随着工程机械高参数、大型化和轻量化的发展要求,以及技术进步和环境友好概念的深入,工程机械、矿山机械对高效、节能等方面提出了要求,促使工程机械、矿山机械等向着大型化、轻量化、高性能化不断发展。作为机械结构基本构成的钢铁材料向高强化发展以适应市场的需求,因此,本文进行系统研发BWELDY系列焊接结构用高强度调质钢板。本文通过实验室实验,研究了成分系列、组织与强度和韧性的关系,充分利用组织强化、析出强化等强化机理实现成分上的低碳高强高韧化;通过对调质热处理工艺的研究,掌握了高强度调质钢热处理时淬火温度、冷却速率、回火温度、回火时间等参数对性能影响的基本规律,提出了最优的热处理方案,为高强度调质钢工业性生产确定合理的热处理参数;通过对成分体系以及合金元素的分析,研究了 C、Mn、Cr、Mo、Ni、B、V等合金元素对调质钢性能的影响规律,掌握了这些合金元素与调质钢成分设计以及热处理工艺配合的关系。实验室实验表明:采用直接淬火工艺则可以提高钢板强度100-200MPa,钢板韧性有一定降低,直接淬火钢板比再加热淬火钢板具有更高的回火抗力。在临界淬火速度以上,钢板性能受冷速影响不是很大,冷速增加有利于钢板强度和韧性提高。随回火温度升高,强度大幅降低,低温韧性提高。B元素对调质钢的淬透性有显著影响,对于大厚度规格的调质钢,是改善钢板淬透性能最有效且最经济的元素;Mo对提高钢板的强韧性有重要作用,尤其对于厚规格钢板,不添加Mo难以获得良好的强韧性能的匹配;Mn对钢板的淬透性和韧性提高优于Cr,Mn更适合替代Mo优化成分设计;V可以大幅提高钢板的强度和回火抗力,但会降低钢板的低温韧性,使韧脆转变温度升高。对研发的调质钢成功进行了大生产试制和批量化试生产。通过对化学成分的合理调整,实现了厚度规格为10-80mm的BWELDY700Q稳定批量生产,低温冲击质量等级达到D级、E级,其性能指标完全满足欧标En10025-6要求。并根据市场的变化进行了高强度调质钢的降成本成分优化研究。