厚规格海洋风电用钢板的研制

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1、第38卷第6期山东冶金Vol.38No.62016年12月ShandongMetallurgyDecember2016??????????????生产技术??????????厚规格海洋风电用钢板的研制王腾飞，张鹏，陈爱娇（山钢股份莱芜分公司，山东莱芜271104）摘要：采用低C、高Mn及Nb、V、Ti微合金化的成分设计，通过合理的轧制、冷却及热处理，在莱钢4300mm宽厚板生产线成功研制出50～70mm厚海洋工程用DH36高强度钢板，产品具有较高的强度、良好的韧性和优良的焊接性能，实物质量满足标准和用户使用要求。关键词：海洋风电用钢；DH36钢板；厚规格；正火中图分类号：TG335.11文

2、献标识码：A文章编号：1004-4620（2016）06-0017-03冲击等，使用的钢材必须具有较高的强度、良好的1前言韧性和优良的焊接性能。海洋风电由于资源丰富，风速稳定，对环境的莱钢4300mm宽厚板生产线在投产之初即将负面影响少，视觉干扰小，单机容量大，年利用小时造船及海洋工程类板钢列为重点产品，先后开发了数高，不占用土地资源等优势，近几年得到迅速发DH36、EH36、FH36等多个等级的高强度钢板，本研展。据《中国风电设备行业十三五规划与投资战略究主要研制开发50～70mm厚规格DH36海洋风电分析报告》显示，2015年我国海上风电装机总量达用钢板。到500万kW，预计到2020

3、年，我国海上风电装机总2主要技术要求及化学成分设计量将达到3000万kW。随着我国海洋风电的发展，海洋风电用钢的研究开发工作也被各大钢铁企业GB712—2011《船舶及海洋工程用结构钢》标列为重点项目。海上风电机组基础由塔架和海底准对DH36钢板化学成分要求及研制设计成分（熔地基组成，为了承受海上的强风载荷、腐蚀和波浪炼成分）见表1，主要性能指标要求见表2。表1DH36钢板的化学成分（质量分数）%项目CSiMnPSNbVTiAls标准要求≤0.18≤0.500.90～1.60≤0.025≤0.0250.02～0.050.05～0.10≤0.02≥0.015设计成分0.11～0.160.20

4、～0.501.40～1.60≤0.022≤0.0180.015～0.0450.015～0.050≤0.020≥0.015表2国标要求的DH36钢板主要性能C通过固溶强化提高钢的强度，钢中含C量增上屈服强抗拉强断后伸-20℃V型冲击功/J加，屈服强度和抗拉强度升高，但塑性、韧性以及焊度/MPa度/MPa长率/%纵向横向接性能都会降低。Mn主要起固溶强化的作用，能够≥355490～630≥21≥41≥27降低钢的临界转变温度，对提高钢的强度，改善钢厚规格DH36海洋风电用钢板，由于对强度、低的韧性起着重要作用，但同时也会使钢的碳当量上温韧性以及焊接性能都有较高的要求，例如，70mm升，降低钢板

5、的焊接性能。Si在冶炼时一般作为脱厚钢板强度要求与10mm厚钢板一样，上屈服强度氧剂加入，Si进入铁素体起固溶强化作用，可显著提都要求≥355MPa，这个要求比GB/T1591中对Q390高钢的强度，但在一定程度上会降低钢的韧性、塑钢的强度要求还高，也远远高于EN10025-3标准中性以及焊接性能。Nb在钢中可形成细小的碳化物、对S355NL钢上屈服强度≥325MPa的要求，同时为氮化物和碳氮化物，抑制奥氏体晶粒的长大；在轧了使钢板具有良好的焊接性能，碳当量又必须进行制过程中可提高再结晶温度，抑制奥氏体的再结严格控制，且钢板的交货状态要求为正火。所以厚晶，保持变形效果从而细化铁素体晶粒；在

6、铁素体规格DH36钢板的强度控制难度很大。为了保证钢中沉淀析出，提高钢的强度以及在焊接过程中阻止板的各项性能要求，成分设计时采用了低C、高Mn，［1］热影响区晶粒的粗化等。V是钢中的强化元素，添加少量Nb、V、Ti微合金化元素的思路。由于VC、V（CN）的沉淀强化可使钢的强度明显提收稿日期：2016-08-08高，V能提高韧脆转变温度，其含量一般控制在作者简介：王腾飞，男，1983年生，2005年毕业于东北大学材料成型［2］0.10%以下；Ti在钢中能生成细小弥散的TiN颗及控制工程专业。现为山钢股份莱芜分公司宽厚板事业部工程粒，能够抑制加热和轧制时的晶粒长大，有助于改师，从事海洋工程用钢

7、板的研究与开发工作。172016年12月山东冶金第38卷善韧性，提高强度，同时还可提高钢的抗时效性能，5）轧制。轧制主要分为粗轧和精轧两个阶抑制钢在热加工和焊接过程晶粒的长大，改善焊缝段。粗轧阶段处在奥氏体再结晶区域，为了使奥氏及热影响区的低温韧性。P、S在钢中是有害元素，体晶粒能够充分细化，粗轧阶段单道次的压下率控影响钢的塑性和韧性以及焊接性能，因此应严格控制十分重要，一般要求至少3个道次压下率不低于制其含量。综合考虑