低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板

1、低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制組一、任務(wù)來源根據(jù)全國(guó)鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)2010 年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃，計(jì)劃編號(hào)2010-0245t-yb ，由舞陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司和冶金信息標(biāo)準(zhǔn)研究院共同研究修訂低焊接裂紋敏感性高強(qiáng)度鋼板行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。二、修訂標(biāo)準(zhǔn)的目的隨著冶金行業(yè)鋼板產(chǎn)品的研究及應(yīng)用， yb/t4137-2005 在技術(shù)內(nèi)容、標(biāo)準(zhǔn)格式等方面已有不適應(yīng)，有必要對(duì)技術(shù)內(nèi)容進(jìn)行更新和完善，以反映當(dāng)今技術(shù)狀況和需求實(shí)際。三、修訂標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)依據(jù)焊接冷裂紋是最常出現(xiàn)的焊接工藝缺陷，對(duì)高強(qiáng)度鋼的焊接結(jié)構(gòu)危害尤為嚴(yán)重，是必須要避免的焊接工藝缺陷。焊接

2、裂紋敏感性是評(píng)判鋼的焊接性能優(yōu)劣的重要項(xiàng)目，在鋼的化學(xué)成分中用焊接裂紋敏感性指數(shù)（pcm）表示。 降低鋼的焊接裂紋敏感性， 生產(chǎn)并應(yīng)用低焊接裂紋敏感性鋼或稱焊接無裂紋鋼是冶金行業(yè)和焊接行業(yè)的共同追求。通常認(rèn)為低焊接裂紋敏感性鋼是指當(dāng)板厚不大于50mm 時(shí)，鋼板在焊接前不需預(yù)熱或稍加預(yù)熱（預(yù)熱溫度不超過 50）而不產(chǎn)生焊接冷裂紋的低合金高強(qiáng)度鋼。低焊接裂紋敏感性鋼（cf 鋼）的設(shè)計(jì)原理就是降低碳和多元微量合金化。通過降碳，降低鋼的淬硬傾向，提高鋼的韌性。通過多元微量元素來保證鋼的強(qiáng)度，通過降低鋼中的雜質(zhì)，提高鋼的延性和韌性。從而保證焊接時(shí)不產(chǎn)生冷裂紋。低焊接裂紋敏感性鋼（國(guó)際上也稱焊接無裂紋鋼，

3、簡(jiǎn)稱cf 鋼， crack free 的縮寫）是二十世紀(jì)七十年代開始研制的一類具有優(yōu)良焊接性的低合金高強(qiáng)度鋼，這類鋼由于其合金元素含量少、碳含量很低，ceq 及 pcm 值相應(yīng)降低，加之鋼的純凈度大大提高，從而在根本上保證了鋼材的優(yōu)良韌性及可焊性，保證了鋼材在焊接區(qū)域的薄弱地帶 熔合區(qū)及熱影響區(qū)具有優(yōu)良的抗裂能力，保證在焊前不預(yù)熱或低預(yù)熱的條件下不出現(xiàn)裂紋，從而提高了鋼結(jié)構(gòu)的安全可靠性。鑒于低焊接裂紋敏感性鋼具有優(yōu)異的焊接性能且高強(qiáng)韌性匹配優(yōu)良，被廣泛用于水電站、壓力容器、橋梁、造船、工程機(jī)械等對(duì)大型高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)不預(yù)熱、不焊后熱處理焊接的焊接要求高的行業(yè)。日本新日鐵、住友、川崎、神戶等鋼鐵公司均

4、開發(fā)有自己的低焊接裂紋敏感性鋼板品種。國(guó)內(nèi)目前已生產(chǎn)此類鋼板的企業(yè)有舞鋼、寶鋼、鞍鋼、武鋼、湘鋼等，主要用于水電站壓力鋼管、壓力容器、工程機(jī)械等行業(yè)。本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合 gb19189壓力容器用調(diào)質(zhì)高強(qiáng)度鋼板 、日本 jfe-hiten 鋼板、 舞鋼實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)及供貨技術(shù)要求，并結(jié)合國(guó)內(nèi)低焊接裂紋敏感性寬厚鋼板生產(chǎn)發(fā)展情況，反映國(guó)內(nèi)先進(jìn)的低焊接裂紋敏感性鋼板科研成果，并起到引導(dǎo)設(shè)計(jì)、訂貨與規(guī)范生產(chǎn)的作用。四、標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)內(nèi)容1 適用范圍及牌號(hào)1與 yb/t4137-2005 相關(guān)內(nèi)容保持一致。2 技術(shù)要求2.1 化學(xué)成分化學(xué)成分化學(xué)成分設(shè)計(jì)參照gb19189 、 jfe-hiten570u2 （ 5

5、90u1 、u2 ；610u1 、 u2； 780ex ），并結(jié)合舞鋼公司的供貨技術(shù)要求及實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐，強(qiáng)調(diào)低c 含量、低雜質(zhì)含量（p、s 含量低于 yb/t4137-2005 的規(guī)定）、微合金化， 分強(qiáng)度級(jí)別， 規(guī)定不同的成分含量；同時(shí)，增加“ 6.1.2為改善鋼板的性能，供方可添加表1 以外的合金元素， 具體含量在質(zhì)量證明書中注明?！睏l款，提高了標(biāo)準(zhǔn)的靈活性，便于生產(chǎn)廠的成分設(shè)計(jì)。焊接裂紋敏感性指數(shù)（pcm）值與鋼的強(qiáng)度及厚度緊密相關(guān)的，因此，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用，根據(jù) q500cfq800cf 強(qiáng)度級(jí)別及厚度的不同，規(guī)定了不同的焊接裂紋敏感性指數(shù)（pcm）厚度 50mm 的鋼板，其熔煉焊接裂

6、紋敏感性指數(shù)（pcm）值與原yb/t4137-2005一致；當(dāng)厚度 >50mm 時(shí)，根據(jù)不同厚度， 不同強(qiáng)度級(jí)別， 規(guī)定了不同的焊接裂紋敏感性指數(shù)（ pcm），使規(guī)定的焊接裂紋敏感性指數(shù)（pcm）更合理、科學(xué)、切合實(shí)際。2.2 冶煉方法冶煉方法中強(qiáng)調(diào)“鋼液應(yīng)進(jìn)行爐外精煉”，這也是生產(chǎn)此類鋼的一個(gè)工藝保證措施。2.3 交貨狀態(tài)交貨狀態(tài)與 yb/t4137-2005 保持一致，即“鋼板的交貨狀態(tài)為溫度 - 形變控軋控冷（ tmcp）、溫度 - 形變控軋控冷（ tmcp）+回火或淬火 +回火，具體由供需雙方商定并在合同中注明。 ” 2.4 力學(xué)性能及工藝性能與降低 p、s 含量對(duì)應(yīng)，提高了q4

7、60cfq800cf 牌號(hào) c、d 級(jí)鋼的沖擊功值，并增加表3 注“ b：經(jīng)供需雙方協(xié)商并在合同中注明，沖擊試樣方向可為橫向，以代替縱向”，以滿足不同用戶的需求。其它同yb/t4137-2005 的規(guī)定。2.5 超聲波探傷本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定“根據(jù)需方要求，鋼板可進(jìn)行超聲波檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法按gb/t2970或jb/t4730.3 ，檢驗(yàn)方法和合格級(jí)別在合同中注明。”2.6 表面質(zhì)量表面質(zhì)量的規(guī)定同yb/t4137-2005 的規(guī)定，符合國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)描述，便于操作、執(zhí)行。2.7 其它特殊要求本標(biāo)準(zhǔn)保留 yb/t4137-2005 “其它特殊要求”條款，即“經(jīng)雙方協(xié)議，需方可對(duì)鋼板提出其它特殊技術(shù)要求。 ”

8、，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的最大自由度原則。3 檢驗(yàn)規(guī)則保持與 yb/t4137-2005 一致。4 包裝、標(biāo)志及質(zhì)量證明書保持與 yb/t4137-2005 一致。5 數(shù)值修約增加“數(shù)值修約”規(guī)定。2附錄 11本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼板最大厚度與yb/t4137-2005 一致，最大厚度為100mm。2本標(biāo)準(zhǔn)與原標(biāo)準(zhǔn)yb/t4137-2005的成分（ c、 mn 、p、 s、pcm）對(duì)比、與gb19189-2011 同屈服強(qiáng)度級(jí)別的pcm 的對(duì)比：標(biāo)準(zhǔn)cmnyb/t4137 0.09所有牌號(hào)-2005淬火 +回火時(shí)， 1.80%c 0.12%本標(biāo)準(zhǔn) 0.09q460cf、q500cf 1.60%淬火 + 回火時(shí)，q

9、550cf-q800cfq460cf、q500cf 1.80%c 0.12% ；q550cf-q800cfc0.14%。gb19189- 0.091.20%-1.60%201107mnnivdrpspcmc 級(jí)鋼 0.025%c 級(jí)鋼 0.015%q460cf 、q500cf0.20%d、 e 級(jí) 0.020%d 、e 級(jí) 0.010%q550cf 、q620cf、q690cf0.25%q800cf 0.28%c 級(jí)鋼 0.020%c、d 級(jí)鋼 0.010%d 級(jí)鋼 0.018%e 級(jí)鋼0.008%q460cfq500cfq550cf/q620cf/q690cfq800cfe 級(jí)鋼 0.015

10、%厚度， mm>60->75- 60>60->75- 501006075100751000.200.200.220.240.250.270.280.280.018% 0.008%低焊接裂紋敏感性鋼板07mnnivdr屈服強(qiáng)度級(jí)別 490mpa,與 q500cfe相當(dāng)，10mm-60mm厚鋼板， 0.21%2 各牌號(hào) c、 d 級(jí)鋼的沖擊功值與 yb/t4137-2005 的對(duì)比：標(biāo)準(zhǔn)沖擊功值， jyb/t4137-200547本標(biāo)準(zhǔn)5433 與 jfe hiten 鋼、 gb19189-2011 相應(yīng)級(jí)別鋼板的拉伸、沖擊性能對(duì)比：牌號(hào)屈服強(qiáng)度， mpa抗拉強(qiáng)度， mpa沖擊功值， j本標(biāo)準(zhǔn) q500cft50mmt>50mm-100mm610-770c、d 級(jí) 54；e 級(jí) 47 500480gb19189-201110-60mm610-7308007mnnivdr(10-60mm) 490jfehiten610u1 （ u2 ）t75mmt>75mm-100mmt 75mmt>75mm-100mm47 490(490)470(-)610-730(610-730)590