CN114107828A - 一种抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其除了Fe以外还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：C：0.03％～0.06％、Mn：1.4％～1.9％、Nb：0.02％～0.05％、Cr：0.1％～0.3％、Ni：0.5％～0.9％、Mo：0.05％～0.15％、Cu：0.1％～0.4％、V：0.001％～0.01％、Ti：0.006％～0.018％、B：0.0001％～0.001％、N：0.001％～0.006％、Mg：0.001％～0.005％。此外，本发明还公开了上述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的制造方法，其包括步骤：(1)冶炼、精炼和连铸：其中在钢液脱氧过程中加入脱氧剂，脱氧剂的种类和添加顺序是Ti→Mg；并且通过向炉内添加Fe2O3粉以控制钢液中加Ti前的初始氧位，Fe2O3粉的添加量为使钢液的氧含量为0.001～0.01％；(2)加热；(3)热轧；(4)冷却。该高热输入焊接用钢板具有优异的性能，具有良好的推广前景和应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢种及其制造方法，尤其涉及一种高强度钢及其制造方法。
背景技术
海洋平台是在海洋上进行作业的特殊场所，其主要用于海上油气的钻探和开发。由于海洋平台服役期比船舶类高50％，因此，海洋平台所采用的钢板必须具有高强度、高韧性、抗疲劳、抗层状撕裂、良好的焊接性及耐海水腐蚀等性能。
近年来，随着钢结构的大型化发展，从降低建造成本的角度出发，越来越需要将具有高焊接效率的高热输入焊接应用于高强度钢板。
需要说明的是，厚钢板的焊接部位对韧性的要求趋于严格。通常，已知在进行高热输入焊接时，主要会由于组织的粗化而使接合部的韧性降低。
为应用于极寒地区的能源开发，现有技术中已经存在一种YP 36kgf/mm2级海洋结构钢板，其最大厚度为70mm，该钢板具有高强度，可进行高热输入焊接的特点。但是该钢种不能满足在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区在-40℃下的平均夏比冲击功≥100J的要求。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，该高热输入焊接用钢板通过合理的成分设计，以保证钢具有优异的性能，其抗拉强度≥570MPa，并且在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区在-40℃下的平均夏比冲击功≥100J，具有良好的使用前景和价值，可以作为焊接结构材料有效应用于工程机械、桥梁结构、海洋平台用钢。
为了实现上述目的，本发明提出了一种抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其除了Fe以外还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
C：0.03％～0.06％、Mn：1.4％～1.9％、Nb：0.02％～0.05％、Cr：0.1％～0.3％、Ni：0.5％～0.9％、Mo：0.05％～0.15％、Cu：0.1％～0.4％、V：0.001％～0.01％、Ti：0.006％～0.018％、B：0.0001％～0.001％、N：0.001％～0.006％、Mg：0.001％～0.005％。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，其各化学元素质量百分比为：
C：0.03％～0.06％、Mn：1.4％～1.9％、Nb：0.02％～0.05％、Cr：0.1％～0.3％、Ni：0.5％～0.9％、Mo：0.05％～0.15％、Cu：0.1％～0.4％、V：0.001％～0.01％、Ti：0.006％～0.018％、B：0.0001％～0.001％、N：0.001％～0.006％、Mg：0.001％～0.005％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
在本发明所述的技术方案中，各化学元素的设计原理具体如下所述：
C：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，C是增加钢材强度的元素，可以有效保证钢材的强度。C元素对TMCP(Thermo-mechanical control process，热机械控制过程)钢板的强度、低温韧性、延伸率及焊接性影响很大。从改善钢板低温韧性和焊接性角度，希望钢中C元素含量控制得较低；但是从钢板的淬透性、强韧性、强塑性匹配及生产制造过程中显微组织控制与制造成本的角度，钢中C元素含量不宜控制得过低，钢中C元素含量过低易导致晶界迁移率过高，使母材钢板与焊接热影响区的晶粒粗大，会严重劣化母材钢板与焊接的低温韧性。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，将C的质量百分比控制在0.03％～0.06％之间。
Mn：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，Mn元素是低合金高强钢种中最基本的合金元素，其可以通过固溶强化提高钢的强度，可以有效补偿钢中因C元素含量降低而引起的强度损失。同时，Mn元素还是扩大γ相区的元素，可降低钢的
相变温度，有助于获得细小的相变产物，可提高钢的韧性。但是需要注意的是，钢中Mn元素含量太高时，厚规格的钢种易在钢板中心位置产生偏析，会减低中心部位的低温韧性，同时会导致高热输入焊接热影响区(HAZ)的硬化和马氏体-奥氏体(MA)生成，降低焊接热影响区的韧性。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Mn的质量百分比控制在1.4％～1.9％之间。
Nb：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，钢中添加微量的Nb元素可以有效进行未再结晶控制轧制，提高TMCP钢板强度和韧性。需要注意的是，当钢中Nb元素添加量低于0.02％时，除不能有效发挥控轧作用之外，对TMCP钢板的强化能力也不足；而当钢中Nb元素添加量超过0.05％时，则会在高热输入焊接条件下诱发上贝氏体(Bu)形成和Nb(C,N)二次析出脆化作用，严重损害高热输入焊接热影响区的低温韧性。基于此，为了获得最佳的控轧效果，在实现TMCP钢板强韧性/强塑性匹配的同时，又不损害高热输入HAZ的韧性，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Nb的质量百分比控制在0.02％～0.05％之间。
Cr：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，Cr是提高钢的淬透性的重要元素。对于厚规格的钢板而言，需添加较高的Cr提高淬透性以弥补厚度带来的强度损失，提高钢的强度改善厚度方向上性能的均匀性。但是需要注意的是，若钢中Cr元素含量过高，则会恶化钢的焊接性，尤其是恶化高热输入焊接性与焊接接头消应力热处理性能。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Cr的质量百分比控制在0.1％～0.3％之间。
Ni：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，Ni是提高材料低温韧性的元素。钢中添加适量的Ni元素不仅可以提高铁素体相中位错可动性，促进位错交滑移，而且还能增大马氏体/贝氏体板条间取向差。同时，Ni作为奥氏体稳定化元素，其可以降低Ar3点温度，细化马氏体/贝氏体晶团尺寸，因此Ni元素具有同时提高TMCP钢板强度、延伸率和低温韧性的功能。此外，钢中加Ni元素还可以降低含铜钢的铜脆现象，有效减轻热轧过程的晶间开裂，提高钢板的耐大气腐蚀性。但是需要注意的是，钢中Ni元素含量过高会硬化焊接热影响区，对钢板的焊接性及焊接接头消应力热处理性能不利。基于此，为了保证钢板的性能，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Ni的质量百分比控制在0.5％～0.9％之间。
Mo：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，Mo是提高淬透性的元素。Mo元素在加速冷却过程中可以有效促进马氏体/贝氏体形成，但是Mo作为强碳化物形成元素，在促进马氏体/贝氏体形成的同时，增大马氏体/贝氏体晶团的尺寸且形成的马氏体/贝氏体板条间位向差很小，减小裂纹穿过马氏体/贝氏体晶团的阻力。因此，Mo元素在大幅度提高调质钢板强度的同时，还会TMCP钢板的低温韧性和延伸率。并且需要注意的是，当钢中Mo元素添加过多时，不仅会严重损害钢板的延伸率、大线能量焊接性及焊接接头消应力热处理性能，还会大大增加钢板的生产成本。基于此，综合考虑Mo的相变强化作用及对母材钢板低温韧性、延伸率和焊接性的影响，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Mo的质量百分比控制在0.05％～0.15％之间。
Cu：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，Cu元素不仅对钢板焊接热影响区的硬化性及韧性没有不良影响，还可以使母材的强度提高，并大大提高钢板低温韧性，提高钢板的耐蚀性。但需要注意的是，钢中Cu元素含量过高时，钢坯加热或热轧时易产生裂纹，会恶化钢板表面性能，必须添加适量的Ni元素以阻止这种裂纹的产生。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Cu的质量百分比控制在0.1％～0.4％之间。
V：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，V是钢中沉淀强化效果显著的微合金元素，而且通过控制轧制工艺，可以促进V与N在奥氏体中析出，可以促进晶内铁素体(IGF)形成。在高热输入焊接条件下，VN析出促进焊接热影响区铁素体转变，同时晶内铁素体起到分割原奥氏体晶粒的作用，细化焊接热影响区组织。需要注意的是，当钢中V元素含量低于0.001％时，上述优异作用效果不明显；而当钒含量大于0.01％时，则固溶V量增加会导致焊接热影响区贝氏体型组织增加。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将V的质量百分比控制在0.001％～0.01％之间。
Ti：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，Ti元素可以与氮、氧结合，生成含Ti氧化物和氮化物。这些含Ti的氧化物和氮化物在合适的尺寸范围内能够促进高热输入焊接热影响区的晶内铁素体(IGF)生成。同时，Ti与N结合生成TiN粒子可以在HAZ钉扎奥氏体晶粒的长大。这两者均可使钢板母材和焊接热影响区组织细化，提高钢板的韧性。但需要注意的是，钢中Ti元素含量过高时，不仅会形成粗大的氮化物，还可以促使TiC的生成，会降低钢板母材和焊接热影响区的韧性。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Ti的质量百分比控制在0.006％～0.018％之间。
B：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，B是提高淬透性的元素，钢中加入适量的B元素，可以有效提高钢板母材和焊接热影响区的强度。为了有效发挥其效果，钢中B元素含量的下限设定为0.0001％。但需要注意的是，如果钢中B元素含量过高，则会使钢的焊接性能变差，因此，钢中B元素含量的上限设定为0.001％。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将B的质量百分比控制在0.0001％～0.001％之间。
N：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，N元素可以与Ti元素形成微细的Ti氮化物，在大线能量焊接过程中，可以有效地抑制奥氏体晶粒的长大。为了有效发挥其效果，钢中N元素含量的下限设定为0.001％。但需要注意的是，钢中N元素含量过高，含量超过0.006％时，则将会导致固溶N的形成，降低钢板母材和焊接热影响区的韧性。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将N的质量百分比控制在0.001％～0.006％之间。
Mg：在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，Mg元素是本发明中的关键合金元素。Mg元素与O元素结合的结合能力比Al元素与O元素的结合能力更强，并且MgO夹杂物粒子间的吸引力仅仅只有Al2O3粒子间的吸引力的十分之一。所以，利用强脱氧剂Mg脱氧，有利于在钢中形成细小弥散分布的夹杂物，这些夹杂物在焊接过程中可以钉扎奥氏体晶界移动，阻止奥氏体晶粒长大。此外，MnS容易在钢液中事先形成的MgO夹杂物的表面析出，这种形式的夹杂物有利于晶内铁素体(IGF)的成长。另外，通过严格控制利用Mg合金的钢液脱氧过程，在连铸冷却过程中，能够有效促进TiN粒子的析出，通过大量TiN粒子的钉扎作用，可以减小原γ晶粒的尺寸。由此可见，在钢中加入适量Mg作为脱氧元素，能够有效提高海工钢板母材和焊接热影响区的韧性。需要说明的是，当钢中Mg元素含量高于0.005％时，生成的MgO粒子过于粗大，不但不能改善钢的韧性，反而会作为裂纹形核位置，降低钢的韧性；而若钢中Mg含量低于0.001％，则生成的MgO数量较少，钉扎奥氏体晶粒效果不明显。基于此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中将Mg的质量百分比控制在0.001％～0.005％之间。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，其各化学元素的质量百分比满足下列各项的至少其中之一：
1≤Ti/N≤5；
Pcm≤0.23；其中Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+B。
上述技术方案，需要说明的是，本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板在控制单一元素质量百分比的同时，还可以控制Ti和N元素，满足1≤Ti/N≤5，上式中Ti和N均表示其各自对应元素的化学质量百分含量。
需要说明的是，当Ti/N小于1时，TiN粒子的数量将会急剧降低，不能形成足够数量的TiN粒子，抑制大线能量焊接过程中奥氏体晶粒的长大，会降低焊接热影响区的韧性；而若Ti/N大于5时，TiN粒子粗大化，同时过剩的Ti元素容易与C元素结合生成粗大的TiC粒子，这些粗大的粒子都有可能作为裂纹发生的起点，降低钢板母材和焊接热影响区的冲击韧性。
此外，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，还可以控制焊接冷裂纹敏感指数Pcm≤0.23％，以改善钢板的焊接性，保证高热输入焊接钢板焊接热影响区的低温韧性。其中，焊接冷裂纹敏感指数Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+B，上式中的C、Si、Mn、Cu、Cr、Ni、Mo、V和B均表示其各自对应元素化学质量百分含量百分号前的数值。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，还含有下列各元素的至少其中之一：
Sn≤0.3％、Bi≤0.3％、Se≤0.3％、Te≤0.3％、Ge≤0.3％、As≤0.3％、Ca≤0.5％、Zr≤0.5％、Hf≤0.5％、稀土元素≤0.5％。
上述技术方案中，需要说明的是，上述的Sn、Bi、Se、Te、Ge、As、Ca、Zr、Hf以及稀土元素均并非是本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中有意添加的元素，而是在钢种冶炼的过程当中带入的残留元素。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，在其他不可避免的杂质中：P≤0.02％，S≤0.005％，O≤0.002％。
上述方案中，P、S以及O元素均为钢材中不可避免的杂质元素，钢中杂质元素含量不宜过高，其越低越好。其中，若钢中P元素含量大于0.02％时，将会恶化钢板母材和HAZ韧性；而若钢中S元素含量过高，则会产生大量MnS，导致母材和HAZ韧性恶化因此。因此，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，优选地控制P元素的质量百分比为P≤0.02％，控制S元素的质量百分比为S≤0.005％。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，其微观组织为针状铁素体+准多边形铁素体。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，其具有含Mg的夹杂物，其中含Mg的夹杂物的尺寸≤2μm，并且/或者其在钢板中的数量密度≥200个/mm2。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，其厚度为40-70mm。
进一步地，在本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板中，其抗拉强度≥570MPa，并且在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区在-40℃下的平均夏比冲击功≥100J。
相应地，本发明的另一目的在于提供上述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的制造方法，采用该制造方法制得的高热输入焊接用钢板的抗拉强度≥570MPa，并且在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区具有在-40℃下的平均夏比冲击功≥100J的良好性能。
为了实现上述目的，本发明提出了上述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的制造方法，其包括步骤：
(1)冶炼、精炼和连铸：其中在钢液脱氧过程中加入脱氧剂，脱氧剂的种类和添加顺序是Ti→Mg；并且通过向炉内添加Fe2O3粉以控制钢液中加Ti前的初始氧位，Fe2O3粉的添加量为使钢液的氧含量为0.001～0.01％；
(2)加热；
(3)热轧；
(4)冷却。
进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(3)中，热轧分两阶段轧制，其中第一阶段为再结晶轧制，在完全再结晶温度范围内，控制轧制的单道次压下率≥8％，累计压下率≥50％，控制开轧温度为1000～1150℃，第一阶段终轧温度为950～1000℃；其中第二阶段为未再结晶轧制，控轧开轧温度为800～860℃，轧制单道次压下率≥7％，累计压下率≥50％，控制终轧温度为780℃～840℃。
进一步地，在本发明所述的制造方法中，在步骤(4)中，在钢板完成轧制后立即运送到冷却设备处，钢板传送时间≤15s，对钢板进行冷却；其中钢板开冷温度为770℃～830℃，冷却速度为15～30℃/s，停冷温度为380℃～600℃。
本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板及其制造方法相较于现有技术具有如下所述的优点以及有益效果：
本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板采用了合理的合金元素组合设计，在制造过程中通过采取合适的脱氧剂选择、钢液氧位控制和脱氧工艺优化，可以使钢中生成成分尺寸适宜的夹杂物。
本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的制造方法可以有效抑制高热输入焊接过程中奥氏体晶粒的长大，促进晶内铁素体的成长，提高钢板母材及焊接热影响区的韧性，改善厚钢板的高热输入焊接性能。采用本发明所述制造方法制得的钢板的抗拉强度≥570MPa，并且在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区具有在-40℃下的平均夏比冲击功≥100J的良好性能。
本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板具有良好的推广前景和应用价值，其可以作为焊接结构材料有效应用于工程机械、桥梁结构、海洋平台用钢等。
附图说明
图1为实施例1的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板母材的显微组织照片。
具体实施方式
下面将结合说明书附图以及具体的实施例对本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板及其制造方法做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
实施例1-6
实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板采用以下步骤制得：
(1)按照表1所示的化学成分进行冶炼、精炼和连铸：其中在钢液脱氧过程中加入脱氧剂，脱氧剂的种类和添加顺序是Ti→Mg；并且通过向炉内添加Fe2O3粉以控制钢液中加Ti前的初始氧位，Fe2O3粉的添加量为使钢液的氧含量为0.001～0.01％。
(2)加热：将铸坯加热到1150℃。
(3)热轧：分两阶段轧制，其中第一阶段为再结晶轧制，在完全再结晶温度范围内，控制轧制的单道次压下率≥8％，累计压下率≥50％，控制开轧温度为1000～1150℃，第一阶段终轧温度为950～1000℃；其中第二阶段为未再结晶轧制，控轧开轧温度为800～860℃，轧制单道次压下率≥7％，累计压下率≥50％，控制终轧温度为780℃～840℃。
(4)冷却：在钢板完成轧制后立即运送到冷却设备处，钢板传送时间≤15s，对钢板进行冷却；其中钢板开冷温度为770℃～830℃，冷却速度为15～30℃/s，停冷温度为380℃～600℃。
表1列出了实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的各化学元素的质量百分配比。
表1.(wt％，余量为Fe和除了P、S以及O以外的其他不可避免的杂质)
注：焊接冷裂纹敏感指数Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+B，上式中的C、Si、Mn、Cu、Cr、Ni、Mo、V和B均表示其各自对应元素的化学质量百分含量百分号前的数值。在本发明中不含Si元素，因此代入数值为0。
表2-1和表2-2列出了实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的具体工艺参数。
表2-1.
表2-2.
将制得的实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板进行尺寸测量和组织观察，具体尺寸测量和观察结果列于表3中。
表3.
由表3可见，本发明实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板均具有含Mg的夹杂物，其中含Mg的夹杂物的尺寸均≤2μm，且其在钢板中的数量密度均≥200个/mm2。
将制得的板厚均为50mm的实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板进行各项性能测试，所得的测试结果列于表4中。
表4列出了实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的性能测试结果。
表4.
由表4可以看出，本发明实施例1-6的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板均具有良好的力学性能，实施例1-6的母材抗拉强度均≥570MPa，并且在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区在-40℃下平均夏比冲击功vE-40均≥100J。
图1为实施例1的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板母材的显微组织照片。
如图1所示，实施例1的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板母材的微观组织为准多边形铁素体和针状铁素体。
综上所述可以看出，本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板采用了合理的合金元素组合设计，在制造过程中通过采取合适的脱氧剂选择、钢液氧位控制和脱氧工艺优化，可以使钢中生成成分尺寸适宜的夹杂物。
本发明所述的制造方法可以有效抑制高热输入焊接过程中奥氏体晶粒的长大，促进晶内铁素体的成长，提高钢板母材及焊接热影响区的韧性，改善厚钢板的高热输入焊接性能。采用本发明制造方法制得的钢板的抗拉强度≥570MPa，并且在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区具有在-40℃下的平均夏比冲击功≥100J的良好性能。
本发明所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板具有良好的推广前景和应用价值，其可以作为焊接结构材料有效应用于工程机械、桥梁结构、海洋平台用钢等。
此外，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其除了Fe以外还含有质量百分含量如下的下述各化学元素：
C：0.03％～0.06％、Mn：1.4％～1.9％、Nb：0.02％～0.05％、Cr：0.1％～0.3％、Ni：0.5％～0.9％、Mo：0.05％～0.15％、Cu：0.1％～0.4％、V：0.001％～0.01％、Ti：0.006％～0.018％、B：0.0001％～0.001％、N：0.001％～0.006％、Mg：0.001％～0.005％。
2.如权利要求1所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其各化学元素质量百分比为：
C：0.03％～0.06％、Mn：1.4％～1.9％、Nb：0.02％～0.05％、Cr：0.1％～0.3％、Ni：0.5％～0.9％、Mo：0.05％～0.15％、Cu：0.1％～0.4％、V：0.001％～0.01％、Ti：0.006％～0.018％、B：0.0001％～0.001％、N：0.001％～0.006％、Mg：0.001％～0.005％；余量为Fe和其他不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其各化学元素的质量百分比满足下列各项的至少其中之一：
1≤Ti/N≤5；
Pcm≤0.23％；其中Pcm＝C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+B。
4.如权利要求1或2所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其还含有下列各元素的至少其中之一：
Sn≤0.3％、Bi≤0.3％、Se≤0.3％、Te≤0.3％、Ge≤0.3％、As≤0.3％、Ca≤0.5％、Zr≤0.5％、Hf≤0.5％、稀土元素≤0.5％。
5.如权利要求2所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，在其他不可避免的杂质中：P≤0.02％，S≤0.005％，O≤0.002％。
6.如权利要求1或2所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其微观组织为针状铁素体+准多边形铁素体。
7.如权利要求1或2所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其具有含Mg的夹杂物，其中含Mg的夹杂物的尺寸≤2μm，并且/或者其在钢板中的数量密度≥200个/mm2。
8.如权利要求1或2所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其厚度为40-70mm。
9.如权利要求1或2所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板，其特征在于，其抗拉强度≥570MPa，并且在焊接热输入至少为100kJ/cm的条件下，钢板的焊接热影响区在-40℃下的平均夏比冲击功≥100J。
10.如权利要求1-9中任意一项所述的抗拉强度570MPa级高热输入焊接用钢板的制造方法，其特征在于，其包括步骤：
(1)冶炼、精炼和连铸：其中在钢液脱氧过程中加入脱氧剂，脱氧剂的种类和添加顺序是Ti→Mg；并且通过向炉内添加Fe2O3粉以控制钢液中加Ti前的初始氧位，Fe2O3粉的添加量为使钢液的氧含量为0.001～0.01％；
(2)加热；
(3)热轧；
(4)冷却。
11.如权利要求10所述的制造方法，其特征在于，在步骤(3)中，分两阶段轧制，其中第一阶段为再结晶轧制，在完全再结晶温度范围内，控制轧制的单道次压下率≥8％，累计压下率≥50％，控制开轧温度为1000～1150℃，第一阶段终轧温度为950～1000℃；其中第二阶段为未再结晶轧制，控轧开轧温度为800～860℃，轧制单道次压下率≥7％，累计压下率≥50％，控制终轧温度为780℃～840℃。
12.如权利要求10或11所述的制造方法，其特征在于，在步骤(4)中，在钢板完成轧制后立即运送到冷却设备处，钢板传送时间≤15s，对钢板进行冷却；其中钢板开冷温度为770℃～830℃，冷却速度为15～30℃/s，停冷温度为380℃～600℃。
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