高强度结构钢Q690E的开发

采用Mo-Ni-Cu-B系合金设计,在4300 mm中厚板轧机上利用TMCP+回火工艺生产低碳贝氏体高强钢Q690E,其轧制后钢板具有优异的综合力学性能,为开发更高级别高强钢打下了基础,有助于提升公司高强钢产品在市场中的竞争力。

Q690E海事起重船主弦杆用无缝钢管的开发

1600t级海事起重船主弦杆用Φ630 mm×30 mm规格Q690E钢级无缝钢管,一直以来无法顺利实现热轧生产.通过优化钢种化学成分,使钢种1 200℃时的热塑性达到40.8%,有效降低了轧制力及生产难度;控制钢种的碳当量在0.62%以下,保证了材料的可焊性;生产前进行端部淬火试验并测量相变点,热处理采用浸入式淬火,保证了管材的淬透性,热处理加热制度为940℃水淬+650℃回火空冷.最终使得产品的屈服强度达到760 MPa以上.

海洋钻井平台中Q690E焊材的国产化

用于大型浮吊等海工产品的Q690E低合金高强钢焊接时易产生冷裂纹,热影响区受加热速度和冷却速度的影响易形成软化带和脆性组织。焊接时应采用焊前预热、焊后保温和较小的热输入。对比分析国产焊材和国外焊材的化学成分、熔敷金属的力学性能和焊后焊缝金属的力学性能,在可靠的焊接工艺规范下,国产焊材是完全能够替代进口焊材的。

Q690E与Q345E异种钢焊接力学性能的研究

针对在臂架结构中主弦管（Q690E）~支管（Q345E）焊接问题，在相关规范的基础上，选择焊条手工电弧焊fSMAW）和药芯焊丝CO：气体保护焊（FCAW）~种焊接方法，焊接材料：焊条选择CHE58-1@3．2／b4．0mm），药芯焊丝选择Supercored71H（~b1．4rainl，采用斜Y坡H形式，进行必要的焊接前处理、焊接预热和焊接后热。对Q690E与Q345E异种钢焊接接头进行了拉伸、弯曲、冲击和硬度试验。结果表明：采用两种焊接方法焊接Q690E与Q345E，可以获得拉伸、弯曲和冲击性能良好的焊接接头，焊缝区域硬度比较均匀，焊接接头硬度在170~300HV之间。确定焊接工艺的可行性．并指导了臂架的现场焊接制造。

Q690E高强钢脆性转变温度

以Q690E中厚板高强钢为研究对象,通过采用系列冲击实验法测得高强钢在-80℃~10℃温度间的系列冲击功,绘制出冲击功-温度曲线,同时结合综合能量法、侧膨胀值及断口形貌观察,确定了材料脆性转变温度。光镜（OM）和扫描电镜（SEM）显微组织观察进一步证明了材料的脆性转变温度范围。同时,分析了影响韧脆转变温度的因素。

海上浮吊用Q690E直缝埋弧焊钢管工艺研究

对海上浮吊用Q690E调质钢直缝埋弧焊钢管的生产工艺进行了试验研究,结果表明,钢板的化学成分、组织及热处理状态对钢管的焊接性影响较大。采用单丝多层多道埋弧焊,严格控制线能量,并采取焊前预热、控制层间温度、焊后保温缓冷等工艺措施,可获得良好的性能。钢管反复整圆对焊接接头性能有较大影响,使焊缝强度升高,韧性下降。通过优化预弯和折弯工艺,提高成型管的圆度,减少整圆量,可有效地减小整圆对钢管性能的影响。

淬火工艺对大厚度Q690E高强度钢板显微组织和力学性能的影响

试制了100 mm厚的Q690E钢板,对其加热至910℃后进行了喷水淬火和640℃回火,水的总量分别为12 850 m^(3)和15 500 m^(3),并在20~-100℃对钢板进行了冲击试验。检测了淬火态及淬火、回火后钢板的力学性能和显微组织。结果表明:采用两种总量水喷淬的Q690E钢板的抗拉强度均达到了1 000 MPa以上,-40℃冲击韧度均达到了100 J以上,与以较小总水量喷淬的钢板相比,以较大总水量喷淬的钢板抗拉强度较高、冲击韧度较低;采用两种总水量喷淬随后640℃回火的Q690E钢板力学性能均符合要求,以较小总水量喷淬的钢板-40℃冲击韧度仅为179 J,而以较大总水量喷淬的钢板则达到了210 J;钢板的淬火态组织从表面到心部均为细小均匀的板条马氏体和少量板条贝氏体,淬火并回火的钢板组织为回火索氏体和板条贝氏体;以较大总水量喷淬的钢板1/4厚度处的韧脆转变温度为-60℃,1/2厚度处的韧脆转变温度为-20℃。

海洋平台高强钢Q690E焊接接头CTOD的研究

海洋平台服役于海浪、风载荷、寒流等恶劣环境下,桩腿作为自升式平台稳定作业的关键,极易发生低应力脆性断裂。因此,桩腿不但要求具备足够高的强度,同时要求具备良好的低温韧性。CTOD可有效地评价钢材及焊接接头的断裂韧性和抗断能力。本文研究了海上钻井平台桩腿高强钢Q690E的CTOD,分析国产高强钢Q690E和进口Q690E母材及热影响区CTOD的差别。

双丝间距对Q690E高强钢双丝MAG焊低温韧性的影响

针对海上钻井平台桩腿用厚板低合金高强钢Q690E,采用高效机器人双丝MAG焊接系统,通过温度场数值模拟以及焊缝区微观组织观察分析,对不同双丝间距条件下的Q690E高强钢机器人双丝MAG焊焊缝区低温韧性进行研究。结果表明:当双丝间距为15mm时,焊缝区组织以先共析铁素体和针状铁素体为主,低温韧性最好。

Q690E高强度工程机械用钢冲击韧性分析

Q690E钢在-40℃下表现出异常的冲击韧性差异。通过扫描电子显微镜（SEM）对不同试样的冲击断口形貌以及金相组织进行观察,利用大样电解试验对试样中的夹杂物含量进行定量统计。结果表明：Q690E钢的低温冲击韧性主要受组织类型和夹杂物含量的影响,粗大的粒状贝氏体中的马奥（M/A）岛在低温及外力作用下转变为马氏体,成为裂纹源,不利于钢的冲击韧性。而钢中大颗粒夹杂物的存在也是Q690E钢冲击韧性出现异常偏低的重要原因。