CN109576440A - 一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法 - Google Patents

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CN109576440A CN201811278221.XA CN201811278221A CN109576440A CN 109576440 A CN109576440 A CN 109576440A CN 201811278221 A CN201811278221 A CN 201811278221A CN 109576440 A CN109576440 A CN 109576440A
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Abstract

本发明公开了一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，采用的冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH/VD真空精炼→LF精炼→连铸；所述转炉冶炼工序，转炉出钢过程中或出钢后添加Si、Mn合金进行预脱氧，控制钢液氧位在50～150ppm；所述LF精炼工序，LF精炼进行氧化物冶金和深脱硫，添加Ti、Mg、Ca、Zr脱氧剂进行氧化物冶金时控制钢液氧位在20～100ppm。本发明可显著提高大线能量焊接用钢中氧化物夹杂的数量，夹杂物面密度≥800个/mm2，且钢中≤3μm的夹杂物≥80%。

Description

一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法。
背景技术
随着造船、建筑、压力容器、石油天然气管线及海洋平台的大型化，所使用的钢材逐渐向高强度、厚规格发展。为提高焊接效率，缩短建造工期，在焊接中多采用大线能量焊接的方式。然而，经大线能量焊接后，钢材焊接热影响区的组织结构遭到破坏，奥氏体晶粒长大明显，形成粗晶区，导致热影响区塑性和韧性显著下降，降低了安全性。因此改善厚钢板的大线能量焊接性能，可以提高焊接效率，缩短制造工时，降低制造成本，成为越来越迫切的要求。
研究表明，利用钢中细小、弥散分布的夹杂物，在焊接热循环过程中，不仅可以钉扎奥氏体晶界，抑制其长大，而且还可以作为形核核心，促进晶内针状铁素体转变，从而提高大线能量焊接热影响区的性能。
近年来，基于TiN、TiO、Al2O3、CaO、MgO等粒子的氧化物冶金技术广泛应用于大线能量焊接用钢的开发中，例如特开2007-277681公布的技术利用含TiO的钢种增大Mn的添加量而增大铁素体相变驱动力，使TiO-MnS复合析出物作为晶内相变核的效果增大，使晶粒细化从而提高热影响区韧性；此外，特开2010-77494、CN200610047899.8、CN201310291220.X、CN200510023216.0等公布的技术利用Ti、Al、Mg、Ca等元素的一种或多种复合脱氧，控制这些元素与S、O、N含量及相互间比例，在钢水中形成一定数量并弥散分布的硫化物、氮化物和氧化物的复合粒子来抑制奥氏体晶粒的长大并促进针状铁素体的形成，从而提高大线能量焊接热影响区的性能。
为了在钢中得到尺寸在0.2～3μm的氧化物夹杂，除选择合适的脱氧剂外，更重要的因素是复杂的冶炼和脱氧合金化工艺。CN201510700964.1公布了铁水预处理、复吹转炉炼钢、LF精炼、RH真空精炼、合金包芯线喂丝、连铸的生产工艺，在RH真空处理后进行氧化物冶金，并控制此时钢液氧位5～60ppm，但是经LF造白渣脱氧和RH真空处理后，钢中氧位很低，若不进行补氧将不能够生成足够数量的氧化物夹杂；CN200910187626.7公布了一种在浇铸过程中将Ti以钢带包裹合金粉末形成钢丝的方式送入的冶炼方法，但该方法很难形成均匀分布的夹杂物；CN201310135074.1公布的冶炼方法是在LF精炼过程进行脱氧生成氧化物夹杂，然后再进行VD真空处理，但此方法在VD真空处理后钢中夹杂物将去除约50%，氧化物夹杂数量大大减少。
通过大量研究实验证明，在大线能量焊接用钢的冶炼过程中，采用合适的脱氧剂及添加方法，可在钢中形成大量细小弥散分布的特定成分的夹杂物，这些夹杂物可显著提高大线能量焊接用钢的焊后性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法。该发明控制方法所形成的夹杂物数量多、尺寸合适且弥散分布，可显著提高钢材的大线能量焊后性能。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，采用的冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH/VD真空精炼→LF精炼→连铸；所述转炉冶炼工序，转炉出钢过程中或出钢后添加Si、Mn合金进行预脱氧，控制钢液氧位在50～150ppm；所述LF精炼工序，进行氧化物冶金和深脱硫，进行氧化物冶金时控制钢液氧位在20～100ppm。
本发明所述LF加热工序，加入全部渣料和脱氧元素之外的合金元素，并进行加热，但不进行脱氧和脱硫，出站温度≥1600℃。
本发明所述RH/VD真空精炼工序，进站温度≥1580℃，真空处理时间10～20min，对钢液进行充分脱氢至H≤0.0002%，破空后出站。
本发明所述LF精炼工序，首先加入钛、钙、镁、锆合金中的任意一种或几种进行氧化物冶金，然后再进行脱硫、加热升温和成分微调，温度及成分合格后软吹10～20min出站。
本发明所述转炉冶炼工序，控制钢液氧位在53～147ppm。
本发明所述LF精炼工序，进进行氧化物冶金时控制钢液氧位在21～99ppm。
本发明LF加热并不是必需的，如果转炉或电炉出钢后钢液温度能够满足RH/VD需要，可不进行LF加热。
本发明所述控制方法制得的钢板中，夹杂物面密度≥800个/mm2，且钢中≤3μm的夹杂物所占比例≥80%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明通过关键工序氧位控制和合理的生产工艺，提高了钢液中氧化物夹杂的数量，更有利于抑制焊接热影响区奥氏体晶粒的长大，并促进晶内铁素体的成长，从而改善钢板的大线能量焊接性能。2、本发明控制方法可显著提高大线能量焊接用钢中氧化物夹杂的数量，夹杂物面密度≥800个/mm2，且钢中≤3μm的夹杂物≥80%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.12%、Si：0.3%、Mn：1.3%、Nb：0.03%、Ti：0.15%、P：0.09%、S：0.005%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水105t，废钢19t，铁水温度1340℃，出钢温度1620℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位94ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1545℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Nb合金化，温度升至1623℃时，出站；
（3）RH真空精炼工序：RH进站温度1605℃，真空处理时间10min，钢液脱氢至H：0.00013%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1560℃，钢液氧位55ppm，向钢中加入钛铁，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹20min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1530～1555℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为300mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成30mm厚钢板。
本实施例30mm厚度钢板的室温屈服强度为376MPa，抗拉强度为510MPa，延伸率为29%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为258J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为839个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为85%。
实施例2
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06%、Si：0.4%、Mn：1.7%、Ni：0.4%、Cr：0.4%、Cu：0.23%、Mo：0.15%、Ti：0.03%、Nb：0.04%、V：0.037%、Zr：0.0028%、P：0.07%、S：0.003%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→VD真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水110t，废钢22t，铁水温度1320℃，出钢温度1590℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位53ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1539℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Ni、Cr、Cu、Mo、Nb、V合金化，温度升至1615℃时，出站；
（3）VD真空精炼工序：VD进站温度1603℃，真空处理时间15min，钢液脱氢至H：0.00007%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1555℃，钢液氧位21ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入硅锆合金包芯线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹15min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1530～1555℃，拉速控制在0.9m/min，连铸坯厚度为330mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为654MPa，抗拉强度为725MPa，延伸率为23%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为175J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca、Zr的氧化物夹杂数量为968个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为88%。
实施例3
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05%、Si：0.07%、Mn：0.75%、Ni：0.37%、Cr：0.40%、Cu：0.38%、Ti：0.015%、Ca：0.0035%、B：0.004%、P：0.006%、S：0.004%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→VD真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水115t，废钢20t，铁水温度1298℃，出钢温度1632℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位147ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1551℃，加热升温，加热过程中加入渣料和进行Ni、Cr和Cu的合金化，温度升至1600℃时，出站；
（3）VD真空精炼工序：VD进站温度1581℃，真空处理时间20min，钢液脱氢至H：0.00015%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1552℃，钢液氧位99ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入钙线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹10min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1540～1565℃，拉速控制在0.9m/min，连铸坯厚度为300mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成30mm厚钢板。
本实施例30mm厚度钢板的室温屈服强度为465MPa，抗拉强度为590MPa，延伸率为26%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为208J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Ca、Mg的氧化物夹杂数量为1085个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为89%。
实施例4
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06%、Si：0.25%、Mn：1.6%、Ni：0.25%、Cu：0.01%、V：0.04%、Ti：0.02%、Mg：0.0035%、B：0.002%、P：0.005%、S：0.003%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水112t，废钢16t，铁水温度1290℃，出钢温度1642℃，出钢后依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位150ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1560℃，加热升温，加热过程中加入渣料和进行Ni、V、Cu合金化，温度升至1625℃时，出站；
（3）RH真空精炼工序：RH进站温度1592℃，真空处理时间18min，钢液脱氢至H：0.0001%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1555℃，钢液氧位100ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入镍镁合金包芯线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹12min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1535～1560℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为260mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为590MPa，抗拉强度为712MPa，延伸率为23%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为165J。钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为982个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为90%。
实施例5
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08%、Si：0.30%、Mn：1.5%、Ni：0.15%、Cu：0.008%、V：0.08%、Nb：0.02%、Ti：0.05%、Mg：0.003%、B：0.005%、P：0.007%、S：0.005%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水115t，废钢16t，铁水温度1314℃，出钢温度1652℃，出钢后依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位50ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1564℃，加热升温，加热过程中加入渣料和进行Ni、V、Cu合金化，温度升至1612℃时，出站；
（3）RH真空精炼：RH进站温度1580℃，真空处理时间13min，钢液脱氢至H：0.0002%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1551℃，钢液氧位20ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入镍镁合金包芯线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹17min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1535～1560℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为260mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成50mm厚钢板。
本实施例50mm厚度钢板的室温屈服强度为530MPa，抗拉强度为640MPa，延伸率为25%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为214J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为1147个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为95%。
实施例6
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.07%、Si：0.24%、Mn：1.81%、Cu：0.13%、Ni：0.23%、Nb：0.035%、Ti：0.017%、Ca：0.0025%、P：0.005%、S：0.001%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→VD真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水100t，废钢19t，铁水温度1336℃，出钢温度1611℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位61ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1556℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Cu、Ni、Nb合金化，温度升至1604℃时，出站；
（3）VD真空精炼工序：VD进站温度1585℃，真空处理时间16min，钢液脱氢至H：0.00011%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1557℃，钢液氧位30ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入硅钙合金包芯线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹16min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1535～1560℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为260mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为576MPa，抗拉强度为703MPa，延伸率为22%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为158J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为825个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为80%。
实施例7
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.07%、Si：0.1%、Mn：1.4%、Nb：0.02%、Ti：0.015%、P：0.008%、S：0.002%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水114t，废钢18t，铁水温度1324℃，出钢温度1626℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位73ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1559℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Nb合金化，温度升至1607℃时，出站；
（3）RH真空精炼工序：RH进站温度1588℃，真空处理时间14min，钢液脱氢至H：0.00014%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1559℃，钢液氧位45ppm，向钢中加入钛铁，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹15min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1540～1565℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为330mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为490MPa，抗拉强度为615MPa，延伸率为26%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为172J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为947个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为82%。
实施例8
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.07%、Si：0.3%、Mn：1.24%、Al：0.04%、Nb：0.03%、Ti：0.015%、P：0.008%、S：0.002%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→VD真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水103t，废钢24t，铁水温度1315℃，出钢温度1637℃，出钢后依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位85ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1563℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Nb合金化，温度升至1611℃时，出站；
（3）VD真空精炼工序：VD进站温度1589℃，真空处理时间12min，钢液脱氢至H：0.00015%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1560℃，钢液氧位63ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入铝线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹15min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1545～1565℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为260mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成50mm厚钢板。
本实施例50mm厚度钢板的室温屈服强度为402MPa，抗拉强度为553MPa，延伸率为25%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为224J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Al、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为1036个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为87%。
实施例9
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.06%、Si：0.25%、Mn：1.5%、Al：0.05%、Cu：0.01%、Ni：0.5%、Nb：0.05%、V：0.04%、Ti：0.02%、B：0.002%、P：0.006%、S：0.002%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水109t，废钢21t，铁水温度1293℃，出钢温度1628℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位100ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1552℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Cu、Ni、Nb、V、B合金化，温度升至1606℃时，出站；
（3）RH真空精炼工序：RH进站温度1584℃，真空处理时间15min，钢液脱氢至H：0.00016%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1553℃，钢液氧位72ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入铝线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹18min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1530～1560℃，拉速控制在0.9m/min，连铸坯厚度为260mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为495MPa，抗拉强度为610MPa，延伸率为24%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为185J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Al、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为872个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为91%。
实施例10
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08%、Si：0.3%、Mn：0.4%、Al：0.1%、Cu：0.008%、Ni：0.15%、Nb：0.02%、V：0.08%、Ti：0.05%、B：0.005%、P：0.009%、S：0.004%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→VD真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水123t，废钢17t，铁水温度1289℃，出钢温度1594℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位108ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1543℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Cu、Ni、Nb、V、B合金化，温度升至1615℃时，出站；
（3）VD真空精炼工序：VD进站温度1592℃，真空处理时间17min，钢液脱氢至H：0.00009%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1562℃，钢液氧位85ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入铝线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹15min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1540～1565℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为330mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为426MPa，抗拉强度为561MPa，延伸率为22%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为176J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Al、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为885个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为93%。
实施例11
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.03%、Si：0.09%、Mn：1.62%、Ti：0.012%、B：0.0016%、Mg：0.0014%、P：0.007%、S：0.002%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水117t，废钢21t，铁水温度1322℃，出钢温度1619℃，出钢后依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位115ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1550℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Ti、B合金化，温度升至1608℃时，出站；
（3）RH真空精炼工序：RH进站温度1587℃，真空处理时间19min，钢液脱氢至H：0.00009%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1558℃，钢液氧位90ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入镍镁合金包芯线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹15min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1530～1555℃，拉速控制在0.9m/min，连铸坯厚度为260mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为427MPa，抗拉强度为541MPa，延伸率为26%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为253J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为1423个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为91%。
实施例12
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05%、Si：0.05%、Mn：1.65%、Ti：0.011%、P：0.006%、S：0.002%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→VD真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水116t，废钢23t，铁水温度1317℃，出钢温度1593℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位129ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1549℃，加热升温，加热过程中加入渣料，温度升至1601℃时，出站；
（3）VD真空精炼工序：VD进站温度1582℃，真空处理时间16min，钢液脱氢至H：0.00013%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1554℃，钢液氧位94ppm，向钢中加入钛铁，3min后再向钢包中喂入Ca线，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹16min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1540～1565℃，拉速控制在1.0m/min，连铸坯厚度为330mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成40mm厚钢板。
本实施例40mm厚度钢板的室温屈服强度为418MPa，抗拉强度为528MPa，延伸率为27%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为268J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为1375个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为92%。
实施例13
本实施例钢板的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.08%、Si：0.16%、Mn：1.05%、Nb：0.014%、Ti：0.015%、P：0.018%、S：0.006%，其余为铁及不可避免的杂质。
本实施例钢板冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH真空精炼→LF精炼→连铸，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉装入预处理后铁水122t，废钢18t，铁水温度1334℃，出钢温度1615℃，出钢1/3时依次加入硅、锰及石灰，出钢后钢液氧位137ppm；
（2）LF加热工序：LF进站温度1561℃，加热升温，加热过程中加入渣料和Nb合金化，温度升至1620℃时，出站；
（3）RH真空精炼工序：RH进站温度1599℃，真空处理时间18min，钢液脱氢至H：0.0001%，破空后出站；
（4）LF精炼工序：LF进站温度1557℃，钢液氧位50ppm，向钢中加入钛铁，之后造白渣脱硫及微调合金，成分及温度合格后，软吹15min，出站；
（5）连铸工序：浇铸温度控制在1535～1560℃，拉速控制在0.9m/min，连铸坯厚度为260mm；
（6）轧制工序：采用TMCP轧制工艺轧制成50mm厚钢板。
本实施例50mm厚度钢板的室温屈服强度为420MPa，抗拉强度为523MPa，延伸率为26%，经200kJ/cm大线能量焊接热循环后，-40℃冲击功平均值为244J；钢中尺寸为≤3μm的含Ti、Mg、Ca的氧化物夹杂数量为1064个/mm2，≤3μm夹杂物所占比例为89%。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，采用的冶炼工艺流程为铁水预处理→转炉→LF加热→RH/VD真空精炼→LF精炼→连铸；所述转炉冶炼工序，转炉出钢过程中或出钢后添加Si、Mn合金进行预脱氧，控制钢液氧位在50～150ppm；所述LF精炼工序，进行氧化物冶金和深脱硫，进行氧化物冶金时控制钢液氧位在20～100ppm。
2.根据权利要求1所述的一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，所述LF加热工序，加入全部渣料和脱氧元素之外的合金元素，并进行加热，但不进行脱氧和脱硫，出站温度≥1600℃。
3.根据权利要求1所述的一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，所述RH/VD真空精炼工序，进站温度≥1580℃，真空处理时间10～20min，对钢液进行充分脱氢至H≤0.0002%，破空后出站。
4.根据权利要求1所述的一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，所述LF精炼工序，首先加入钛、钙、镁、锆合金中的任意一种或几种进行氧化物冶金，然后再进行脱硫、加热升温和成分微调，温度及成分合格后软吹10～20min出站。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序，控制钢液氧位在53～147ppm。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，所述LF精炼工序，进进行氧化物冶金时控制钢液氧位在21～99ppm。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，所述LF加热并不是必需的，如果转炉或电炉出钢后钢液温度能够满足RH/VD需要，可不进行LF加热。
8.根据权利要求1-4任意一项所述的一种提高大线能量焊接用钢氧化物夹杂数量的控制方法，其特征在于，所述控制方法制得的钢板中，夹杂物面密度≥800个/mm2，且钢中≤3μm的夹杂物所占比例≥80%。
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