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

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)全國鋼標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會2010年第一批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目計劃，計劃編號2010-0245T-YB，由舞陽鋼鐵有限責(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。焊接裂紋

2、敏感性是評判鋼的焊接性能優(yōu)劣的重要項目，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，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。從而保證焊接時不產(chǎn)生冷裂紋。低焊接裂紋敏感性鋼（國際上也稱焊接無裂紋鋼，簡稱CF鋼，c

3、rack 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、神戶等鋼鐵公司均開發(fā)有自己的低焊接裂紋敏感性

4、鋼板品種。國內(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、舞鋼實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)及供貨技術(shù)要求，并結(jié)合國內(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、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)計參照GB19189、JFE-HITEN570U2（590U1、U2；610U1、U2；780EX），并結(jié)合

5、舞鋼公司的供貨技術(shù)要求及實際生產(chǎn)實踐，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)度級別，規(guī)定不同的成分含量；同時，增加“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。”條款，提高了標(biāo)準(zhǔn)的靈活性，便于生產(chǎn)廠的成分設(shè)計。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)實際生產(chǎn)應(yīng)用，根據(jù)Q500CFQ800CF強(qiáng)度級別及厚度的不同，規(guī)定了不同的焊接裂紋敏感性指數(shù)（Pcm）厚度50mm的鋼板，其熔煉焊接裂紋敏感性指數(shù)（Pcm）值與原YB/T4137-2005一致；當(dāng)厚度>50mm時，根據(jù)不同厚度，不

6、同強(qiáng)度級別，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?！?.4力學(xué)性能及工藝性能 與降低P、S含量對應(yīng)，提高了Q460CFQ800CF牌號C、D級鋼的沖擊功值，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

7、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，檢驗方法按GB/T2970或JB/T4730.3，檢驗方法和合格級別在合同中注明?！?.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，需方可對鋼板提出其它特殊技術(shù)要求。”，體現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的最大自由度原則。3 檢驗規(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

8、”規(guī)定。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）對比、與GB19189-2011同屈服強(qiáng)度級別的Pcm的對比：標(biāo)準(zhǔn)CMnPSPcmYB/T4137-20050.09淬火+回火時，C0.12%所有牌號1.80%C級鋼 0.025%D、E級0.020% C級鋼 0.015%D、E級0.010%Q460CF、Q500CF 0.20%Q550CF、Q620CF、Q690CF 0.25%Q800CF 0.28%本標(biāo)準(zhǔn)0.09淬火+回火時，Q460CF、Q500CFC0.12%；

9、Q550CF-Q800CFC0.14%。Q460CF、Q500CF1.60%Q550CF-Q800CF1.80%C級鋼 0.020%D級鋼 0.018%E級鋼 0.015%C、D級鋼 0.010%E級鋼 0.008%Q460CFQ500CFQ550CF/Q620CF/Q690CFQ800CF厚度，mm10060>60-75>75-10060>60-75>75-100500.200.200.220.240.250.270.280.28GB19189-201107MnNiVDR0.091.20%-1.60%0.018%0.008%低焊接裂紋敏感性鋼板07MnNiVDR屈服強(qiáng)

10、度級別490MPa,與Q500CFE相當(dāng)，10mm-60mm厚鋼板，0.21%2 各牌號C、D級鋼的沖擊功值與YB/T4137-2005的對比：標(biāo)準(zhǔn)沖擊功值，JYB/T4137-200547本標(biāo)準(zhǔn)543 與JFEHITEN鋼、GB19189-2011相應(yīng)級別鋼板的拉伸、沖擊性能對比：牌號屈服強(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 54；E級 47500480GB19189-201107MnNiVDR(10-60mm)10-60mm490610-73080JFEHITEN610U1（U2）t75mmt>75mm-100mmt75mmt>75mm-100mm47490(490)470(-)610-730(610-730)59