低焊接裂纹敏感性高强度钢板行业标准编制说明

1、低焊接裂纹敏感性高强度钢板行业标准编制说明 低焊接裂纹敏感性高强度钢板行业标准编制组一、任务来源 根据全国钢标准化技术委员会2010年第一批行业标准制修订项目计划，计划编号2010-0245T-YB，由舞阳钢铁有限责任公司和冶金信息标准研究院共同研究修订低焊接裂纹敏感性高强度钢板行业标准。二、修订标准的目的随着冶金行业钢板产品的研究及应用，YB/T4137-2005在技术内容、标准格式等方面已有不适应，有必要对技术内容进行更新和完善，以反映当今技术状况和需求实际。三、修订标准的主要技术依据焊接冷裂纹是最常出现的焊接工艺缺陷，对高强度钢的焊接结构危害尤为严重，是必须要避免的焊接工艺缺陷。焊接裂纹

2、敏感性是评判钢的焊接性能优劣的重要项目，在钢的化学成分中用焊接裂纹敏感性指数（Pcm）表示。降低钢的焊接裂纹敏感性，生产并应用低焊接裂纹敏感性钢或称焊接无裂纹钢是冶金行业和焊接行业的共同追求。通常认为低焊接裂纹敏感性钢是指当板厚不大于50mm时，钢板在焊接前不需预热或稍加预热（预热温度不超过50）而不产生焊接冷裂纹的低合金高强度钢。低焊接裂纹敏感性钢（CF钢）的设计原理就是降低碳和多元微量合金化。通过降碳，降低钢的淬硬倾向，提高钢的韧性。通过多元微量元素来保证钢的强度，通过降低钢中的杂质，提高钢的延性和韧性。从而保证焊接时不产生冷裂纹。低焊接裂纹敏感性钢（国际上也称焊接无裂纹钢，简称CF钢，c

3、rack free的缩写）是二十世纪七十年代开始研制的一类具有优良焊接性的低合金高强度钢，这类钢由于其合金元素含量少、碳含量很低，Ceq及Pcm值相应降低，加之钢的纯净度大大提高，从而在根本上保证了钢材的优良韧性及可焊性，保证了钢材在焊接区域的薄弱地带熔合区及热影响区具有优良的抗裂能力，保证在焊前不预热或低预热的条件下不出现裂纹，从而提高了钢结构的安全可靠性。鉴于低焊接裂纹敏感性钢具有优异的焊接性能且高强韧性匹配优良，被广泛用于水电站、压力容器、桥梁、造船、工程机械等对大型高强钢结构不预热、不焊后热处理焊接的焊接要求高的行业。日本新日铁、住友、川崎、神户等钢铁公司均开发有自己的低焊接裂纹敏感性

4、钢板品种。国内目前已生产此类钢板的企业有舞钢、宝钢、鞍钢、武钢、湘钢等，主要用于水电站压力钢管、压力容器、工程机械等行业。本标准结合GB19189压力容器用调质高强度钢板、日本JFE-HITEN钢板、舞钢实际生产数据及供货技术要求，并结合国内低焊接裂纹敏感性宽厚钢板生产发展情况，反映国内先进的低焊接裂纹敏感性钢板科研成果，并起到引导设计、订货与规范生产的作用。四、标准的主要技术内容1 适用范围及牌号与YB/T4137-2005相关内容保持一致。2 技术要求2.1化学成分化学成分化学成分设计参照GB19189、JFE-HITEN570U2（590U1、U2；610U1、U2；780EX），并结合

5、舞钢公司的供货技术要求及实际生产实践，强调低C含量、低杂质含量（P、S含量低于YB/T4137-2005的规定）、微合金化，分强度级别，规定不同的成分含量；同时，增加“为改善钢板的性能，供方可添加表1以外的合金元素，具体含量在质量证明书中注明。”条款，提高了标准的灵活性，便于生产厂的成分设计。焊接裂纹敏感性指数（Pcm）值与钢的强度及厚度紧密相关的，因此，根据实际生产应用，根据Q500CFQ800CF强度级别及厚度的不同，规定了不同的焊接裂纹敏感性指数（Pcm）厚度50mm的钢板，其熔炼焊接裂纹敏感性指数（Pcm）值与原YB/T4137-2005一致；当厚度>50mm时，根据不同厚度，不

6、同强度级别，规定了不同的焊接裂纹敏感性指数（Pcm），使规定的焊接裂纹敏感性指数（Pcm）更合理、科学、切合实际。2.2冶炼方法冶炼方法中强调“钢液应进行炉外精炼”，这也是生产此类钢的一个工艺保证措施。2.3交货状态交货状态与YB/T4137-2005保持一致，即“钢板的交货状态为温度-形变控轧控冷（TMCP）、温度-形变控轧控冷（TMCP）+回火或淬火+回火，具体由供需双方商定并在合同中注明。”2.4力学性能及工艺性能 与降低P、S含量对应，提高了Q460CFQ800CF牌号C、D级钢的冲击功值，并增加表3注“b：经供需双方协商并在合同中注明，冲击试样方向可为横向，以代替纵向”，以满足不同用

7、户的需求。其它同YB/T4137-2005的规定。2.5超声波探伤本标准规定“根据需方要求，钢板可进行超声波检验，检验方法按GB/T2970或JB/T4730.3，检验方法和合格级别在合同中注明。”2.6表面质量表面质量的规定同YB/T4137-2005的规定，符合国内标准的常规描述，便于操作、执行。2.7其它特殊要求本标准保留YB/T4137-2005“其它特殊要求”条款，即“经双方协议，需方可对钢板提出其它特殊技术要求。”，体现了标准的最大自由度原则。3 检验规则保持与YB/T4137-2005一致。4 包装、标志及质量证明书保持与YB/T4137-2005一致。5 数值修约增加“数值修约

8、”规定。附录11 本标准规定的钢板最大厚度与YB/T4137-2005一致，最大厚度为100mm。2 本标准与原标准YB/T4137-2005的成分（C、Mn、P、S、Pcm）对比、与GB19189-2011同屈服强度级别的Pcm的对比：标准CMnPSPcmYB/T4137-20050.09淬火+回火时，C0.12%所有牌号1.80%C级钢 0.025%D、E级0.020% C级钢 0.015%D、E级0.010%Q460CF、Q500CF 0.20%Q550CF、Q620CF、Q690CF 0.25%Q800CF 0.28%本标准0.09淬火+回火时，Q460CF、Q500CFC0.12%；

9、Q550CF-Q800CFC0.14%。Q460CF、Q500CF1.60%Q550CF-Q800CF1.80%C级钢 0.020%D级钢 0.018%E级钢 0.015%C、D级钢 0.010%E级钢 0.008%Q460CFQ500CFQ550CF/Q620CF/Q690CFQ800CF厚度，mm10060>60-75>75-10060>60-75>75-100500.200.200.220.240.250.270.280.28GB19189-201107MnNiVDR0.091.20%-1.60%0.018%0.008%低焊接裂纹敏感性钢板07MnNiVDR屈服强

10、度级别490MPa,与Q500CFE相当，10mm-60mm厚钢板，0.21%2 各牌号C、D级钢的冲击功值与YB/T4137-2005的对比：标准冲击功值，JYB/T4137-200547本标准543 与JFEHITEN钢、GB19189-2011相应级别钢板的拉伸、冲击性能对比：牌号屈服强度，MPa抗拉强度，MPa冲击功值，J本标准 Q500CFt50mmt>50mm-100mm610-770C、D级 54；E级 47500480GB19189-201107MnNiVDR(10-60mm)10-60mm490610-73080JFEHITEN610U1（U2）t75mmt>75mm-100mmt75mmt>75mm-100mm47490(490)470(-)610-730(610-730)59