高強(qiáng)度鋼板的性能及焊接

1、BSBrief introduction開(kāi)發(fā)歷史工程機(jī)械用系列高強(qiáng)、超高強(qiáng)構(gòu)造鋼是寶鋼于 2022 年在國(guó)內(nèi)領(lǐng)先開(kāi)發(fā)成功的一類(lèi)熱軋產(chǎn)品，牌號(hào)大多承受“BS”開(kāi)頭，BS600MCBS700MC2022成功具有優(yōu)良低溫韌性的其次代高強(qiáng)鋼，牌號(hào)為BS700MCK2、BS600MCJ4、BS550MCK4BS集裝箱等制造行業(yè)。高強(qiáng)鋼BS冷卻技術(shù)獲得金相顯微組織為少量鐵素體加針狀體組織。制造工藝和金相組織保證了合格穩(wěn)定的 力學(xué)性能、加工性能和牢靠的質(zhì)量。自從2022 年開(kāi)發(fā)成功以后，深受用戶青睞，產(chǎn)銷(xiāo)量逐年增加。超高強(qiáng)鋼選用高強(qiáng)鋼代替?zhèn)鹘y(tǒng)產(chǎn)品可顯著減小鋼板的設(shè)計(jì)厚度，進(jìn)而減輕構(gòu)造的自重。除此之外， BS

2、系列高強(qiáng)鋼還具有如下特點(diǎn)：優(yōu)良的成形性，不同強(qiáng)度級(jí)別鋼板均能夠冷加工成形；良好的焊接性，鋼板具有低焊接裂紋敏感性，焊接接頭的性能優(yōu)良；良好的低溫沖擊韌性。制造工藝及交貨狀態(tài)生產(chǎn)工藝流程：BS承受控軋控冷工藝軋制成卷，精整檢驗(yàn)后可以鋼卷狀態(tài)交貨，也可以矯直切板后以鋼板狀態(tài)交貨。交貨狀態(tài)：BSTMCP交貨。所示，超出規(guī)格范圍可與寶鋼熱軋高強(qiáng)鋼產(chǎn)銷(xiāo)研小組聯(lián)系附后。Steel gradeThickness，mmWidth，mmLength，mmBS550-2.5-16850-17502022-12022BS600-2.5-16850-17502022-12022BS700-2.5-14850-1600

3、2022-12022BS960- 4-10 950-1200 2022-12022牌號(hào)及可供規(guī)格范圍Product range of dimensions寬度 (width), mm181014617913516812421571131800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800厚度 (Thickness), mm BS550 BS600 BS700 BS9602High Strength Cold Forming Hot-rolled Steel供貨技術(shù)條件及產(chǎn)品性能實(shí)績(jī)Delivery ConditionB S 7 0 0 M C

4、 K 2K2：-2040JJ4：-40沖擊值不小于 27JK4：-40沖擊值不小于 40J控軋控冷非調(diào)質(zhì)生產(chǎn)的冷成型用鋼寶鋼構(gòu)造鋼屈服強(qiáng)度等級(jí)力學(xué)*貨標(biāo)準(zhǔn)Steel GradeThickness mm拉伸試驗(yàn)(2)Tensile test沖擊試驗(yàn)(3)CVN Impact test180彎曲試驗(yàn)Bending test方向(1)Re, MPaRm, MPaA5, %方向(1)Temp., IE, J方向(1)DiameterBS550MCK4 16 T 550 600 18 L -20 40 T d = 2aBS600MCJ48 680 750-950 15BS900MCJ4 3-10 L 9

5、00 950 10 L -40 27 T d = 3aBS960MCJ4 3-10 L 960 980 10 L -40 27 T d = 3aS500MC 16 L 500 550-700 14 / / / T d = 1a S550MC 16 L 550 600-760 14 / / / T d = 1.5aS600MC (BS600MC)16 L 600 650-820 13 / / / T d = 2aS650MC 16 L 650 700-880 12 / / / T d = 2aS700MC (BS700MC)6 L 700 750-950 12 / / / T d = 2a注:T

6、= Transverse，試樣方向垂直于軋制方向; L=longitude，試樣方向平行于軋制方向。RP0.2。沖擊試樣承受夏比 V 型缺口試樣，表中沖擊值為一組三個(gè)試樣的平均值，表中沖擊值適用于10105512mm5mm7.5mm減小。工程機(jī)械用高強(qiáng)度High Strength Cold Forming Hot-rolled Steel典型力學(xué)性能實(shí)績(jī)BS20224080以上在表列波動(dòng)范圍以內(nèi)。Steel gradeThickness, mm屈服強(qiáng)度 Re, MPa 抗拉強(qiáng)度 Rm, MPa A5, %IE, JBS550MCK4 6-12 560-645 645-740 16-26 120

7、-280BS600MCJ42.5-(10) 600-670 680-780 15-23 -10-16 600-660 700-760 16-21 120-270BS700MCK23-8 700-860 780-920 15-21 40-100(8)-14 685-820 790-900 15-21 60-150BS960MCJ4 4-10 960-1050 1050-1080 11-15 100-140BS600MC 3-16 640-720 700-790 17-26 -BS700MC 2.5-8 680-810 750-880 14-23 -化學(xué)成分，wt%強(qiáng)度級(jí)別牌號(hào) Steel Gra

8、deC Si Mn P S Alt B550 BS550MCK4 0.12 0.50 1.60 0.015 0.005 0.015 -600BS600MCJ4 0.12 0.50 1.60 0.015 0.005 0.015 -BS600MC 0.12 0.50 2.0 0.020 0.010 0.015 - 700BS700MCK2 0.12 0.60 2.10 0.025 0.010 0.015 -BS700MC 0.12 0.60 2.10 0.025 0.015 0.015 -(900) (BS900MCJ4) 0.12 0.50 1.60 0.015 0.005 0.015 0.00

9、3960 BS960MCJ4 0.12 0.50 1.60 0.015 0.005 0.015 0.003注： 依據(jù)強(qiáng)度要求，可參與 Nb、V、Ti、Cr、MoAccording to the strength, Nb, V, Ti, Cr and Mo may be added.焊 接寶鋼 BS 系列熱連軋高強(qiáng)鋼通過(guò)低碳低合金設(shè)計(jì)降低鋼的碳當(dāng)量和焊接裂紋敏感指數(shù)，并承受先進(jìn)的冶煉裝備技術(shù)結(jié)合微合金強(qiáng)化技術(shù)，獲得良好的可焊接性。良好的焊接性 碳當(dāng)量及焊接裂紋敏感性指數(shù)Steel gradeC, 碳當(dāng)量實(shí)績(jī) Ceq 焊接裂紋敏感性指數(shù)實(shí)績(jī)PcmBS550MCK4 0.08 0.49 0.22BS

10、600MCK4 0.08 0.45 0.20BS700MCK2 0.08 0.47 0.21BS960MCJ4 0.10 0.52 0.24BS600MC 0.08 0.45 0.20 BS700MCJ4 0.08 0.47 0.21Ceq=C+Mn/6+(Cu+Ni)/15+(Cr+Mo+V)/5Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B焊接裂紋敏感性試驗(yàn)承受搭接接頭拘束焊接裂紋試驗(yàn)CTS測(cè)定了BS 高強(qiáng)鋼焊接裂紋敏感性，結(jié)果說(shuō)明各項(xiàng)裂紋發(fā)生0BS0以上進(jìn)展各種焊接加工時(shí)，不易產(chǎn)生焊接裂紋。接頭的硬度BS 高強(qiáng)鋼焊接接頭的最大硬度小于 HV35

11、0。高強(qiáng)鋼的焊接熱影響區(qū)存在一個(gè)比較窄的軟區(qū)。建議盡可能承受小熱輸入、快速焊接為宜，以減小軟化區(qū)的寬度。焊接工藝參數(shù)0時(shí)，BSMAG焊接，推舉焊接保護(hù)氣體為 80%Ar+20%CO21825 l/min。對(duì)于推舉的焊絲適用于全位置焊接，當(dāng)垂直位置焊接時(shí)，推舉承受上向焊接方法，這樣可避開(kāi)焊接缺陷產(chǎn)生。熱軋高強(qiáng)鋼適用于多種接頭型式的焊接，常用的接頭型式有：對(duì)接接頭、角接接頭和搭接接頭；常用的坡口型式有：I 型坡口，V 型坡口和雙 V 型坡口型式。在焊接時(shí)，假設(shè)消滅未焊透時(shí)，應(yīng)檢查是否間隙太小，是否電弧沒(méi)有垂直鋼板外表。對(duì)于打底焊時(shí)，可承受較小焊接參數(shù)的熔滴過(guò)渡形式，即小電流，小電壓，快速焊；對(duì)于特

12、別重要TIG50 m mM A 1.2m m100200A，12-19V，2.57mm/s；典型的定位焊焊接參數(shù)為：200250A，2023V，4.06.5mm/s。對(duì)于填充和蓋面焊接，可以承受稍大一些的熔滴過(guò)渡和射流過(guò)渡形式的焊接工藝。對(duì)于 M AG 焊， 1.2mm200250A，2023V，4.065 m m /s熔滴過(guò)渡270320A，2732V，4.06.0mm/s射流過(guò)渡。焊接及其它應(yīng)用性能工程機(jī)械用高強(qiáng)度High Strength Cold Forming Hot-rolled Steel焊接材料BS接材料，避開(kāi)高匹配焊接材料的選用。尤其是對(duì)于角接接頭時(shí)，稍低匹配焊接材料選擇原則

13、更為重要。寶鋼通過(guò)先進(jìn)的冶煉技術(shù)，成功生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì) MAG 焊絲用盤(pán)條，包括 BH600-、BH700-和 BH800-，供給上海大西洋、湖北猴王、武漢鐵錨、上海寶煊等國(guó)內(nèi)主要焊接材料生產(chǎn)企業(yè)。BH700-II 牌號(hào)含義說(shuō)明如下，B 表示寶鋼；H 表示焊絲用鋼；700 表示熔敷金屬的最小抗拉強(qiáng)度；II 表示富氬保護(hù)氣體焊接。BS鋼板牌號(hào)焊絲、盤(pán)條牌號(hào)可供焊材企業(yè)焊絲直徑BS550MCK4 BH600-上海大西洋、 湖北猴王、 武漢鐵錨、 上海寶煊等國(guó)內(nèi)主要焊接材料生產(chǎn)企業(yè)1.2-1.6BS600MCBH700-BS600MCJ4BS700MCBS700MCK2BH700-BH800-BS960M

14、CJ4BH800-BH900-焊接接頭的力學(xué)性能Steel Grade (Thicknrss)wirepassHeat input, KJ/cm拉伸試驗(yàn) Tensile test-20沖擊試驗(yàn) CVN Impact test抗拉強(qiáng)度 Rm，MPaPositionPosition沖擊功 Akv, J BS600MC(12mm) BH700-123111921790母材BM焊縫熱影響區(qū)5393BS700MCK2(8mm) BH800-1212.58841母材BM焊縫熱影響區(qū)9665BS960MCJ4(6mm) Union X 90127.59.51009熱影響區(qū)HAZ焊縫熱影響區(qū)6070冷彎加工B

15、S折彎半徑是冷彎成型工藝的根本參數(shù)，應(yīng)予以關(guān)注，建議折彎內(nèi)徑不要小于供貨技術(shù)條件規(guī)定的彎 曲直徑。另外需要留意的是，冷彎完畢后高強(qiáng)鋼的回彈比一般鋼略大，可能導(dǎo)致高強(qiáng)鋼構(gòu)件外形出 現(xiàn)偏差?？赏ㄟ^(guò)適當(dāng)?shù)倪^(guò)彎曲來(lái)保證獲得所需的折彎角度。滾壓成型時(shí)，單次滾壓變形量不宜太大，通過(guò)調(diào)整變形量，可避開(kāi)邊部開(kāi)裂。矯 形BS550，超過(guò)此溫度，可能轉(zhuǎn)變鋼板性能。切 割BS切時(shí)應(yīng)中選擇相對(duì)較小的剪刃間距，避開(kāi)剪切斷面消滅斷口分別現(xiàn)象。BS 高強(qiáng)鋼適用于火焰切割。2#1.2mm量有重要影響，其中切割速度的影響最大。隨著切割速度增大，其切割面漸漸由平直向傾斜過(guò)渡， 宏觀割面質(zhì)量漸漸變差；其割形成了熱影響區(qū) HAZ的寬

16、度隨著切割速度的增加而漸漸減小。與中HAZBS 系列高強(qiáng)鋼承受下述切割參數(shù)可獲得較好的切割質(zhì)量。鋼 種板厚，mm切割參數(shù)氧氣壓力, MPa 乙炔壓力, MPa 切割速度, mm/sBS600MC 12 0.35-0.45 0.03-0.05 6-10BS700MC 6 0.35-0.45 0.03-0.05 10-15BS質(zhì)量?jī)?yōu)于火焰切割。工程機(jī)械用高強(qiáng)度High Strength Cold Forming Hot-rolled SteelBSQ/BQB301-2022熱連軋鋼板及其中分類(lèi)和代號(hào)商定如下：按邊緣狀態(tài)分為切邊EC不切邊EM 按邊緣狀態(tài)分為一般厚度精度PT.A較高厚度精度 (PT.

17、B) 按外表處理方式分為酸洗外表非酸洗外表；本手冊(cè)中全部產(chǎn)品目前按非酸洗外表交貨。按產(chǎn)品類(lèi)別分為熱軋鋼帶簡(jiǎn)稱：鋼帶熱軋鋼板簡(jiǎn)稱：鋼板熱軋縱切鋼帶簡(jiǎn)稱：縱切鋼帶用戶如對(duì)尺寸公差、不平度等有附加要求，特別是對(duì)切割后鋼板的不平度有附加要求，請(qǐng)?jiān)诙ㄘ洉r(shí)提出，供需雙方協(xié)商確認(rèn)，并在合同中注明。BS 系列高強(qiáng)鋼的不平度允許值分為兩級(jí)，如下表所示：以下寬度時(shí)的不平度允許值，mm1200 12001500 1500不平度等級(jí)N22 29 35 S115 18 23S28 11 13 注：以上不平度允許值僅適用于鋼板，不適用于鋼帶。如用戶對(duì)不平度平坦度有 S 級(jí)以上要求，供需雙方需協(xié)商并在合同中注明。如用戶對(duì)鋼帶有平坦度要求，在用戶開(kāi)卷設(shè)備保證質(zhì)量的前提下，供需雙方可