CN116791009A - 适用于超大热输入焊接的大厚度钢板及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板及其生产方法，钢板中，C 0.06~0.11%，Si 0.15~0.35%，Mn 1.4~1.8%，Cr 0.1~0.5%，Ni 0.3~0.8%，P＜0.015%，S＜0.015%，Ti 0.02~0.05%，Ti+Zr为0.025~0.15%，余量为铁和杂质；生产方法包括钢水冶炼、连铸、加热、两阶段控制轧制成80~120mm厚的钢板、控制冷却和成品；RH精炼中破空后以4~5m/s的速度喂入至少800m含Zr包芯线；再结晶区轧制的终轧温度为950~1050℃，总压下率≥43%，平均每道次压下量≥45mm；控制冷却工序的冷速≥15℃/s。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域，涉及一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，以及采用该生产方法制备而成的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板。
背景技术
随着运输干线和集装箱枢纽港的出现、以及航运技术的高速发展，船舶不断朝着大型化的方向发展，集装箱船舶从第1代已经发展到第6代，运载能力也增至以前的7倍，随之而来的是对大厚度钢板（也即厚度≥80mm的钢板）的旺盛需求，但是随着船舶用钢板的厚度大幅度提高，大厚度钢板的生产难度也不断攀升，而且大厚度钢板的焊接效率低，容易导致大型船舶的生产效率低、生产成本高的问题。
钢材行业中为了提高钢板的厚度，通常采用钢锭进行锻造或轧制开坯后，再加热轧制成大厚度钢板，然而钢锭的冶金质量较差，轧制后的钢板性能无法满足船舶用钢板的高要求，因此通常在轧制成钢板后再通过热处理工序来改善钢板的性能，因而生产流程长，制备难度大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于大热输入焊接的低屈强比钢板的生产方法，以及采用该生产方法制备而成的适用于大热输入焊接的低屈强比钢板，以解决大厚度钢板制备不易且焊接效率低的问题。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，所述钢板的化学成分以质量百分比计包括：C 0.06~0.11%，Si 0.15~0.35%，Mn 1.4~1.8%，Cr 0.1~0.5%，Ni 0.3~0.8%，P＜0.015%，S＜0.015%，Ti 0.02~0.05%，Ti+Zr为0.025~0.15%，余量为铁和不可避免的杂质；
所述生产方法包括步骤：
（1）采用铁水脱硫、转炉冶炼、LF精炼和RH真空精炼进行钢水冶炼，控制最终所得钢水中以质量百分比计P＜0.015%，S＜0.015%，其中RH精炼工序中，完成真空脱气和去除夹杂物处理后破空，并以4~5m/s的速度喂入至少800m的含Zr包芯线；
（2）将步骤（1）所得钢水连铸成连铸坯；
（3）将连铸坯送入加热炉中进行加热，加热温度为1050~1150℃，并控制每块连铸坯的在炉时间≥320min；
（4）对加热后的连铸坯依次进行再结晶区轧制和非再结晶区轧制，再结晶区轧制的终轧温度为950~1050℃，总压下率≥43%，平均每个道次的压下量≥45mm；将再结晶区轧制所得中间坯待温至800℃以下，之后进行非再结晶区轧制得到厚度为80~120mm钢板；
（5）将轧制所得钢板以1~2m/s的速度输送至加速冷却设备进行冷却，冷却速度≥15℃/s，终冷温度≤500℃；
（6）将步骤（5）所出钢板进行矫直、堆垛缓冷和切割精整后，得到钢板成品。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述含Zr包芯线的钢带厚度为0.7~0.8mm，所述含Zr包芯线中含Zr合金颗粒的尺寸为0.5~2mm。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述钢板中含Ti氧化物和含Zr氧化物的面密度>800个/mm2。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述转炉冶炼工序中采用顶底复吹工艺，并按照硅铁、金属锰、石灰的顺序向钢水中加入合金及渣料，炉渣的目标碱度为3.5，出钢时钢包底吹氩气的压力为0.5~0.6MPa。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述LF精炼工序全程吹氩；在加入渣料及合金时，控制钢包底吹氩气的压力为0.6~0.7MPa；加热期间钢包底吹氩气的压力为0.5MPa。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述RH真空精炼工序中，采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，喂入含Zr包芯线后软搅拌并控制软搅拌时间≥8min，出钢前向钢包中加入碳化稻壳进行保温。
作为本发明一实施方式的进一步改进，步骤（2）中，连铸时的浇铸温度控制为1510~1580℃，拉速控制为1.0~1.3m/min，连铸过程采用大包长水口及氩封、碱性中间包覆盖剂、浸入式水口进行全保护浇铸，浸入式水口的浸入深度为120~180mm，控制结晶器的液面波动在±2mm以内。
为实现上述发明目的，本发明一实施方式还提供了一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板，所述钢板采用如上所述的生产方法制备而成。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述钢板的组织为针状铁素体+多边形铁素体+珠光体的多相组织，其中，针状铁素体的含量≥80%。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述钢板的屈服强度≥450MPa，抗拉强度为560~600MPa，延伸率≥25%；在热输入≥600kJ/cm的条件下焊接所形成的焊接热影响区的抗拉强度≥550MPa，-40℃冲击功≥250J。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
（1）通过上述化学成分设计方案，Cr的添加可有效提高钢板的淬透性，通过控制其含量，可以形成以细针状铁素体为基体的组织，改善钢板的焊接性能；Ni是提高强度和低温韧性的有效元素，通过其含量控制，可以改善钢板的表面质量，并控制成本；Ti的添加可在钢板中形成细小弥散分布的含Ti氧化物，提高钢板的低温冲击韧性；Zr是形成氧化物夹杂的重要元素，Zr的添加有利于促进铁素体的多维形核，使氧化物粒子弥散化，减小氧化物尺寸。如此，本申请的化学成分设计方案可以使钢板在经历焊接热循环的过程中，含Ti氧化物和含Zr氧化物诱导促发晶内铁素体形核，减少晶界铁素体或者贝氏体板条的形成，进而提高钢板的焊接热影响区的低温冲击韧性。
（2）本申请的生产方法通过合理的化学成分设计，添加Cr、Ni、Ti、Zr微合金，结合两阶段控制轧制、控制冷却中的工艺手段，可以形成以细针状铁素体为基体的组织，提高强度和低温冲击韧性，从而可以采用连铸坯制备厚度达到80mm及以上的大厚度钢板，钢板的最大厚度甚至可达到120mm，相较于采用冶金质量不如连铸坯的钢锭制备大厚度的钢板，本申请无需回火、正火、淬火+回火等热处理工序改善钢板的性能，即可实现320mm厚度的连铸坯生产厚度为80~120mm的大厚度钢板，不仅节约了工序，缩短了生产周期，降低了生产难度和成本，并且可采用热输入≥600kJ/cm的超大线能量进行焊接，且具有良好的焊接质量以及较高的焊接效率，焊接接头具有优异的低温韧性，可以适用于大型船舶如集装箱船等，有利于提高船舶质量、制造效率以及使用安全性。具体地，钢板的屈服强度≥450MPa，抗拉强度为560~600MPa，延伸率≥25%；在热输入≥600kJ/cm的条件下焊接所形成的焊接热影响区的抗拉强度≥550MPa，-40℃冲击功≥250J。
具体实施方式
下面结合具体的实施方式来对本发明的技术方案做进一步的介绍，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。
本发明一实施方式提供了一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，以及采用该生产方法制备而成的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板。所谓适用于超大热输入，也即可采用热输入≥600kJ/cm的超大线能量进行焊接。所谓大厚度钢板，也即厚度≥80mm的钢板，在本实施方式中，钢板的厚度为80~120mm。所谓适用于超大热输入焊接的大厚度钢板，也即钢板不仅厚度可达到80mm及以上，而且在焊接时可采用热输入≥600kJ/cm的超大线能量进行焊接，从而具有良好的焊接质量以及较高的焊接效率，焊接接头具有优异的低温韧性，以适用大型船舶如集装箱船等，有利于提高船舶质量、制造效率以及使用安全性。
具体地，所述生产方法中，按预定的化学成分设计方案进行冶钢，所得钢水浇注成连铸坯。如此，冶钢终点钢水的化学成分、连铸坯的化学成分以及最终所得钢板的化学成分均满足所述预定的化学成分设计方案。所述预定的化学成分设计方案为，化学成分以质量百分比计包括：C 0.06~0.11%，Si 0.15~0.35%，Mn 1.4~1.8%，Cr 0.1~0.5%，Ni 0.3~0.8%，P＜0.015%，S＜0.015%，Ti 0.02~0.05%，Ti+Zr为0.025~0.15%，余量为铁和不可避免的杂质。
通过上述化学成分设计方案，Cr的添加可有效提高钢板的淬透性，通过控制其含量，可以形成以细针状铁素体为基体的组织，改善钢板的焊接性能；Ni是提高强度和低温韧性的有效元素，通过其含量控制，可以改善钢板的表面质量，并控制成本；Ti的添加可在钢板中形成细小弥散分布的含Ti氧化物，提高钢板的低温冲击韧性；Zr是形成氧化物夹杂的重要元素，Zr的添加有利于促进铁素体的多维形核，使氧化物粒子弥散化，减小氧化物尺寸。如此，本申请的化学成分设计方案可以使钢板在经历焊接热循环的过程中，含Ti氧化物和含Zr氧化物诱导促发晶内铁素体形核，减少晶界铁素体或者贝氏体板条的形成，进而提高钢板的焊接热影响区的低温冲击韧性。
所述适用于超大热输入焊接的大厚度钢板中，含Ti氧化物和含Zr氧化物的面密度>800个/mm2。
在工艺流程方面，所述生产方法包括依序进行的如下工序：
（1）钢水冶炼
采用铁水脱硫工序、转炉冶炼工序、LF精炼工序和RH真空精炼工序进行钢水冶炼，在该整个钢水冶炼过程中按照前述预定的化学成分设计方案来调控钢水中各个化学元素的含量，包括控制最终所得钢水中以质量百分比计P＜0.015%，S＜0.015%。
其中，RH精炼工序中，完成真空脱气和去除夹杂物处理后破空，并以4~5m/s的速度喂入至少800m的含Zr包芯线。Zr是形成氧化物夹杂的重要元素，Zr的添加有利于促进铁素体的多维形核，以包芯线的方式加入Zr，不仅可以使氧化物粒子弥散化，而且可以细化氧化物粒子，减小氧化物尺寸；如此，钢板在经历焊接热循环的过程中，该类氧化物夹杂可以诱导促发晶内铁素体形核，从而减少晶界铁素体或者贝氏体板条的形成，进而提高焊接热影响区的低温冲击韧性。
优选地，所述含Zr包芯线的钢带厚度为0.7~0.8mm，所述含Zr包芯线中含Zr合金颗粒的尺寸为0.5~2mm，通过控制较大的含Zr包芯线的钢带厚度和较大的含Zr合金颗粒，可以延缓含Zr包芯线在钢水中的熔化速度，增加包芯线喂入钢水的深度，提高合金在钢水中的停留时间，减少上合金浮至钢水液面的烧损，提高收得率。
优选地，所述转炉冶炼工序在转炉中进行，且转炉冶炼工序采用顶底复吹工艺，并按照硅铁、金属锰、石灰的顺序向钢水中加入合金及渣料，炉渣的目标碱度为3.5，出钢时钢包底吹氩气的压力为0.5~0.6MPa，以提高钢水的纯净度，减少杂质。
优选地，所述LF精炼工序对转炉冶炼后的钢水进行化学成分调整、温度调控、以及夹杂物调控，LF精炼工序全程吹氩；在加入渣料及合金时，控制钢包底吹氩气的压力为0.6~0.7MPa；加热期间钢包底吹氩气的压力为0.5MPa。
优选地，所述RH真空精炼工序中，采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，喂入含Zr包芯线后软搅拌并控制软搅拌时间≥8min，出钢前向钢包中加入碳化稻壳进行保温，可以降低生产成本，减少环境污染。
更优选地，所述RH真空精炼工序中，真空脱气时间＞10min，合金化后进行净循环处理，净循环处理时间≥5min。
（2）连铸
将钢水冶炼工序最终所得钢水在连铸机上连铸成连铸坯。
优选地，连铸时的浇铸温度控制为1510~1580℃，拉速控制为1.0~1.3m/min。这样可以减小连铸坯的中心偏析，同时防止连铸坯出现内部裂纹、缩孔等内部缺陷。
其中，连铸坯的厚度为320mm。
优选地，连铸过程采用大包长水口及氩封、碱性中间包覆盖剂、浸入式水口进行全保护浇铸，浸入式水口的浸入深度为120~180mm，控制结晶器的液面波动在±2mm以内。
（3）坯料加热
将连铸坯送入加热炉中进行加热，加热温度为1050~1150℃，并控制每块连铸坯的在炉时间≥320min，这样可以使连铸坯中心得到充分加热，优化组织，减少偏析和缺陷。
（4）两阶段控制轧制
将加热后的连铸坯分两个阶段进行轧制。
其中，第一阶段为再结晶区轧制，连铸坯通过多道次粗轧成厚度为160~180mm的中间坯，终轧温度为950~1050℃，总压下率≥43%，平均每个道次的压下量≥45mm。
第二阶段为非再结晶区轧制，在再结晶区轧制结束后而非再结晶区轧制开始前，先将再结晶区轧制所得中间坯待温至800℃以下，而后再进行多道次非再结晶区轧制，也即精轧，得到厚度为80~120mm的钢板。
如此，在前述化学成分设计方案的基础上，可以实现低压缩比轧制，将厚度为320mm的连铸坯轧制成厚度为80~120mm的钢板，通过两阶段控制轧制，首先在再结晶区进行轧制，而后在未再结晶区进行轧制，从而充分细化奥氏体晶粒，进一步通过轧制温度和压下量的控制，提高钢板在厚度方向上的力学性能均匀性，改善心部质量，从而提升低温冲击韧性和抗拉强度。
（5）控制冷却
将轧制所得钢板以1~2m/s的速度输送至快速冷却设备进行冷却，冷却速度≥15℃/s，终冷温度≤500℃。也就是说，将轧制完成后的钢板立即通过辊道快速输送至快速冷却设备进行快速冷却。这样，结合前述两阶段控制轧制和该控制冷却的工艺手段，可以提高轧后相变过程中的针状铁素体形核率，使组织中的针状铁素体占比大幅提升，从而提升低温冲击韧性和抗拉强度。
在本实施方式中，加速冷却设备采用ACC快速冷却设备。
（6）成品
将冷却后的钢板进行矫直、堆垛缓冷和切割精整后，得到钢板成品。
综上，本实施方式的生产方法通过合理的化学成分设计，添加Cr、Ni、Ti、Zr微合金，结合两阶段控制轧制、控制冷却中的工艺手段，可以形成以细针状铁素体为基体的组织，提高强度和低温冲击韧性，从而可以采用连铸坯制备厚度达到80mm及以上的大厚度钢板，钢板的最大厚度甚至可达到120mm，相较于采用冶金质量不如连铸坯的钢锭制备大厚度的钢板，本申请无需回火、正火、淬火+回火等热处理工序改善钢板的性能，即可实现320mm厚度的连铸坯生产厚度为80~120mm的大厚度钢板，不仅节约了工序，缩短了生产周期，降低了生产难度和成本，并且可采用热输入≥600kJ/cm的超大线能量进行焊接，且具有良好的焊接质量以及较高的焊接效率，焊接接头具有优异的低温韧性，可以适用于大型船舶如集装箱船等，有利于提高船舶质量、制造效率以及使用安全性。具体地，钢板中含Ti氧化物和含Zr氧化物的面密度>800个/mm2，钢板的屈服强度≥450MPa，抗拉强度为560~600MPa，延伸率≥25%；在热输入≥600kJ/cm的条件下焊接所形成的焊接热影响区的抗拉强度≥550MPa，-40℃冲击功≥250J。
本发明一实施方式还提供了一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板，采用如上所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法制备而成，所述钢板的化学成分以质量百分比计包括：C 0.06~0.11%，Si 0.15~0.35%，Mn 1.4~1.8%，Cr 0.1~0.5%，Ni 0.3~0.8%，P＜0.015%，S＜0.015%，Ti 0.02~0.05%，Ti+Zr为0.025~0.15%，余量为铁和不可避免的杂质。
其中，Ti+Zr为0.025~0.15%，也即Ti与Zr的质量百分比之和为0.025~0.15%。
进一步地，该适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的组织为针状铁素体+多边形铁素体+珠光体的多相组织，其中，针状铁素体的含量≥80%。
经测试，该适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的屈服强度≥450MPa，抗拉强度为560~600MPa，延伸率≥25%；在热输入≥600kJ/cm的条件下焊接所形成的焊接热影响区的抗拉强度≥550MPa，-40℃冲击功≥250J，具有优异的强度、焊接性能和低温冲击韧性。
为使本发明一实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合依照本发明一实施方式的实施例1~9，来进一步说明本实施方式。显然，所描述的实施例1~9是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。在前述实施方式的基础上进行的其它实施例，未脱离本发明的技艺宗旨。
具体地，实施例1~9均提供了一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板，其化学成分如表1所示，其中，P＜0.015%，S＜0.015%，其余为Fe以及不可避免的杂质。
表1
下面分别对各个实施例的生产方法进行详细介绍。
（1）钢水冶炼
采用铁水脱硫工序、转炉冶炼工序、LF精炼工序和RH真空精炼工序进行钢水冶炼，在该整个钢水冶炼过程中按照表1预定的化学成分设计方案来调控钢水中各个化学元素的含量，包括控制最终所得钢水中以质量百分比计P＜0.015%，S＜0.015%。
转炉冶炼工序在转炉中进行，且转炉冶炼工序采用顶底复吹工艺，并按照硅铁、金属锰、石灰的顺序向钢水中加入合金及渣料，炉渣的目标碱度为3.5，出钢时钢包底吹氩气的压力为0.5~0.6MPa。
RH精炼工序中，完成真空脱气和去除夹杂物处理后破空，并向钢水中喂入含Zr包芯线，含Zr包芯线中含Zr合金颗粒的尺寸为0.5~2mm。其中，含Zr包芯线的喂入长度、喂入速度、钢带厚度如表2所示。
LF精炼工序对转炉冶炼后的钢水进行化学成分调整、温度调控、以及夹杂物调控，LF精炼工序全程吹氩；在加入渣料及合金时，控制钢包底吹氩气的压力为0.6~0.7MPa；加热期间钢包底吹氩气的压力为0.5MPa。
RH真空精炼工序中，采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，真空脱气时间＞10min，合金化后进行净循环处理，净循环处理时间≥5min，喂入含Zr包芯线后软搅拌并控制软搅拌时间≥8min，出钢前向钢包中加入碳化稻壳进行保温。
表2
（2）连铸
将钢水冶炼工序最终所得钢水在连铸机上连铸成厚度为320mm的连铸坯，连铸时的浇铸温度控制为1510~1580℃，拉速控制为1.0~1.3m/min。连铸过程采用大包长水口及氩封、碱性中间包覆盖剂、浸入式水口进行全保护浇铸，浸入式水口的浸入深度为120~180mm，控制结晶器的液面波动在±2mm以内。
（3）坯料加热
将连铸坯送入加热炉中进行加热，加热温度为1050~1150℃，并控制每块连铸坯的在炉时间≥320min。
（4）两阶段控制轧制
将加热后的连铸坯分两个阶段进行轧制。
其中，第一阶段为再结晶区轧制，连铸坯通过多道次粗轧轧制成中间坯，中间坯的厚度、终轧温度、总压下率、平均每个道次的压下量如表3所示。
第二阶段为非再结晶区轧制，在再结晶区轧制结束后而非再结晶区轧制开始前，先将再结晶区轧制所得中间坯待温至800℃以下，而后再进行多道次非再结晶区轧制，也即精轧，轧制得到钢板，精轧的开轧温度以及钢板的厚度如表3所示。
（5）控制冷却
将轧制所得钢板输送至ACC快速冷却设备进行冷却，终冷温度≤500℃，钢板输送至ACC快速冷却设备的输送速度和冷却速度如表3所示。
（6）成品
将冷却后的钢板进行矫直、堆垛缓冷和切割精整后，得到钢板成品。
表3
对实施例1~9的钢板成品，按照相同的测试方法进行取样并进行金相组织检测、含Ti氧化物和含Zr氧化物密度检测、力学性能检测和焊接性能测试，检测结果如下：
（1）组织方面，采用金相显微镜对钢板进行观察，发现实施例1~9的钢板的组织均为针状铁素体+多边形铁素体+珠光体的多相组织，且针状铁素体的含量均≥80%。
（2）采用扫描电镜对上述实施例的钢板中的含Ti氧化物和含Zr氧化物夹杂进行统计，获得含Ti氧化物和含Zr氧化物夹杂的面密度如表4所示。
（3）力学性能方面，参照GB/T 228.1-2021标准对上述实施例的钢板的机械性能进行测试。具体如下：
采用拉伸试验机对钢板的屈服强度、抗拉强度、延伸率进行测试，测试结果如表4所示；
（4）焊接性能方面：对上述实施例的钢板进行焊接后，参照GB/T 228.1-2021和GB/T 229-2020标准对焊接热影响区的机械性能进行测试，其中焊接热输入量如表4所示。具体如下：
采用拉伸试验机对焊接热影响区的抗拉强度进行测试，测试结果如表4所示；
采用冲击试验机对焊接热影响区的-40℃冲击功进行测试，测试结果如表4所示。
表4
综上，本发明可以采用连铸坯制备厚度达到80mm及以上的大厚度钢板，钢板的最大厚度甚至可达到120mm，相较于采用冶金质量不如连铸坯的钢锭制备大厚度的钢板，本申请无需回火、正火、淬火+回火等热处理工序改善钢板的性能，即可实现320mm厚度的连铸坯生产厚度为80~120mm的大厚度钢板，不仅节约了工序，缩短了生产周期，降低了生产难度和成本，并且可采用热输入≥600kJ/cm的超大线能量进行焊接，且具有良好的焊接质量以及较高的焊接效率，焊接接头具有优异的低温韧性，可以适用于大型船舶如集装箱船等，有利于提高船舶质量、制造效率以及使用安全性。具体地，钢板的屈服强度≥450MPa，抗拉强度为560~600MPa，延伸率≥25%；在热输入≥600kJ/cm的条件下焊接所形成的焊接热影响区的抗拉强度≥550MPa，-40℃冲击功≥250J。
应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
上文所列出的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板的化学成分以质量百分比计包括：C 0.06~0.11%，Si 0.15~0.35%，Mn 1.4~1.8%，Cr 0.1~0.5%，Ni 0.3~0.8%，P＜0.015%，S＜0.015%，Ti 0.02~0.05%，Ti+Zr为0.025~0.15%，余量为铁和不可避免的杂质；
所述生产方法包括步骤：
（1）采用铁水脱硫、转炉冶炼、LF精炼和RH真空精炼进行钢水冶炼，控制最终所得钢水中以质量百分比计P＜0.015%，S＜0.015%，其中RH精炼工序中，完成真空脱气和去除夹杂物处理后破空，并以4~5m/s的速度喂入至少800m的含Zr包芯线；
（2）将步骤（1）所得钢水连铸成连铸坯；
（3）将连铸坯送入加热炉中进行加热，加热温度为1050~1150℃，并控制每块连铸坯的在炉时间≥320min；
（4）对加热后的连铸坯依次进行再结晶区轧制和非再结晶区轧制，再结晶区轧制的终轧温度为950~1050℃，总压下率≥43%，平均每个道次的压下量≥45mm；将再结晶区轧制所得中间坯待温至800℃以下，之后进行非再结晶区轧制得到厚度为80~120mm钢板；
（5）将轧制所得钢板以1~2m/s的速度输送至加速冷却设备进行冷却，冷却速度≥15℃/s，终冷温度≤500℃；
（6）将步骤（5）所出钢板进行矫直、堆垛缓冷和切割精整后，得到钢板成品。
2.根据权利要求1所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，其特征在于，所述含Zr包芯线的钢带厚度为0.7~0.8mm，所述含Zr包芯线中含Zr合金颗粒的尺寸为0.5~2mm。
3.根据权利要求1所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，其特征在于，所述钢板中含Ti氧化物和含Zr氧化物的面密度>800个/mm2。
4.根据权利要求1所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序采用顶底复吹工艺，并按照硅铁、金属锰、石灰的顺序向钢水中加入合金及渣料，炉渣的目标碱度为3.5，出钢时钢包底吹氩气的压力为0.5~0.6MPa。
5.根据权利要求1所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，其特征在于，所述LF精炼工序全程吹氩；在加入渣料及合金时，控制钢包底吹氩气的压力为0.6~0.7MPa；加热期间钢包底吹氩气的压力为0.5MPa。
6.根据权利要求1所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，其特征在于，所述RH真空精炼工序中，采用RH循环脱气设备进行真空脱气和去除夹杂物处理，喂入含Zr包芯线后软搅拌并控制软搅拌时间≥8min，出钢前向钢包中加入碳化稻壳进行保温。
7.根据权利要求1所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板的生产方法，其特征在于，步骤（2）中，连铸时的浇铸温度控制为1510~1580℃，拉速控制为1.0~1.3m/min，连铸过程采用大包长水口及氩封、碱性中间包覆盖剂、浸入式水口进行全保护浇铸，浸入式水口的浸入深度为120~180mm，控制结晶器的液面波动在±2mm以内。
8.一种适用于超大热输入焊接的大厚度钢板，其特征在于，所述钢板采用如权利要求1~7任一项所述的生产方法制备而成。
9.根据权利要求8所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板，其特征在于，其组织为针状铁素体+多边形铁素体+珠光体的多相组织，其中，针状铁素体的含量≥80%。
10.根据权利要求8所述的适用于超大热输入焊接的大厚度钢板，其特征在于，所述钢板的屈服强度≥450MPa，抗拉强度为560~600MPa，延伸率≥25%；在热输入≥600kJ/cm的条件下焊接所形成的焊接热影响区的抗拉强度≥550MPa，-40℃冲击功≥250J。
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