WDB620
WDB620是舞钢60kg级新型低焊接裂纹敏感性高强度钢板(简称CF钢),分C、D、E级。可提供8-100mm厚度范围规格钢板,其中50-100mm钢板采用调质工艺生产,钢板具有良好的强韧性匹配、优良的低温冲击韧性和冷成型性、良好的焊接性能,特别是<=50mm钢板具有焊前不需预热、焊后不需热处理的特点,使现场施工简单。已满足国内数十座大中型水电站压力钢管、蜗壳的使用技术要求,简化了钢管的生产工序,节省了制作费用。目前该钢板已得到多家水电设计院和施工单位的认可,累计供货量达10000吨以上,同时该钢也可用于桥梁、船舶、海上采油平台、采煤机械、工程机械等行业。
供货技术条件: 1、控轧+回火交货时,Pcm<=0.2%,Ceq<=0.42%;淬火+回火调质状态交货时Pcm<=0.24%。 2、炲炼方法:钢由电炉冶炼+炉外精炼,并经VD真空处理。 3、力学及工艺性能,对应国外牌号钢板:H ITEN610U2、SUMITEN62F WDB620 用途:水电站高压水管、水轮机蜗壳等设备及构件。
执行标准:WJ/YB/T4137 WTB 交货状态:控轧、正火、淬火+回火、正火+回火等; 技术要求:探伤、Z15-Z35厚度方向性能要求、高强度高韧性要求等钢板。
现货规格价格:详询; 定轧:TMCP加回火、正火(50天),不正火(25天)、淬火+回火(75天)、正火+回火(60天)如要求缩短交货期,可详询 河北钢铁集团(舞阳钢铁有限责任公司) 按照 CF62 钢的技术要求,设计了一种620MPa级低焊接裂纹敏感性钢.采用微合金化结合控轧控冷工艺,免去了淬火工序,以晶粒细化、沉淀强化、位错强化和贝氏体组织强化为主要手段,辅以回火处理获得了成功,并对钢的可焊性进行了评价。产品已应用于水电站压力钢管系统及108吨电动轮自卸车。 为了满足大型钢结构对低焊接裂纹敏感性钢的需求,自20世纪70年代,国际上开始研制 CF钢——低焊接裂纹敏感性钢(国外也称焊接无裂纹钢),WDB620 的开发目的是替代大量进口的 CF62,它是在传统淬火型 CF 钢基础上,采用非调质技术发展起来的新一1代低焊接裂纹敏感性钢,非调质钢的发展是微合金化技术和热机械处理及其冷却技术发展的结晶,非调质钢产量和品种的多样性是钢铁强国的标志 。 TPCP 工艺的不断涌现,使省去传统淬火工序生产屈服强度 460MPa 级别以上低合金高强度钢的梦想变成了现实,这一工艺技术经过不断发展和完善,现在代表着国际低合金高强度钢发展的最新成果和发展方向。国外已大量用于桥梁、高层建筑、工程机械、管线、军用舰船,并正在向压力容器等领域推进。
WDB620 钢按低碳贝氏体钢设计,其优良性能主要来自钢的组织细化以及WDB620 采用控轧工艺,贝氏体中的高密度位错。免去了淬火环节,节约了工序、节约了能源、保障了优良板型,钢的强化主要依靠微合金元素的沉淀强化、细晶强化、位错强化及组织强化,并后经高温回火处理,进一步改善钢板强韧性并使之均匀化。以非调质工艺生产的 WDB620 钢板,实物 Ceq≤0.40%,Pcm≤0.18%,具有比 CF62 标准更低的焊接裂纹敏感性指数,更适合于制造大型工程结构件,目前已应用于水电站压力钢管系统及108 吨电动轮自卸车。
生产工艺:WDB620 钢板的生产工艺流程:LF、 炉外精炼VD4200mm电炉冶炼-连铸-钢坯加热-轧机轧制-回火处理-精整。 设计原则良好的力学性能首先取决于合理的成分设计,WDB620 钢的成分设计原则为: (1)利用微量硼[2],使钢的淬透性明显增加。钼和硼复合作用,使过冷奥氏体向铁素体转变曲线进一步推迟,使贝氏体转变线明显突出。在空冷条件下,在钼硼复合作用下,可得到全部贝氏体组织。 (2)加入其它能够增大钢的过冷能力的元素,如锰、铬、镍等,降低贝氏体转 变温度。 (3)进行 Nb、V、Ti 微合金化处理,产生细晶强化和沉淀强化,使得大幅度降低钢中碳含量成为可能。适量 Nb 的加入,明显扩大控轧时的非再结晶温度范围,保证了奥氏体基体中的崎变积累,促使贝氏体转变的形核数大幅度增加,稳定位错结构并大幅度提高贝氏体中位错密度,能确保组织和性能回火稳定性。大幅度提高贝氏体中位错密度,使组织化,综合性能提高。Nb、B 等元素有强烈的相互作用,它们的联合加入大幅度改变钢种的相变温度,保证贝氏体相变在更低温度下进行,最终实现超细组织的形成[3]。4)大幅度降低碳含量。碳含量大幅度降低之后,彻底消除了碳对贝氏体韧性的影响,得到极细的含有高位错密度的贝氏体基体组织[3]。(5)提高纯净度。为了减少钢中 P、 所造成的危害。
工艺特点:1 冶炼采用炉外精炼(LF、VD),以实现对钢水纯净度及成分的稳定控制。(1) P、S 及 N、H、O 的控制经过超高功率电炉冶炼 + LF、VD 炉精炼,钢中 P、S 及 N、H、O 可以控制在以下水平:P≤0.010%;S≤0.003%;N≤80ppm;H≤2ppm;O≤20ppm。 (2)成分稳定性控制 (3)夹杂物形态控制 2 轧制通过严格控制加热温度和轧制工艺,最大可能地细化晶粒,并以适当的冷却方式获得期望的组织形态。 3 热处理对于含 Nb、V、Ti、Mo 等的钢种,通过合适的回火工艺,可使微合金碳氮化物进一步析出,增加沉淀强化的效果,同时也可进一步改善强度和韧性,使之更加均匀稳定。
回火温度分别为 500℃、550℃、620℃、680℃、720℃,回火保温时间 3.5min/mm。500℃--620℃,屈服强度呈上升趋势;500℃间回火时,屈服强度较低,为标准的下限水平;620℃时屈服强度最高,而 620℃--680℃间屈服强度变化不大。回火温度大于 680℃时,屈服强度下降明显;720℃回火时,屈服强度已低于标准要求。抗拉强度在 500℃--550℃间呈上升趋势,550℃--720℃间抗拉强度基本稳定不变。 冲击功在 500℃-680℃间相差很小,在 620℃、680℃时冲击功较高,720℃回火时,当温度小于-40℃时的冲击功下降幅度要大于其它温度。不同回火温度下的力学性能试验结果表明,550℃--680℃范围内回火,钢板均能得到良好的强度,屈强比随温度升高而提高,抗拉强度的变化不大。当温度更高,接近或超过 AC1 温度,即 720℃回火试验时,屈服强度发生降低。当温度更低,即 500℃回火试验时,屈服强度也发生降低。这符合回火过程中二6次硬化的一般规律。同时,由不同回火温度下的冲击试验结果可见,550℃—680℃范围内,-60℃下钢板仍具有良好的韧性,钢板的低温冲击功较标准有很高的富裕量。由此在550℃—680℃这一宽达 130 ℃的温度区间内,钢板在回火处理后均可达到良好的强韧性匹配,可见 WDB620 的力学性能对回火工艺有很强的适应性,WDB620热处理工艺具有稳定的可靠性。通过分析以上结果可知,钢板在 620℃--680℃间回火时强韧性最佳,故回火工艺温度在该温度范围内选择。 性能结果完全满足 WDB620与CF62 技术要求且十分优良,表明了工艺参数确定的正确性。其中厚度方向性能检验结果与 GB5313 中最高级别 Z35相比,有较大的富裕量, WDB620 钢板具有良好的抗层状撕裂能力。
焊接热影响区最高硬度试验是国际上通用的评定钢材冷裂纹倾向的试验方法之一,适用于手工电弧焊接。为了对 WDB620 钢的冷裂纹倾向进行全面评价,参照 GB 4675.5 进行了气体保护焊及埋弧焊试验。微合金化和控制轧制技术,为生产非调质钢板奠定了基础,舞钢采用“电炉---生产 CF 型的抗拉强度 60Kg 级炉外精炼---连铸---控制轧制---回火”的工艺路线,钢 WDB620 是合理的。6.2 WDB620 碳含量及裂纹敏感性组分低、焊接性良好,达到了 CF 钢的焊接要求。一般情况下,无需考虑预热与后热,焊接接头的强度、冷弯及韧性满足技 术要求,并具有较大的富裕量。
WDB620 力学性能完全满足 CF62 钢的标准要求。钢板具有良好的强度、塑性、韧性和抗层状撕裂性能。除已用于压力钢管、工程机械外,还可用于压力容器、桥梁、高层建筑等关键结构件。 舞钢研制开发了可以替代大量进口的低焊接敏感性(简称CF钢)非调质高强度钢板WDB620。工艺技术经过不断发展和完善,代表着国际低合金高强度钢发展的最新成果和发展方向。国外已大量用于桥梁、高层建筑、工程机械、管线、军用舰船,并正在向压力容器等领域推进,满足了大型钢结构对低焊接裂纹敏感性钢板的要求。WDB620钢板已在三板溪电站、云南昭通电站、四川福堂电站、四川冶勒电站、青海公伯峡电站和大型特种机械车辆中得到使用。现场施工表明WDB620钢板具有焊接前不需预热、焊后不需后热的优良焊接性能。