焊接高强度钢,又叫做可焊接低合金高强度结构钢,是低合金高强度钢钢类的主体。这类钢有3个基本属性:
(1)较低的碳含量,有良好的焊接性;
(2)屈服强度高于普通碳素钢,作为结构用材时,钢的屈服强度参与结构的强度设计;
(3)以高强度为基础,根据用途的不同要求,具有不同的特性,如抗时效、抗冲击、抗韧性撕裂、抗缺口敏感、耐火性,等等。
我国的焊接高强度钢的主要钢种牌号已纳入GB/T1591—94中。
焊接高强度钢的合金设计,放在第一位考虑的是钢的强度,强化机制包括固溶强化、析出强化、细晶强化、位错及亚结构强化以及相变的组织强化。此5种强化机制的组合,可以生产出屈服强度由295~880MPa不同级别的焊接高强度钢,以及不同强度和韧性匹配的强韧钢等级。
焊接性是焊接高强度钢的基本属性,要求在一定的焊接条件下,容易得到优良的焊缝及热影响区,具有与母材相当的力学性能和加工工艺性能。提高钢中焊接性能的有效措施是降低碳含量、降低P、S含量,选用适宜的合金元素。
对于生产的工艺而言,主要有:
(1)普通质量级(A、B级)和优质级(C级),采用传统工艺流程。即由氧气转炉冶炼,连铸,常规轧制生产。
(2)屈服强度在490MPa以下的特殊质量级(D级和E级)采用优化流程生产。即铁水预处理—氧气转炉冶炼—炉外精炼—连铸—控制轧制+控制冷却。
(3)屈服强度在490MPa以上,特殊质量级(D级和E级),冶炼工艺保证高洁净度,轧后选用某种热处理制度或接某种TMCP工艺轧制,屈服强度已达到980MPa级。
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