疊軋特厚鋼板產品標準制定分析

孫根領，蔣雪軍

（濟鋼集團有限公司科技質量部，山東濟南 250101）

試驗研究

疊軋特厚鋼板產品標準制定分析

孫根領，蔣雪軍

（濟鋼集團有限公司科技質量部，山東濟南 250101）

介紹了疊軋特厚鋼板的應用現狀及其標準制定的需求，對制定疊軋特厚鋼板產品標準的原則和涉及的標準名稱、范圍、尺寸及允許偏差、化學成分、力學性能和工藝性能、表面質量、內部質量以及特殊要求等內容進行了分析。

疊軋；特厚鋼板；標準制定

1 前言

特厚鋼板被廣泛應用于電力、化工、建筑、機械、造船、軍工等國民經濟建設的各個方面，特別是在海工、熱電、水電、核電、風電、模具等重大技術裝備領域有著巨大的市場需求。但由于特厚鋼板生產的技術難度大，且受連鑄坯尺寸的限制，國內采用連鑄坯生產特厚鋼板的能力有限，無法滿足市場需求，每年需要大量進口。近些年來，企業不斷創新生產方式，先后通過采用電渣重熔、真空焊接連鑄坯、單向凝固坯料、大厚度連鑄坯等不同工藝成功實現了特厚鋼板的生產。濟鋼采用真空焊接連鑄坯疊軋生產特厚鋼板的工藝，已經成功開發出厚度超過300 mm的產品，其中200 mm容器鋼板P355NL，250 mm結構用鋼板S355K2、S355NL等品種還分別通過了歐盟的PED和CPD認證。濟鋼利用該疊軋工藝生產的特厚鋼板成材率達85%以上，探傷合格率95%以上。產品已出口美國、德國、日本、科威特、澳大利亞、比利時、荷蘭等多個國家，在重型機械、高層建筑、壓力容器、海洋風塔等多領域內得到了應用［1］。

2 疊軋特厚鋼板的標準化需求

2.1 產品質量評價的標準化需求

疊軋特厚鋼板的生產一般采用普通連鑄坯作為原料，將兩支或多支連鑄坯的表面進行清理后疊放在一起，對連鑄坯接觸面周邊進行焊接密封，然后將焊接好的板坯加熱軋制成最終產品。由于該工藝將多坯疊放在一起軋制，所以鋼板的原始中心偏析位置不同于單坯軋制的鋼板，造成按照現行產品標準檢測疊軋鋼板的檢測結果，有時不能準確反映疊軋鋼板實際質量的現象。

2.2 市場應用的標準化需求

由于疊軋特厚鋼板的上述特殊性，使得市場上的供需雙方每次都要對供貨合同進行協商簽訂技術協議，十分不便。另外，目前市場上把這種方式生產的鋼板稱為“復合特厚鋼板”，一定程度上也造成用戶將其與不銹鋼復合鋼板等復合材料混淆，致使連鑄坯疊軋特厚鋼板的推廣應用受到掣肘，尤其是在國內實行生產許可的領域，鮮有應用。在這種情況下，制定標準規范疊軋特厚鋼板的名稱和技術要求已顯得非常必要。

3 標準制定分析

3.1 標準制定的原則

疊軋特厚鋼板標準的制定應參照如下原則：1）結合市場實際的原則。即在標準制定過程中應廣泛征求生產企業和用戶意見，尤其是征求用戶的意見，確保制定的產品標準滿足用戶需求，避免形成“死”標準。2）協調、統一的原則。疊軋特厚鋼板的原料坯均有成熟的標準，疊軋特厚鋼板制定時要與這些現有的標準協調、一致，既不要重復、又不要矛盾。3）突出新工藝優勢的原則。即在產品主要技術內容上能夠體現出疊軋特厚鋼板的優勢來。

3.2 標準的名稱

盡管目前已有“復合軋制特厚鋼板”的用法。但在嚴格意義上，“復合”是指將兩種或兩種以上物理或化學性質不同的材料組合成新材料的一種方法，而多塊連鑄坯焊接后軋制，采用的是物理和化學性質都相同的同一種材料，故稱為“復合”不合適。“疊軋”則指將同種材料壘疊在一起進行軋制的方法，能夠更好地反映工藝和產品特點。所以標準名稱定為“疊軋特厚鋼板”更為合適。

3.3 標準的范圍

由于疊軋工藝增加了鋼坯處理工序，對于50 mm以下的鋼板一般不會采用疊軋方法生產。所以，疊軋特厚鋼板產品標準的適用范圍宜規定為“適用于采用連鑄坯真空焊接后疊軋制造的厚度≮50 mm的特厚鋼板”。

3.4 標準主要技術內容分析

1）尺寸及允許偏差。GB/T 709—2006《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》是我國熱軋鋼板通用的尺寸及允許偏差標準，其最大規定了400 mm厚的鋼板偏差，基本可以滿足目前市場的工程、設備建設需要，對于400 mm及以下的特厚鋼板產品直接執行GB/T 709。對于400 mm以上的鋼板，可參照GB/T 709的相關規定，通過供需雙方協商的方式確定。

2）牌號和化學成分。從協調一致性考慮，產品的牌號和化學成分限制應與單坯軋制產品一致。即規定“鋼的牌號和化學成分應符合GB/T 700或GB/T 1591標準的規定”。由于疊軋產品可以在一定程度上降低鋼板的厚度效應，從突出疊軋工藝優勢的角度考慮，可適當降低鋼板的碳當量上限。對于采用GB/T 700化學成分的產品，建議碳當量不超過40%。對于采用GB/T 1591化學成分的產品，根據其交貨狀態，將碳當量限定在GB/T 1591較薄規格產品允許的范圍內，見表1。這樣既符合GB/T 700或GB/T 1591的規定，又體現疊軋產品的特性，同時也確保了產品的焊接性能。

表1 疊軋產品不同交貨狀態下的碳當量%

3）力學性能和工藝性能。為便于設計選材和用戶使用，疊軋產品的性能宜與單坯軋制產品性能一致，故疊軋特厚鋼板拉伸試驗、冷彎試驗、沖擊試驗結果應符合GB/T 700或GB/T 1591的規定。但是當用戶要求時，應在鋼坯原始中心偏析位置進行沖擊試驗。對于鋼板厚度方向性能有要求時，產品還應符合GB/T 5313的規定。

4）表面質量。鋼板任何部位都不應有分層，表面不應有裂紋、氣泡暴露、折疊、夾雜和氧化鐵皮壓入等對使用有害的缺陷。在滿足使用的情況下，應允許存在輕微的、局部的缺陷。對于鋼板表面缺陷允許清除，清除方式可采取砂輪或噴砂修磨、風鏟刨鑿等，但清除處要平緩無棱角，正常清理的深寬比應＜1∶5，深度不應大于規定的負偏差且應保證鋼板允許的最小厚度。對負差軋制的產品，其表面缺陷清理深度應供需雙方協商，在合同中注明。經需方同意，可以對部分缺陷進行焊接修補，焊接修補應符合GB/T 14977的規定或按合同規定執行。

5）內部質量。由于疊軋鋼板內部存在焊接面，對鋼板進行探傷檢測以確認鋼板內部質量十分必要。但因探傷費用通常由用戶承擔，會造成采購成本的增加，在實際操作過程中交付時是否進行探傷由供需雙方協商確定才更符合實際。標準可規定：如需方要求，鋼板應進行逐張探傷，探傷標準采用GB/T 2970或JB/T 4730.3，具體的探傷標準及合格等級由供需上方在合同中明確。如有必要，供需雙方還可以協商與產品質量相關的生產記錄及資料應保存的年限。

6）特殊要求。為進一步確認鋼板的質量，可以根據用戶要求和預期用途對鋼板進行金相、夾雜、硬度等檢驗，檢驗方法及判定方式由供需雙方協商并在合同中注明。

4 結束語

目前疊軋特厚鋼板標準的制定申請已經通過了鋼標準化技術委員會的初審，預計正式的標準制定任務將于近期下發。疊軋工藝生產的特厚鋼板相對于鑄錠生產的特厚鋼板具有成材率高和產品厚度效應低的特點，具有較高的經濟效益和極高的行業推廣價值。盡快制定疊軋特厚鋼板產品標準將為推動疊軋產品的推廣應用提供基礎支撐，對疊軋產品在行政許可領域的應用有著推動作用和重要的意義。

［1］崔風平，孫瑋，趙乾，等.我國極厚鋼板生產制造技術的發展［J］.山東冶金，2013，35（1）：1-6.

Discussion on Standardization of Pack Rolling Ultra-heavy Steel Plates

SUN Genling,JIANG Xuejun
（The Technology Quality Department of Jinan Iron and Steel Group Corporation,Jinan 250101,China）

This article introduced application status of the ultra-heavy steel plates produced by pack rolling and the need of the standard formulation,and discussed the principle of standardization,the scope of the specification,and the technical delivery conditions,such as dimensions and tolerances,chemical composition,mechanical properties,surface conditions,internal soundness and special requirements.

pack rolling;ultra-heavy steel plate;standard formulation

TG142.41

：A

：1004-4620（2014）01-0042-02

2013-06-17

孫根領，男，1980年生，2002年畢業于長安大學材料成型與控制專業。現為濟鋼科技質量部研發管理科高級工程師，從事鋼鐵產品研發、標準化及科技成果管理等工作。