CN114752724B

CN114752724B - 一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢及其制备方法

Info

Publication number: CN114752724B
Application number: CN202210572074.7A
Authority: CN
Inventors: 董中波; 卜勇; 习天辉; 刘文斌; 余宏伟; 童明伟; 张开广; 杜涛; 梁宝珠
Original assignee: Baowu Group Echeng Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Baowu Group Echeng Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2022-05-25
Filing date: 2022-05-25
Publication date: 2023-05-16
Anticipated expiration: 2042-05-25
Also published as: CN114752724A

Abstract

本发明涉及一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢及其制备方法，所述桥梁钢是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.085～0.125%，Si：≤0.16%，Mn：1.75～1.95%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Ni：0.35～0.48%，Cr：0.18～0.38%，Cu：0.24～0.46%，W：0.15～0.35%，Nb：0.035～0.065%，V：0.015～0.022%，Ti：0.008～0.022%，Ca：0.003～0.006%，Als：0.010～0.035%，余量为Fe及不可避免的杂质元素，并同时满足下述关系式：（1）0.438%≤CEV≤0.575%，（2）0.438%≤CEV≤0.575%，（3）1.0×10^‑9≤（Ca）×（S）≤1.8×10^‑9；（4）[（Ni）+（Cu）]/2（Cu）≥1；本发明方法制造的750MPa级高性能桥梁钢板强韧性高、内应力低、焊接性能优良，满足大跨度桥梁、高层建筑等钢结构的应用需求。

Description

一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢及其制备方法

技术领域

本发明涉及金属材料制造技术领域，特别是一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢及其制备方法。

背景技术

近二十年以来，随着国民经济建设发展的需求，我国桥梁制造业得到了前所未有的发展，也取得了举世瞩目的成就。桥梁工程也向大跨度、重载荷的方向飞跃发展，随之而来的是对桥梁用钢严苛的技术要求。首先是要具有高强韧性。要求高强度、高韧性，便于降低结构自重，提高桥梁跨越能力和承受载荷；其次是功能化，如高表面质量、低内应力、易焊接性能等等。对于高强度桥梁钢而言，特别是500MPa级以上的高强度桥梁钢，因为采用TMCP工艺生产，钢板生产过程中产生的组织应力和热应力较大，用户加工过程中经常出现头尾翘曲、纵向旁弯、局部变形等问题，给施工造成很大的麻烦，也给桥梁安全带来隐患；钢材焊接热影响区特别是熔合区和粗晶区是整个焊接接头的薄弱地带，焊接热影响区的脆化常常是引起焊接接头开裂和脆性破坏的主要原因。由于热影响区上微观组织分布是不均匀的，甚至在某些部位出现其强度远低于母材的情况，高强度钢板焊接后，焊接接头热影响区容易发生严重的脆化，因而焊接热影响区成为整个接头的一个薄弱部位。但焊接热影响区的韧性不可能像焊缝那样利用添加微量合金元素的方法加以调整和改善，它是材质本身所固有的，故只能通过提高材质本身的韧性和某些工艺措施在一定范围内加以改善。

在本发明提出之前，有部分相似同类技术产品，强度级别较低、内应力大加工性能差、热影响韧区韧性较差、还有的成本过高，不能满足大跨度、重载荷、钢结构桥梁工程对桥梁用钢的强韧性及功能化要求。

中国专利“直接淬火型屈服800MPa级结构钢板及其生产方法”，专利申请号201811524865.2，公开了一种直接淬火型屈服800MPa 级结构钢板及其生产方法，钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.05～0.09%，Si：0.16～0.20%，Mn：1.05～1.15%，P≤0.01%，S≤0.005%，Nb：0.015～0.025%，Cr：0.45～0.55%，Ni：0.3～0.4%，B：0.001～0.0015%，Ti：0.01～0.02%，Alt：0.02～0.05%，余量为Fe和不可避免的杂质；生产方法包括冶炼、连铸、加热、轧制、在线直接淬火、回火空冷工序。该发明钢板具有低碳当量和焊接裂纹敏感性指数，低温冲击韧性和焊接性优良，可用于水电站、船舶、海洋平台和工程机械等领域。该钢采用直接淬火工艺生产，添加较多的淬透性元素Cr、B，钢板屈服强度和抗拉强度非常接近，屈强比YR较大，回火后，屈服强度升高，抗拉强度降低，YR进一步增加，一般会大于0.90，因而只能用于制造工程机械、水电站、船舶等不要求屈强比的行业。而桥梁钢大多要求屈强比，高强度钢的屈强比一般要求在0.88以下。因此，该发明钢不适用于桥梁工程。

中国专利“低屈强比、高韧性及高焊接性800MPa级钢板及其制造方法”，专利申请号202010468912.7，该发明公开了一种低屈强比、高韧性及高焊接性800MPa级钢板及其制造方法，通过设计低C-低Si-中Mn-微(Ti+Nb)处理的合金体系，以合理的(Cu+Ni+Cr+Mo)匹配组合的合金化为基础，并结合控制钢板在线淬透性指数D_IOL，使成品钢板的显微组织为均匀细小的低碳贝氏体+少量低碳板条马氏体，马氏体含量≤5％，平均马氏体/贝氏体晶团尺寸在30μm以下，所述钢板的屈服强度≥650MPa、抗拉强度≥780MPa、-40℃横向冲击韧性KV₂≥100J(剪切面积FA≥75％)、屈强比YR≤0.85，热输入焊接≥50kJ/cm，特别适用于海洋平台、海上风电、工程机械及桥梁结构。该发明为屈服强度650MPa级结构钢，合金元素添加较多，成本较高；另外组织中含有板条马氏体，马氏体组织韧性相对较差，目前国内桥梁工程设计人员制定的相关标准中已经有将马氏体组织的钢板限定在桥梁工程中使用的例子，因此该发明钢不适用于生产桥梁钢。

中国专利“一种低内应力桥梁结构用钢及其生产方法”，专利申请号202011370093.9，该发明公开了一种低内应力桥梁结构用钢及其生产方法，所述钢板的化学成分重量百分比包括：C：0.10～0.15％、Si：0.25～0.50％、Mn：1.00～1.50％、P≤0.002％、S≤0.0010％、Al≤0.025％、V：0.010～0.070％、Nb：0.040～0.060％、Ti：0.01～0.05％、N≤0.0065％；余量为Fe及不可避免的夹杂；同时：V+Nb+Ti≤0.18；C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.35；C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.50。本发明的钢板是具有低内应力的桥梁结构用钢，屈服强度≥400MPa，抗拉强度600～700MPa，延伸率≥25％，金相组织为铁素体+珠光体，铁素体与珠光体均匀分布，铁素体晶粒度达到11～14级，钢板开平后内应力低，钢板平均应力小于40MPa。该发明钢为低级别桥梁钢，采用热连轧工艺生产，产品为3～10mm的桥梁钢卷（板），而且对于热连轧卷（板）而言，头中尾、纵横向钢板性能差异大，SR处理后钢板性能波动较大，实际操作难度大，可操作性差。

中国专利“一种屈服强度800MPa低成本高强钢及其生产方法”，专利申请号202110261923.2，该发明提供了一种屈服强度800MPa低成本高强钢，钢中各元素的质量百分比为：C：0.07～0.09%，Si：0.10～0.25%，Mn：1.65～1.80%，P≤0.016%，S≤0.010%，Als≥0.015%，Nb：0.020～0.035%，Cr：0.20～0.30%，Ti：0.010～0.025%，B：0.0010～0.0020%，其它为Fe和生产过程中不可避免的残余元素和杂质。该发明还提供一种屈服强度800MPa低成本高强钢的生产方法，包括铸坯加热、控制轧制、轧后空冷、控制冷却和离线回火工序；轧后空冷冷速控制在1.8～2.8℃/s；控制冷却工序采用DQ+ACC控制冷却，开冷温度≥800℃，DQ段冷速控制在40～60℃/s，ACC段控制在8～15℃/s，终冷温度控制在60～120℃。本发明生产成本低、工艺流程简单，钢板最终平直度控制在5mm/2m以内，综合性能满足GB/T 16270-2009。该发明钢添加淬透性元素B，采用DQ直接淬火工艺生产，钢板屈强比在0.94以上，甚至达到0.98，组织中含有马氏体，出于桥梁工程的安全考虑，不适用于桥梁工程。

发明内容

本发明的目的是根据大跨度、重载荷钢结构桥梁工程的需求开发的一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢及其制备方法，本发明钢板内应力低，综合性能优良，制造工艺具备绿色低碳的特点，符合资源节约型和环境友好型社会的发展需求。

本发明的一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢，其特征在于所述桥梁钢是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.085～0.125%，Si：≤0.16%，Mn：1.75～1.95%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Ni：0.35～0.48%，Cr：0.18～0.38%，Cu：0.24～0.46%，W：0.15～0.35%，Nb：0.035～0.065%，V：0.015～0.022%，Ti：0.008～0.022%，Ca：0.003～0.006%，Als：0.010～0.035%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；上述元素组成还同时满足以下关系式：

0.20%≤Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.27%；

0.438%≤CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.575%；

0.3×10^-9≤（Ca）×（S）≤1.8×10^-9；

[（Ni）+（Cu）]/2（Cu）≥1。

本发明制得的桥梁钢屈服强度≥775MPa，抗拉强度≥900MPa，低温韧性优异，-40℃纵向KV₂≥185J，埋弧自动焊HAZ-40℃KV₂≥100J，钢板残余内应力绝对值≤15MPa。

本发明的一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢的制备方法，包括下述步骤：

（1）冶炼、浇注：铁水脱硫+转炉LD冶炼+钢包炉LF精炼+连铸CC，按本发明钢所述成分设计冶炼生产出连铸板坯；

（2）板坯加热：板坯在加热炉中加热控制段温度范围为600～1290℃，其中一加控制范围为600～1100℃，快速升温；二加温度控制范围为1140～1240℃；升温速率控制在6～9min/cm；三加温度加控制范围为1230～1290℃；升温速率控制在7.5～10.5min/cm；均热段温度控制范围为1220～1260℃，均热时间≥26min，目标出钢温度范围为1200～1240℃；

（3）轧制：奥氏体未在结晶区轧制，开轧温度845～965℃，中间坯厚度36～125mm；道次平均压下率≥7.5%，终轧温度770～855℃；

（4）ACC控制冷却：钢板轧制完成后，进行预矫直机矫直，随后对钢板进行加速冷却，ACC采用阶梯冷却模式，前段弱冷，后段强冷，开始冷却温度控制在730～810℃，控制冷却速度在8～40℃/秒，控制终冷温度325～555℃；

（5）SR处理：钢板下线冷却至室温后，对钢板进行SR消应力热处理，处理温度530～580℃；到温保温时间1.8～3.8h；升温速率：420℃以下，升温速率不限；420℃以上，升温速率为80～110℃/h；降温速率：420℃以下，降温速率不限；420℃以上，降温速率为80～110℃/h。

本发明中各组分的作用及控制的理由如下：

本发明钢成分设计具有经济性。采用中C-低Si-中Mn-微（Nb、V、Ti）处理，合理添加Cu、Ni、Cr、W合金元素，TMCP工艺生产，辅以SR消应力热处理，获得高强度、高韧性、低屈强比、低内应力、优良焊接性于一体的综合性能优良的750MPa级高性能桥梁钢。

C元素是钢强度的保证。C影响铸坯中心偏析程度，直接影响TMCP态钢板的强度、韧塑性及焊接性，因此钢中C含量较低为好；但是过低的C含量缩小未在结晶区范围，容易导致母材钢板与焊接HAZ显微组织晶粒粗大且易产生混晶，降低母材钢板与焊接HAZ的低温韧性。因此从钢板的强度、低屈强比、韧塑性、适焊性及显微组织控制，C含量不宜过低。为保证钢板获得良好的综合性能，本发明钢碳元素含量设计为0.085～0.125%。

Si元素添加过多会导致钢板表面质量较差；当Si含量增大时，会促进岛状马氏体形成，对焊接热影响区韧性有害。而且Si易促进钢水凝固偏析，恶化高强钢板的低温冲击韧性；因此钢中的Si含量应尽可能控制得低，本发明Si含量控制在≤0.16％。

Mn是钢中重要的强韧性元素，但Mn元素在钢液凝固时容易聚集发生偏析，并遗传到钢板的芯部产生偏析，造成低温韧性的降低。为保证钢板强度，兼顾韧性，本发明钢Mn含量设计为1.75～1.95%。

P是钢中有害的元素之一。磷含量增加，钢材的强度提高，塑性和韧性下降，加工性能降低，对于高强钢而言，本身加工性能因强度较高而变得困难，因此本发明钢的P含量设计为P：≤0.010%。

S是钢中的杂质元素。S元素在钢中易于偏析和富集、在钢中形成长条状MnS夹杂，降低钢板冲击韧性、S元素易使钢产生热脆性，导致钢的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。本发明钢严格控制了硫含量水平，即S≤0.005%。

Cu能提高奥氏体的稳定性，提高TMCP态钢板的性能均匀性，细化TMCP态钢板晶粒，提高钢板低温韧性；Cu能提高钢的耐腐蚀性能。Cu的化合物在内锈层中富集，隔离腐蚀介质，同时钢的Cu的化合物增大了钢的极化电阻，提高了钢的耐腐蚀性能。过多的Cu容易造成铸坯表面裂纹，降低钢板焊接接头性能；本发明的Cu含量控制为：0.24～0.46%。

Ni元素能提高钢在恶劣环境下的耐蚀性。Ni元素能降低钢中位错运动的阻力，减小钢中内应力，从而提高低温韧性。但是过高的Ni含量会增加钢板焊接过程中焊接接头的负担，对钢板的焊接性能不利。综合考虑，本发明钢的Ni含量控制在：0.35～0.48%。

W在钢中除形成碳化物外，部分熔入铁中形成固溶体。本发明选用钨作为合金元素添加，主要用途是借助其在钢中形成难熔碳化物，在较高温度SR处理时，能缓解碳化物的聚集过程，降低钢的过热敏感性，提高钢的抗回火稳定性，从而达到充分消除钢中残余应力的同时，保证钢板的强韧性。本发明钢的W含量控制在：0.15～0.35%。

Nb元素是强碳化物形成元素，能扩大控轧钢的奥氏体未在结晶区范围，抑制高温区奥氏体的再结晶和长大。对于TMCP钢而言，在再结晶区轧制时，Nb的碳、氮化物可以作为奥氏体晶粒形核核心，在非再结晶温度轧制时，弥散分布的Nb的碳、氮化物可以有效钉轧奥氏体晶界，阻止奥氏体晶粒进一步长大，从而细化铁素体晶粒，提高钢的强度和韧性，特别是屈服强度。Nb在铁素体中沉淀析出，提高钢的强度的同时又可以在焊接过程中阻止HAZ晶粒的粗化，但是过高的Nb含量会降低钢板的焊接性能。本发明将Nb元素含量控制为0.035～0.065%。

V是强烈的碳氮化物形成元素，它通过形成碳化物组织奥氏体晶粒长大而细化晶粒，提高钢材的常温和高温强度。V能促进珠光体的形成，还能细化铁素体板条。V在钢中能形成连续的固溶体，缩小奥氏体区。元素可提高钢的强度，细化钢的晶粒，其化合物具有高温稳定性，保证钢板热处理后的性能提升或衰减在可控范围之内。少量的V可以细化晶粒，提高钢的韧性。但是较高的V会导致碳化物聚集，并在晶内析出，降低强度和韧性。V也可改善钢的焊接性能。综合考虑，本发明钢的V含量控制在0.015～0.022%。

Ti也是强碳化物和氮化物形成元素，能最大程度细化奥氏体晶粒和铁素体晶粒，由于析出物分解温度较高，且不易长大，沉淀强化作用强，结合轧制过程，应变诱导析出，提高其高温强度和低温韧性。Ti的氮化析出物能有效钉轧奥氏体晶界，抑制奥氏体晶粒的长大，大大改善钢的焊接热影响区的低温韧性。但是，过高的Ti含量会导致钢的塑、韧性降低。本发明将Ti元素含量控制为Ti：0.008～0.022%。

Ca的微量加入，是利用钙线的变质作用，改善钢的硫化物夹杂方向特征，提高钢的韧性和各项异性。钢中S含量的高低，影响Ca的加入量。加入量过低，影响效果，加入量过高，增加钢的脆性，影响钢的韧塑性和焊接性能。因此，Ca含量控制在0.0030%～0.0060%。

Al脱氧，显著降低钢中的氧含量。同时能够细化晶粒、固定N元素，改善母材和焊接热影响区的低温冲击韧性。本发明钢的ALs控制为：0.010～0.035%。

本发明钢还限定：

（1）0.20%≤Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.27%；该限定关系保证钢板具有较高的强度的同时，具有较好的抗裂纹敏感性。能够满足钢板在手工焊、埋弧焊进行大小铁研焊接试验后，焊接接头没有裂纹出现，亦即钢板具有良好的抗冷热裂纹敏感性能。

（2）0.438%≤CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.573%；除碳以外，钢中合金元素对钢材的强度和可焊性也起着重要的作用。该限定关系保证钢板具有较高的强度的同时，焊接接头淬硬性倾向小，接头最高硬度满足使用要求；能够在常温不预热或较低的预热温度下进行焊接，并具有良好的焊接性能。

（3）0.3×10^-9≤（Ca）×（S）≤1.8×10^-9；该限定关系是为了对钢水进行充分的钙处理，球化条状的硫化夹杂物，改善钢板各项异性和焊接性。同时，确保钙处理适中，从而使钙的化合物粒子均匀细小分布在钢中，阻止母材和焊接热影响区奥氏体长大，改善母材和焊接热影响区低温韧性。

（4）[（Ni）+（Cu）]/2（Cu）≥1；钢中添加Cu元素时，由于铜的熔点低，在加热和轧制过程中，容易在钢坯表面或钢板表面产生裂纹。本限定关系即为保证在钢中添加Ni元素后，由于Ni元素与Cu元素易化合成熔点高的镍铜合金，减少了钢中游离态的Cu，从而降低了裂纹的产生，同时也改善了钢材的综合性能。

本发明钢生产工艺设定的理由：

（1）冶炼、浇注

铁水脱硫+转炉LD冶炼+钢包炉LF精炼+连铸CC，按本发明钢所述成分设计冶炼生产出连铸板坯；

本发明钢冶炼采用顶底复吹转炉冶炼，经炉外精炼后，采用连铸工艺浇铸生产。生产过程中注意过程温度控制，控制连铸过程中的过热度在13～25℃、二冷段采取电磁搅拌，通过产生的电磁力，提高铸坯等轴晶率，得到良好凝固组织的铸坯、在铸坯凝固末端采用动态轻压下，轻压下量控制在2～6mm，通过施加压力使坯壳变形来补偿两相区凝固收缩量，促使铸坯中心结构致密，减轻中心疏松和偏析。

（2）板坯加热

板坯在加热炉中加热控制段温度范围为600～1290℃，其中一加控制范围为600～1100℃，快速升温；二加温度控制范围为1140～1240℃；升温速率控制在6～9min/cm；三加温度加控制范围为1230～1290℃；升温速率控制在7.5～10.5min/cm；均热段温度控制范围为1220～1260℃，均热时间≥26min，目标出钢温度范围为1200～1240℃；

为保证微合金元素的充分固溶、防止原奥氏体晶粒粗大、加热过程中不产生裂纹，必须采用适当的板坯加热温度、各阶段升温速率和均热时间。

（3）轧制、ACC冷却

奥氏体未在结晶区轧制，开轧温度845～965℃，中间坯厚度36～125mm；道次平均压下率≥7.5%，终轧温度770～855℃；

钢板轧制完成后，进行预矫直机矫直，随后对钢板进行加速冷却。ACC采用阶梯冷却模式，前段弱冷，后段强冷。开始冷却温度控制在730～810℃，控制冷却速度在8～40℃/秒，控制终冷温度325～555℃。

控制开轧温度，在奥氏体未在结晶区进行精轧，防止混晶的产生；精轧中间坯厚度控制在成品厚度的2.5倍以上，少道次大压下，以保证各道次压下率，充分细化晶粒，提高强度和韧性；根据厚度规格的不同，控制终轧温度，进一步细化组织和晶粒尺寸，改善钢板的机械性能，特别是低温韧性。

（4）SR处理

钢板下线冷却至室温后，对钢板进行SR消应力热处理。处理温度530～580℃；到温保温时间1.8～3.8h；升温速率：420℃以下，升温速率不限；420℃以上，升温速率为80～110℃/h；降温速率：420℃以下，降温速率不限；420℃以上，降温速率为80～110℃/h。

对于中低碳TMCP态桥梁钢而言，为提高钢的强度和韧性，采用较大的冷却速度，在此过程中产生较大的组织应力和热应力，此二者的叠加而成的残余应力对钢板应用性能产生很大的影响。应用过程中会出现瓢曲、变形、软化、开裂等问题。因此本分钢舍弃原有的回火热处理工艺，采用SR消应力热处理，将钢板加热到目标温度，限定420℃以上的加热速率；达到目标温度以后保温一段时间，钢板内部发生弛豫；然后以限定加热速率降温到420℃，再任意降温到室温。通过这一过程，钢板内部的残余应力得到充分的释放，而钢板的各项机械性能指标变化不大。同时，去应力SR处理后钢板，母材综合性能优良，焊接工艺适应性强，可实现手工焊、CO₂+Ar保护焊、大线能量埋弧自动焊焊接，且焊接接头性能优良，热影响区韧性优良。

本发明的钢具有如下优点：

（1）本发明钢制造工艺流程简单，生产成本低、绿色环保，可操作性强，在一般的冶金企业和钢结构制造厂均可实现；

（2）本发明方法制造的750MPa级高性能桥梁钢板强韧性高、内应力低、焊接性能优良，满足大跨度桥梁、高层建筑等钢结构的应用需求。

附图说明

图1是本发明实施例3生产的钢板的显微组织图。

具体实施方式

为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。

下表1为本发明各实施例钢板的化学成分（wt%）取值列表；

下表2为本发明各实施例钢板的化学成分限定关系式的取值列表；

下表3～5为本发明各实施例钢板的工艺参数取值列表；

下表6为本发明各实施例钢板力学性能测试结果列表。

本发明各实施例的一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢，所述桥梁钢是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.085～0.125%，Si：≤0.16%，Mn：1.75～1.95%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Ni：0.35～0.48%，Cr：0.18～0.38%，Cu：0.24～0.46%，W：0.15～0.35%，Nb：0.035～0.065%，V：0.015～0.022%，Ti：0.008～0.022%，Ca：0.003～0.006%，Als：0.010～0.035%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；上述元素组成还同时满足以下关系式：

0.20%≤Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B≤0.27%；

0.438%≤CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15≤0.575%；

0.3×10^-9≤（Ca）×（S）≤1.8×10^-9；

[（Ni）+（Cu）]/2（Cu）≥1。

本发明各实施例的一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢的制备方法，包括下述步骤：

表1 本发明各实施例钢板的化学成分（wt%）取值列表

表2 本发明各实施例钢板的化学成分限定关系式的取值列表

表3 本发明各实施例钢板的工艺参数取值列表一

表4 本发明各实施例钢板的工艺参数取值列表二

表5 本发明各实施例钢板的工艺参数取值列表三

表6 本发明各实施例钢板力学性能测试结果列表

从表1～5以看出，本发明钢制造工艺简单，实物性能水平如下：屈服强度：≥775MPa，抗拉强度≥900MPa，低温韧性优异，-40℃纵向KV₂≥185J，埋弧自动焊HAZ-40℃KV₂≥100J，钢板残余内应力绝对值≤15MPa。综合而言，本发明具备良好的实物性能和应用性能，其生产工艺简单，绿色环保，成本低，适合桥梁钢结构的制造需求。

附图1是本发明实施例3生产的钢板的金相组织图，从图中可以看出：钢板典型组织为板条贝氏体和粒状贝氏体，具有较高的强度和优良好的韧性。

其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范畴。

Claims

1.一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢，其特征在于所述桥梁钢是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.085～0.125%，Si：≤0.16%，Mn：1.75～1.95%，P：≤0.010%，S：≤0.003%，Ni：0.35～0.48%，Cr：0.18～0.38%，Cu：0.24～0.46%，W：0.15～0.35%，Nb：0.035～0.065%，V：0.015～0.022%，Ti：0.008～0.022%，Ca：0.003～0.006%，Als：0.010～0.035%，余量为Fe及不可避免的杂质元素；上述元素组成还同时满足以下关系式：

（1）Pcm=C+Si/30+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B，0.20%≤Pcm≤0.27%；

（2）CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15，0.438%≤CEV≤0.575%；

（3）0.3×10^-9≤（Ca）×（S）≤1.8×10^-9；

[（Ni）+（Cu）]/2（Cu）≥1；

所述桥梁钢的制备方法，包括下述步骤：

（1）冶炼、浇注：铁水脱硫+转炉LD冶炼+钢包炉LF精炼+连铸CC，按所述桥梁钢的成分设计冶炼生产出连铸板坯；

2.根据权利要求1所述的一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢，其特征在于，所述桥梁钢屈服强度≥775MPa，抗拉强度≥900MPa，低温韧性优异，-40℃纵向KV₂≥185J，埋弧自动焊HAZ-40℃KV₂≥100J，钢板残余内应力绝对值≤15MPa。

3.如权利要求1所述的一种低内应力焊接性能优良的750MPa级桥梁钢的制备方法，其特征在于包括下述步骤：