢，渣层厚度90mm；保证钢包清洁，合金充分烧烤；真空处理保压时间15min。
3、中间包目标过热度18℃控制；全程保护浇注，并投入轻压下，连铸板坯下线堆垛缓冷46h。
4、钢坯加热温度为1190℃，加热时间9min/cm；钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮。
5、热轧采用两阶段轧制，二阶段开轧温度770℃，二阶段总压下量70％，终轧温度750℃。
6、控冷工艺：采用在线acc冷却，控制入水温度730℃，冷却速度5℃/s，返红温度570℃。
7、缓冷工艺：将厚度40mm的钢板放置于平整地面进行堆垛缓冷，堆垛温度290℃，缓冷时间26小时。
实施例2：
1、化学成分重量百分比为：c：0.09％、si：0.25％、mn：1.52％、nb：0.025％、ti：0.015％、ni：0.22％、cu：0.28％、als：0.027％、p≤0.020％、s≤0.005％，其余为fe和杂质；ceq：0.38％。
2、炼钢进行铁水脱硫预处理，脱硫渣扒净，转炉挡渣出钢，渣层厚度80mm；保证钢包清洁，合金充分烧烤；rh钢水循环时间16min。
3、中间包目标过热度按20℃控制；全程保护浇注，并投入轻压下，连铸板坯下线堆垛缓冷48h。
4、钢坯加热温度为1210℃，加热时间10min/cm；钢坯出炉后迅速至除鳞机去除氧化铁皮。
5、热轧采用两阶段轧制，二阶段开轧温度800℃，二阶段总压下量65％，终轧温度790℃。
6、控冷工艺：采用在线acc冷却，控制入水温度750℃，冷却速度8℃/s，返红温度600℃。
7、缓冷工艺：将厚度80mm的钢板放置于平整地面进行堆垛缓冷，堆垛温度350℃，缓冷时间28小时。