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碳素結(jié)構(gòu)鋼范文第1篇

[關(guān)鍵詞]控軋控冷；折疊；劃傷；開(kāi)裂

1.引言

低、中碳素結(jié)構(gòu)鋼線材的鋼種一般為低、中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼，它是一種在室溫條件下，利用金屬塑性，采用加工成型工藝生產(chǎn)互換性較高的標(biāo)準(zhǔn)件用鋼，主要用于制造螺栓、螺母、螺釘、自攻螺釘?shù)染o固件和各種成形的零配件。它廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械設(shè)備、建筑和電器等行業(yè)領(lǐng)域。

2.低、中碳素結(jié)構(gòu)鋼常見(jiàn)質(zhì)量缺陷

低、中碳素結(jié)構(gòu)鋼線材質(zhì)量控制的特點(diǎn)不同于對(duì)應(yīng)的低、中碳素結(jié)構(gòu)鋼線材，其最終的性能要保證有足夠的強(qiáng)度和良好的塑性和韌性，其金相組織為鐵素體加珠光體，常見(jiàn)的成品質(zhì)量缺陷為裂紋、折疊、劃傷、結(jié)疤、分層、夾雜等，有時(shí)在毛坯上會(huì)出現(xiàn)表面裂紋，即產(chǎn)生開(kāi)裂，在標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)中，存在一個(gè)常溫下變形為主的工藝過(guò)程，材料局部變形大，變形速度快，表面容易產(chǎn)生裂紋，低、中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼冷頂鍛開(kāi)裂主要有三種類型：夾雜裂紋、劃傷裂紋和折疊裂紋，夾雜裂紋的特征是在鋼材或零件表面有小米粒大小的“掉肉”，留下小坑，顯微鏡下的氧化物夾雜，劃傷裂紋的特征是沿縱向較深，裂紋深處有氧化、脫碳，折疊裂紋在鋼材或零件兩側(cè)對(duì)稱出現(xiàn)，且多為縱向裂紋，裂紋內(nèi)壁有輕微氧化、脫碳。

3.原因分析

3.1坯料質(zhì)量及加熱制度對(duì)性能的影響。

（1）坯料質(zhì)量檢查。連鑄坯的斷面邊長(zhǎng)允許偏差為±4.0mm，坯料定尺長(zhǎng)度偏差+50mm；連鑄坯的對(duì)角線長(zhǎng)度之差要求不大于6mm，連鑄坯的彎曲度要求每米不大于20mm；連鑄坯表面不得有肉眼可見(jiàn)的裂紋、重接、翻皮、結(jié)疤、夾雜、深度或高度大于3mm的劃痕、壓痕、擦傷、氣孔、皺紋、冷濺、耳子、凸塊、凹?jí)K和深度大于2mm的發(fā)紋，橫截面不得有縮孔和皮下氣孔。

（2）爐溫控制。

同鋼坯的表面溫差在長(zhǎng)度方向上兩端中間高30℃，斷面溫差小于30℃，鋼坯出爐，用高壓水除鱗，水壓≥180Mpa。

如果坯料表面質(zhì)量有嚴(yán)重缺陷或爐溫控制不當(dāng)，在生產(chǎn)過(guò)程中難以得到完全消除，則容易造成在材料表面形成冷頂鍛過(guò)程中的裂紋源。

3.2控軋工藝措施對(duì)產(chǎn)品性能的影響。

3.2.1設(shè)備與備件的加工精度、安裝質(zhì)量對(duì)性能的影響。

（1）1#、2#、3#飛剪的前后導(dǎo)槽、活套裝置的活套架與起套壓套輪、空過(guò)導(dǎo)槽、吐絲管與吐絲盤、風(fēng)冷輥道與導(dǎo)向輪、布卷器鼻錐與集卷筒、雙芯棒等，如果加工精度不高，安裝不到位或維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng)，造成設(shè)備與軋件產(chǎn)生劇烈摩擦，極易在軋件表面產(chǎn)生劃傷。

（2）導(dǎo)衛(wèi)插件內(nèi)表面有臺(tái)階或尖角毛刺、導(dǎo)輪不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、導(dǎo)衛(wèi)或?qū)Р刍蚩者^(guò)導(dǎo)管不對(duì)中軋制線或磨損嚴(yán)重等，在線材高速經(jīng)過(guò)時(shí)，摩擦線材表面易造成表面劃傷。

線材表面的劃傷會(huì)導(dǎo)致線材在后續(xù)加工中因?yàn)閯潅舛颂幍膽?yīng)力集中，而在劃傷處開(kāi)裂或斷裂。

3.2.2生產(chǎn)調(diào)整對(duì)產(chǎn)品性能的影響。高線的生產(chǎn)調(diào)整是影響高線性能的主要因素，若軋制生產(chǎn)調(diào)整不當(dāng)，使得產(chǎn)品在軋制過(guò)程中產(chǎn)生折疊或劃傷，破壞產(chǎn)品的表面，就容易形成頂鍛開(kāi)裂的裂紋源。如果軋制壓下量調(diào)整過(guò)大，或軋制張力調(diào)整不當(dāng)，或軋制中心線調(diào)整偏差較大，或?qū)l(wèi)開(kāi)口度調(diào)整不合適，或軋制孔型軸向調(diào)整不當(dāng)（錯(cuò)輥）等等，都容易在軋制過(guò)程中產(chǎn)生雙邊或單邊耳子，后面軋制道次如不能消除，將產(chǎn)生成品折疊，導(dǎo)致其在冷頂鍛時(shí)開(kāi)裂。

3.2.3控冷工藝措施對(duì)線材產(chǎn)品性能的影響。

在控制軋制中，冷軋溫度是決定奧氏體晶粒度的主要參數(shù)之一，它通過(guò)對(duì)奧氏晶粒度的影響而影響到相變過(guò)程中的組織轉(zhuǎn)變和轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的形貌，終軋溫度對(duì)奧氏體晶粒度的影響規(guī)律是：終軋溫度高，晶粒粗大；終軋溫度低，晶粒細(xì)小。由于軋制速度較高，線材在預(yù)精軋機(jī)、精軋機(jī)、減定徑機(jī)組軋制時(shí)一直是升溫狀態(tài)。一般通過(guò)水箱穿水冷卻和水冷導(dǎo)衛(wèi)冷卻的方式，將線材進(jìn)NTM溫度、進(jìn)RSM溫度、吐絲溫度控制到合理的工藝溫度。

吐絲溫度是控制相變開(kāi)始溫度的關(guān)鍵參數(shù)，吐絲溫度的高低直接影響過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，因而對(duì)性能產(chǎn)生重要的影響，其主要從兩個(gè)方面影響產(chǎn)品的性能：1）過(guò)冷奧氏體的出現(xiàn)。由于線材在穿水冷卻時(shí)速度較大，線材上溫度梯度大，冷卻極不均勻，若吐絲溫度過(guò)低，容易使線材表面出現(xiàn)過(guò)冷奧氏體，若空冷速度不合理，會(huì)促成上貝氏體或馬氏體的產(chǎn)生，嚴(yán)重破壞材料的組織結(jié)構(gòu)，降低材料的塑性和韌性。2）晶粒的異常長(zhǎng)大。若吐絲溫度過(guò)高，在較高的溫度下，發(fā)生組織的回復(fù)和再結(jié)晶，若保溫時(shí)間較長(zhǎng)，材料內(nèi)部發(fā)生高溫下奧氏體晶粒異常長(zhǎng)大的現(xiàn)象，促進(jìn)魏氏體的生成，也會(huì)影響材料的塑性。

線材吐絲成卷后的冷卻速度也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，主要通過(guò)控制斯太爾摩運(yùn)輸機(jī)上的輥道速度、風(fēng)機(jī)和保溫罩的開(kāi)啟位置來(lái)共同實(shí)現(xiàn)。線材在相變溫度附近的不同冷卻速度可以得到不同的奧氏體轉(zhuǎn)變組織，冷卻速度過(guò)快，出現(xiàn)過(guò)冷奧氏體之后高溫轉(zhuǎn)變會(huì)產(chǎn)生上貝氏體，低溫轉(zhuǎn)變會(huì)產(chǎn)生馬氏體組織，異常長(zhǎng)大的高溫奧氏體組織，在冷卻速度較快時(shí)還會(huì)促進(jìn)魏氏體組織的生成，這些不良組織的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重惡化材料組織，降低材料的塑性和韌性，從而影響產(chǎn)品的性能。

碳素結(jié)構(gòu)鋼范文第2篇

【關(guān)鍵詞】靜力彈塑性；大跨鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、前言

目前，我國(guó)靜力彈塑性分析方法的應(yīng)用還不是非常的廣泛，在大跨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，如果能夠合理有效的使用靜力彈塑性分析方法，將能夠大大提升大跨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性。

二、PUSHOVER方法的基本原理

作為一種較簡(jiǎn)單的彈塑性分析方法――靜力彈塑性分析（Pushover analysis），是在結(jié)構(gòu)上施加豎向荷載并保持不變，同時(shí)施加某種分布的水平荷載，該水平荷載單調(diào)增加，構(gòu)件逐步屈服，從而得到結(jié)構(gòu)在橫向靜力作用下的彈塑性性能。靜力彈塑性分析不是新方法，但在研究基于性能/位移抗震設(shè)計(jì)理論和方法中受到關(guān)注，是實(shí)現(xiàn)基于性能/位移抗震設(shè)計(jì)方法的關(guān)鍵之一。

靜力彈塑性分析方法主要用于確定結(jié)構(gòu)的非彈性效應(yīng)、局部破壞機(jī)制、和整體倒塌的形成方式。因此該方法可以用于舊建筑的抗震鑒定和加固，以及新建筑的設(shè)計(jì)和抗震性能評(píng)估。這種方法的基本原理是：首先利用由反應(yīng)譜換算得到的代表抗震需求的需求譜和體現(xiàn)結(jié)構(gòu)自身性能的能力譜得到結(jié)構(gòu)在可能地震作用下所對(duì)應(yīng)的需求位移，然后在施加豎向荷載的同時(shí)，將表征地震作用的一組水平靜力荷載以單調(diào)遞增的形式作用到原結(jié)構(gòu)計(jì)算模型上進(jìn)行靜力推覆分析，在達(dá)到需求位移時(shí)停止荷載遞增，最后在荷載終止?fàn)顟B(tài)對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗震性能評(píng)估，判斷是否可以保證結(jié)構(gòu)在該水平地震作用下滿足相應(yīng)的功能要求。

靜態(tài)彈塑性分析方法并沒(méi)有非常嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)，所以采用這種方法是基于以下兩個(gè)基本假設(shè)下的：

（一）結(jié)構(gòu)的反應(yīng)和簡(jiǎn)化為等效單自由度體系的反應(yīng)相關(guān)，這就意味著機(jī)構(gòu)的反應(yīng)由第一振型控制；

（二）在整個(gè)地震過(guò)程中機(jī)構(gòu)沿高度的變形由保持不變的形狀向量表示。

很明顯這兩個(gè)假設(shè)忽略了高階振型和扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響，對(duì)于高層建筑存在著較大的理論問(wèn)題，但是，已有的研究表明對(duì)于由第一振型起控制作用的多自由度結(jié)構(gòu)，靜力彈塑性分析方法可以得到很好的分析結(jié)果。這兩個(gè)假設(shè)使PUSHOVER方法簡(jiǎn)單易用，但同時(shí)也在很大程度上限制了它的應(yīng)用范圍。針對(duì)這一問(wèn)題，很多學(xué)者從水平荷載分布形式、目標(biāo)位移的分析方法等方面做了深入研究不僅提高了計(jì)算精度，而且在很大程度上擴(kuò)大了該方法的應(yīng)用范圍。

三、pushover分析方法的實(shí)施步驟

1、準(zhǔn)備結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)：包括建立結(jié)構(gòu)模型，構(gòu)件的物理常數(shù)和恢復(fù)力模型等；

2、計(jì)算結(jié)構(gòu)在豎向荷載作用下的內(nèi)力（將其與水平力作用下的內(nèi)力疊加，作為某一級(jí)水平力作用下構(gòu)件的內(nèi)力，以判斷構(gòu)件是否開(kāi)裂或屈服）；

3、施加一定量的水平荷載。水平力施加于各層的質(zhì)量中心處，水平力的大小的確定原則是：水平力產(chǎn)生的內(nèi)力與第2步豎向荷載產(chǎn)生的內(nèi)力疊加后，恰好能使一個(gè)或者一批構(gòu)件進(jìn)入屈服。

4、對(duì)在上一步進(jìn)入屈服的構(gòu)件，改變其狀態(tài)，對(duì)其剛度進(jìn)行修正后，在其上在施加一定量的水平荷載，又使一個(gè)或一批構(gòu)件恰好進(jìn)入屈服。

5、不斷地重復(fù)3，4步，直到結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移達(dá)預(yù)定的破壞極限，或由于鉸點(diǎn)過(guò)多而成為機(jī)構(gòu)（這種情況一般很難出現(xiàn)）。

6、成果整理：將每一個(gè)不同的結(jié)構(gòu)自振周期及其對(duì)應(yīng)的水平力總量與結(jié)構(gòu)自重（重力荷載代表值）的比值（地震影響系數(shù)）繪成曲線，也把相應(yīng)場(chǎng)地的各條反應(yīng)譜繪在一起，在途中會(huì)出相應(yīng)的變形，更便于評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)的抗震能力。

四、工程應(yīng)用案例

大學(xué)體育館屋蓋鋼結(jié)構(gòu)，最大跨度87．76m，屋蓋中心脊點(diǎn)據(jù)地面高度14．5m，屋蓋面積5909m2，不計(jì)檁條與屋面板的結(jié)構(gòu)用鋼量415．6t，單位面積用鋼量70kg／m2．該屋蓋采用弦支穹頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)體系，即在屋蓋鋼結(jié)構(gòu)單層網(wǎng)殼的6道主脊梁及4圈環(huán)梁下面設(shè)置帶有預(yù)拉力的鋼拉索和鋼撐桿．拉索和撐桿分別為軸心拉、壓受力構(gòu)件，通過(guò)后張法在拉索中導(dǎo)人預(yù)拉力，以調(diào)整單層網(wǎng)殼的內(nèi)力分布狀況，使單層網(wǎng)殼構(gòu)件受力趨于均勻，從而提高了材料的使用效率，大大降低了用鋼量．由于拉索的存在，在導(dǎo)人預(yù)拉力之后，整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)向上的反拱，可抵消因結(jié)構(gòu)自重和屋面活荷載引起的一部分向下的豎向撓度，從而增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)剛度，并擴(kuò)大了室內(nèi)凈空高度，得以充分發(fā)揮玻璃頂?shù)淖匀徊晒庾饔茫?/p>

屋蓋結(jié)構(gòu)體系主要受力構(gòu)件采用Q345方鋼管，主要構(gòu)件尺寸為：主脊梁口850mm×400mm×10mm×16mm，采光頂脊梁口500mm×200mm×8mm×10mm，徑向、環(huán)向梁口600mm×300mm×10mm×16mm，中心網(wǎng)格口250mm×100mm×4mm×6mm，內(nèi)環(huán)上弦桿口600mm×300mm×8mm×10mm，內(nèi)環(huán)下弦桿口300mm×200mm×6mm×8mm，支座v形柱口500mm×300mm×8mm×10mm．鋼撐桿截面為口120mm×120mm×5mm×5mm，撐桿高度從外到內(nèi)分別為2．7，3．0，3．3，3．6，3．6m．

圖1體育館弦支穹頂屋蓋鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件示意圖

1、Push―over分析

進(jìn)行Push―over分析前，首先應(yīng)在結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)塑性鉸并能顯著影響結(jié)構(gòu)整If本受力性能的位置預(yù)設(shè)某種類型的塑性鉸．根據(jù)屋蓋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，6道主脊梁為主要受力構(gòu)件，主脊梁梁端出現(xiàn)塑性鉸，對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分布將產(chǎn)生較大影響，因此在所有主脊梁?jiǎn)卧獌啥祟A(yù)先設(shè)置塑性鉸．考慮到梁端剛域的影響，塑性鉸設(shè)置在距主脊梁?jiǎn)卧瞬抗?jié)點(diǎn)0．05L處(L為主脊梁?jiǎn)卧L(zhǎng)度)，整個(gè)屋蓋共定義66個(gè)塑性鉸．根據(jù)主脊梁?jiǎn)卧芰μ攸c(diǎn)，塑性鉸類型采用軸力與主平面彎曲相耦合的P―M3鉸，鉸應(yīng)力應(yīng)變屬性采用基于FEMA一273定義的鋼材應(yīng)力一應(yīng)變曲線．Push―over分析使用位移控制的加載方式，監(jiān)控位移設(shè)在屋蓋中心節(jié)點(diǎn)．

對(duì)于大跨鋼結(jié)構(gòu)，在正常使用情況下，屋蓋結(jié)構(gòu)最大豎向變形不得超過(guò)結(jié)構(gòu)跨度的1／400，該屋蓋鋼結(jié)構(gòu)最大跨度為87．76m，即屋蓋結(jié)構(gòu)最大豎向變形應(yīng)小于219mm．但在Push―over分析中，為正確評(píng)估結(jié)構(gòu)的彈塑性受力特性，特別是為能正確評(píng)估塑性鉸出現(xiàn)后的結(jié)構(gòu)后繼承載力，應(yīng)采用較大的位移加載值．因此本文取變形限制的5倍，以屋蓋中心節(jié)點(diǎn)豎向位移達(dá)到1000mm作為目標(biāo)位移，即結(jié)構(gòu)失效的計(jì)算終止條件．

SAP2000對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸后的內(nèi)力重分布，提供了3種荷載卸載方式：①結(jié)構(gòu)整體卸載；②荷載局部重分配；③使用割線剛度重新開(kāi)始．因此，筆者首先比較了3種卸載方式對(duì)Push―over結(jié)果的影響，兩種工況組合作用下結(jié)構(gòu)的荷載一位移曲線如圖2所示．圖中水平坐標(biāo)軸表示屋蓋中心節(jié)點(diǎn)的豎向位移(向下為正)，在自重和拉索預(yù)應(yīng)力共同作用下，初始值為一36．70mm(向上拱起)；豎向坐標(biāo)軸表示基底總豎向反力(向上為正)，其中不包括由桿件自重引起的基底反力，因此豎向坐標(biāo)軸數(shù)值也表示除結(jié)構(gòu)自重外所施加的外荷載值．

由圖2可見(jiàn)，3種荷載卸載方式對(duì)應(yīng)的荷載一位移曲線有一定差異，但結(jié)構(gòu)出現(xiàn)第1批塑性鉸時(shí)所對(duì)應(yīng)的屋蓋中心節(jié)點(diǎn)豎向位移及基底總豎向反力值完全相同．荷載一位移曲線表明：結(jié)構(gòu)并不會(huì)隨著第1批塑性鉸的出現(xiàn)而完全喪失承載能力，承載力降低一定程度后隨著整個(gè)結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布，結(jié)構(gòu)的后繼承載力會(huì)繼續(xù)增高，即結(jié)構(gòu)有較強(qiáng)的安全儲(chǔ)備．但考慮到工程實(shí)際，當(dāng)主要桿件(主脊梁)出現(xiàn)第1批塑性鉸后，屋蓋中心節(jié)點(diǎn)的豎向變形約已達(dá)到結(jié)構(gòu)最大跨度的1／300，此時(shí)已超過(guò)結(jié)構(gòu)正常使用的變形限值，故應(yīng)將此時(shí)作用在結(jié)構(gòu)上的荷載作為結(jié)構(gòu)的彈塑性極限荷載．因此，雖然后繼荷載一位移曲線有所不同，但區(qū)分3種荷載卸載方式已經(jīng)意義不大．本文下面僅給出采用第1種荷載卸載方式計(jì)算所得的結(jié)果．

圖2不同卸載方式的荷載一位移曲線

2、計(jì)算結(jié)果及結(jié)論

兩種工況組合下結(jié)構(gòu)第1批塑性鉸出現(xiàn)的位置如圖3所示．

圖3第1批塑性鉸位置示意圖

根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果可得出以下結(jié)論：

（一）采用不同荷載卸載方式得到的結(jié)構(gòu)荷載一位移曲線有所區(qū)別，但結(jié)構(gòu)的彈塑性極限承載力相同，即在利用SAP2000分析結(jié)構(gòu)的彈塑性極限承載力時(shí)，對(duì)不同的荷載卸載方式可不再區(qū)分．

（二）主脊梁出現(xiàn)第1批塑性鉸后，結(jié)構(gòu)的承載能力顯著下降．但隨著繼續(xù)加載，桿件內(nèi)力的塑性重分布，結(jié)構(gòu)的后繼承載能力仍可增高，但宜作為結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備，仍將第1批塑性鉸出現(xiàn)時(shí)的承載力作為結(jié)構(gòu)的彈塑性極限承載力．

（三）兩種工況組合下，第1批塑性鉸均出現(xiàn)在第3層主脊梁端部，該處為整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)的最薄弱部分，設(shè)計(jì)、施工時(shí)應(yīng)特別注意，應(yīng)采取一些適當(dāng)?shù)臉?gòu)造措施對(duì)該處加強(qiáng)．

（四）兩種工況組合下，弦支穹頂比單層網(wǎng)殼的彈塑性極限承載力均有顯著的提高：工況組合1提高13．1％，工況組合2提高26．6％，可見(jiàn)拉索所起作用非常顯著．

（五）在最不利荷載工況組合下(工況組合1)，

該體育館弦支穹頂屋蓋的彈性屈曲安全系數(shù)5．88，彈塑性極限承載安全系數(shù)2733，可認(rèn)為該屋蓋結(jié)構(gòu)是安全可靠的．

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大跨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須要合理的使用靜力彈塑性分析的方法，以不斷提升大跨鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的效果，同時(shí)，應(yīng)用靜力彈塑性分析方法的過(guò)程也是提升靜力彈塑性分析水平的過(guò)程。

【參考文獻(xiàn)】

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碳素結(jié)構(gòu)鋼范文第3篇

[關(guān)鍵詞]建筑鋼結(jié)構(gòu) 鋼材 普通碳素鋼 結(jié)構(gòu)鋼

中圖分類號(hào)： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

提起鋼結(jié)構(gòu)用鋼大家并不陌生，像Q235和Q345這樣的鋼材是最常用的，也是生活中接觸最多的。的確，從材性、材質(zhì)方面看，現(xiàn)在市場(chǎng)充分供應(yīng)的Q235及Q345號(hào)鋼的各類鋼材，可以保證建筑鋼結(jié)構(gòu)的基本需求。鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。它的基本特點(diǎn)是強(qiáng)度高、重量輕、剛度大、質(zhì)地均勻和各向同性好。

因此，用什么類型的鋼材對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的影響很大。下面就從建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼的鋼種鋼號(hào)及板帶鋼中的鋼結(jié)構(gòu)用鋼這兩方面對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的選用做一介紹。

一、建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼的鋼種鋼號(hào)

1.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 普通碳素結(jié)構(gòu)鋼執(zhí)行《碳素結(jié)構(gòu)鋼》—GB/T700-2006標(biāo)準(zhǔn)。因價(jià)格便宜，產(chǎn)量較大，大量用于金屬結(jié)構(gòu)和一般機(jī)械零件，按用途可以分為：一般用途的普通碳素鋼和專用普通碳素鋼。

按含碳量及屈服強(qiáng)度高低分為5種牌號(hào)：Q195、Q215、Q235、Q255、Q275。其中鋼結(jié)構(gòu)主要用Q235號(hào)鋼。Q215和Q255也可作結(jié)構(gòu)用，但是產(chǎn)量和用量相對(duì)較少。 使用該標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)要注意以下幾點(diǎn): (1)該標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)主要用作工程用和一般結(jié)構(gòu)用鋼。 (2)該標(biāo)準(zhǔn)鋼在在使用品種方面主要有鋼、鋼帶和型鋼。 (3)該標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)可用作焊接和栓接結(jié)構(gòu)用鋼。但焊接承重鋼結(jié)構(gòu)不宜選用Q235-A級(jí)鋼。 (4)該標(biāo)準(zhǔn)鋼號(hào)一般在熱軋狀態(tài)下交貨和使用。

2.耐候鋼 耐候鋼執(zhí)行《焊接結(jié)構(gòu)用用耐候鋼》GB/T4172-2000和《高耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171-2000，是指在鋼的冶煉過(guò)程中加入少量合金元素，使之在金屬基本表面上形成保護(hù)層，以提高鋼材耐大氣腐蝕性能。這類鋼又分為高耐候結(jié)構(gòu)鋼和焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼兩類。耐候鋼分為Q295 GNH、Q295GNHL、Q345GNH、Q345GNHL、Q390GNH五種牌號(hào)。焊接結(jié)構(gòu)耐候鋼分為Q235NH、Q295NH、Q355NH、Q460NH四個(gè)牌號(hào)。

3.低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼 低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼執(zhí)行《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》—GB/T1591-2008標(biāo)準(zhǔn)，是指在煉鋼過(guò)程中增添一些合金元素，其總量不超過(guò)5%的鋼材。加入合金元素后鋼材強(qiáng)度可明顯提高，使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定三個(gè)主要控制指標(biāo)都能有充分發(fā)揮，尤其在大跨度或重負(fù)荷結(jié)構(gòu)中優(yōu)點(diǎn)更為突出，一般可比碳素結(jié)構(gòu)剛節(jié)約20%左右的用鋼量。按屈服強(qiáng)度高低分為8種牌號(hào),其中鋼結(jié)構(gòu)中Q345最為常用。

4.建筑結(jié)構(gòu)用鋼板

執(zhí)行《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879-2005標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)為原冶金行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑用鋼板》（YB4104-2000）修訂升級(jí)后的國(guó)標(biāo)。有Q235GJ、Q345GJ、Q390GJ、Q420GJ、Q460GJ牌號(hào)。其綜合性能優(yōu)于普通碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼，對(duì)鋼材的質(zhì)量要求較高：

1）要能夠抵御地震力的破壞，既要能防震和抗震。為此就要使鋼板在具有足夠強(qiáng)度的同時(shí)，還要具有較低的屈強(qiáng)比。低屈強(qiáng)比可使材料具有良好的冷變形能力和髙塑性變形能力，即使局部超載失穩(wěn)也不至于發(fā)生突然斷裂。

2）要使鋼板具有較窄的屈服強(qiáng)度波動(dòng)范圍。若鋼板的屈服強(qiáng)度波動(dòng)較大，當(dāng)建筑物受到地震時(shí)，就會(huì)發(fā)生塑性鉸轉(zhuǎn)移，不能按設(shè)計(jì)目標(biāo)控制損壞程度兒倒塌。

3）要使鋼板具有層狀撕裂能力（厚度方向性能）。高層鋼結(jié)構(gòu)在梁柱連接和箱型柱角部焊縫等處，由于局部構(gòu)造，形成高約束，焊接時(shí)容易引起沿板厚方向的層狀撕裂，因此，此類鋼板必須要具有一定級(jí)別的厚度方向性能。

4）良好的焊接性能，明確規(guī)定焊接碳當(dāng)量和焊接裂紋敏感指數(shù)。

5）降低了有害元素硫、磷含量。

5.橋梁用結(jié)構(gòu)鋼

執(zhí)行《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》GB/T714-2008標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)應(yīng)4個(gè)強(qiáng)度等級(jí)Q235q（C、D級(jí)）、Q345q（C、D、E級(jí)）、Q370q（C、D、E級(jí)）、Q420q（C、D、E級(jí)）。2008版較2000版增加了Q460q、Q500q、Q550q、Q620q、Q690q牌號(hào)。

化學(xué)成分要求更嚴(yán)格，硫、磷有害元素較低合金結(jié)構(gòu)鋼低。碳當(dāng)量較低合金結(jié)構(gòu)鋼低。冶煉方法要求進(jìn)行爐外精煉。二、建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼品種、規(guī)格 1.結(jié)構(gòu)用的板帶鋼主要有：熱軋鋼板和鋼帶，冷軋鋼板和鋼帶。熱軋鋼板厚度的適用范圍為4~200mm，熱軋鋼帶厚度的適用范圍為4~25 mm。冷軋鋼板厚度的適用范圍為0.2~5 mm，冷軋鋼帶厚度的適用范圍不大于3 mm。

2.熱軋H型鋼和焊接H型鋼。廣泛應(yīng)用于建筑鋼結(jié)構(gòu)中。熱軋H型鋼分為寬翼緣、中翼緣和窄翼緣三種規(guī)格。

3.普通型材(工字鋼、槽鋼、角鋼)。工字鋼、槽鋼、角鋼是鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最早的型鋼。工字鋼和槽鋼的型號(hào)都是以截面高度的厘米數(shù)來(lái)表示，其長(zhǎng)度通常為5~19 m。角鋼是傳統(tǒng)的格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件中應(yīng)用最廣泛的的軋制型材，有等邊角鋼和不等邊角鋼兩大類，長(zhǎng)度通常為4~19 m。

4.冷彎型鋼。冷彎型鋼是用薄鋼板（鋼帶）在連續(xù)輥式冷彎?rùn)C(jī)組上生成的冷加工型材，能加工壁厚為1.5~6 mm，隨著生產(chǎn)工藝的發(fā)展，現(xiàn)在已能生產(chǎn)厚度12 mm以上的冷彎型鋼。其截面形式有等邊角鋼、卷邊等邊角鋼、Z型鋼、卷邊Z型鋼、C型鋼、卷邊C型鋼等開(kāi)口截面以及方形和矩形閉口截面的管材。

5.厚度方向性能鋼板。隨著焊接結(jié)構(gòu)使用鋼板厚度的增加，對(duì)鋼材材性提出了新的內(nèi)容——要求鋼板在厚度方向有良好的抗層狀撕裂性能。建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼和橋梁鋼結(jié)構(gòu)用鋼提出了板厚方向的性能要求。厚度方向性能有三個(gè)級(jí)別，分別用Z15、Z25、Z35表示，分別表示斷面收縮率≥15、25、35。

6.結(jié)構(gòu)用鋼管。結(jié)構(gòu)用鋼管有熱軋無(wú)縫鋼管和焊接鋼管兩大類。焊接鋼管由鋼帶卷焊而成，依據(jù)管徑大小，又分為直縫焊和螺旋焊兩種。結(jié)構(gòu)用無(wú)縫鋼管分熱軋和冷拔兩種。

7.其他建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材制品還有花紋鋼板、鋼格柵板和網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)等。

花紋鋼板是用碳素結(jié)構(gòu)鋼、船體用結(jié)構(gòu)鋼、高耐候性結(jié)構(gòu)鋼熱軋成的菱形、扁豆形、或圓豆形鋼板制品。

壓焊鋼格柵板是由負(fù)載扁鋼作為縱條，扭絞方鋼作為橫條，在正交方向壓焊于縱條，并有包邊和擋邊板的鋼格板。

鋼網(wǎng)架球節(jié)點(diǎn)分螺栓球節(jié)點(diǎn)和焊接球節(jié)點(diǎn)兩大類。三、鋼材選用1.鋼材的牌號(hào)一般應(yīng)在設(shè)計(jì)規(guī)范推薦的，不同強(qiáng)度級(jí)別的碳素結(jié)構(gòu)鋼Q235和低合金高強(qiáng)度鋼Q345鋼中選用，當(dāng)有合理依據(jù)時(shí)，亦可選用強(qiáng)度更高的低合金高強(qiáng)度鋼Q390鋼或Q420鋼。

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50017-2003中3.3.1規(guī)定,承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼,其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的規(guī)定。當(dāng)采用其他牌號(hào)的鋼材時(shí),尚應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。

《高層建筑民用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-98規(guī)定，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材，宜采用Q235等級(jí)B、C、D的碳素結(jié)構(gòu)鋼，以及Q345等級(jí)B、C、D、E的低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)分別符合我國(guó)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T700）《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591，當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí)可采用其他牌號(hào)的鋼材。

《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102規(guī)定：

1用于承重的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板，應(yīng)采用現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700規(guī)定的Q235鋼和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591規(guī)定的Q345鋼。

2門式剛架、吊車梁和焊接的檁條、墻梁等構(gòu)件宜采用Q235B或Q345A及以上等級(jí)的鋼。非焊接的檁條和墻梁等構(gòu)件可采用Q235A鋼。當(dāng)有根據(jù)時(shí)，門式剛架、檁條和墻梁可采用其它牌號(hào)的剛制作。

《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018規(guī)定：用于承重結(jié)構(gòu)的冷彎薄壁型鋼的帶鋼或鋼板應(yīng)采用符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700規(guī)定的Q235鋼和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591規(guī)定的Q345鋼。當(dāng)有可靠依據(jù)時(shí)可采用其他牌號(hào)的鋼材，但應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。

2.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件所用鋼材的性能與質(zhì)量要求應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的重要性。荷載特征（是否承受動(dòng)荷載）、連接方法（焊接或非焊接結(jié)構(gòu)）、環(huán)境溫度（是否低溫工作）及鋼材厚度等因素，正確合理的選用。

3.焊接承重結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用Q235-A鋼。

4.有抗震設(shè)防計(jì)算的承重鋼結(jié)構(gòu)，其鋼材材性應(yīng)符合下述要求：

1）鋼材的屈強(qiáng)比，即抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比不應(yīng)小于1.2；

2）鋼材應(yīng)有明顯的屈服臺(tái)階，且延伸率（δ5）應(yīng)大于20%；

3）具有良好的可焊性及合格的沖擊韌性。

5.設(shè)計(jì)安全等級(jí)為一級(jí)的工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)及抗震設(shè)防類別為甲級(jí)的建筑鋼結(jié)構(gòu)，其主要承重結(jié)構(gòu)（框架、大梁、主桁架）鋼材的質(zhì)量等級(jí)不宜低于C級(jí)，必要時(shí)還可要求碳當(dāng)量（Ceq）的附加保證。

6.重要承重鋼結(jié)構(gòu)（高層或多層鋼結(jié)構(gòu)框架等）的焊接節(jié)點(diǎn)，當(dāng)截面板件厚度t≥40mm，并承受板厚方向拉力（撕裂作用）時(shí)，該部位或構(gòu)件的鋼材應(yīng)按《厚度方向性能鋼板》GB5313的規(guī)定。附加保證斷面收縮率（分Z15、Z25、Z35級(jí)別），一般可按Z15或Z25兩級(jí)選用。

7.高層鋼結(jié)構(gòu)或大跨度鋼結(jié)構(gòu)等的主要承重焊接構(gòu)件，其板材應(yīng)選用符合《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》GB/T19879-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的Q235GJZ鋼或Q345GJZ鋼，當(dāng)所用板材厚度，大于等于40mm并有抗撕裂方向性能要求時(shí)，該部位鋼材應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)中保證方向性能的Q235GJZ鋼或Q345GJZ鋼。

8.在室外侵蝕性環(huán)境中的承重鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可選用《焊接結(jié)構(gòu)用耐候鋼》GB4172要求的耐候鋼。承重鋼結(jié)構(gòu)選用耐候鋼時(shí)，其表面仍應(yīng)進(jìn)行除銹與涂裝處理。

上述都是建筑鋼結(jié)構(gòu)的主要用鋼。以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、剛度大，因此鋼結(jié)構(gòu)特別適于建造跨度大和高度高、荷載大的結(jié)構(gòu)也最適用于可移動(dòng)，有拆裝要求的結(jié)構(gòu)；材料塑性和韌性好，在超載情況下不會(huì)發(fā)生斷裂，承受較大變形，能很好地承受動(dòng)力荷載；材料勻質(zhì)性和各向同性好，屬理想彈性體，最符合一般工程力學(xué)的基本假定；工業(yè)化生產(chǎn)程度最高，制造精度高，施工方便，周期短；其缺點(diǎn)是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車間的承重骨架、受動(dòng)力荷載作用的廠房結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、高聳電視塔和桅桿結(jié)構(gòu)、橋梁和庫(kù)等大跨結(jié)構(gòu)、高層和超高層建筑等。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材，大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度；由于鋼結(jié)構(gòu)的這些特點(diǎn),它將會(huì)在建筑方面占有很重要的地位。

參考文獻(xiàn):

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[2]《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》—GB/T1591-2008.

[3]《碳素結(jié)構(gòu)鋼》—GB/T700-2006

[4]《建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》—GB/T 19879-2005

[5]《橋梁用結(jié)構(gòu)鋼》—GB/T714-2008

[6] 《門式鋼架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102:2002

[7] 《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018—2002

[8] 《高層建筑民用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ99-98

碳素結(jié)構(gòu)鋼范文第4篇

關(guān)鍵詞：出口鋼結(jié)構(gòu)；缺陷；焊接；防腐

出口鋼結(jié)構(gòu)貨物，由于生產(chǎn)完成到最終安裝完成需要一個(gè)長(zhǎng)期的周期，通常1～3年時(shí)間，且期間通過(guò)海上運(yùn)輸，經(jīng)過(guò)海風(fēng)和海水的環(huán)境，鹽分加劇了銹蝕的速度，尤其是在缺陷的部位，銹蝕更為明顯，而產(chǎn)品往往就是通過(guò)這一缺陷點(diǎn)，銹蝕逐步向周圍擴(kuò)散，最終產(chǎn)品安裝時(shí)，已是銹蝕不堪，嚴(yán)重影響到產(chǎn)品質(zhì)量。下面我們談?wù)動(dòng)绊懗隹阡摻Y(jié)構(gòu)防腐的主要因素。

1、焊接因素

1.1、焊瘤

焊瘤是指在焊接過(guò)程中金屬流溢到加熱不足的母材或焊縫上，未能和母材或前道焊縫熔合在一起而堆積的金屬；焊瘤處理不當(dāng)不僅影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量，且在油漆噴涂時(shí)，能難達(dá)到設(shè)計(jì)要求的各道油漆厚度，是很已發(fā)生銹蝕的部位；

防治措施：焊瘤不但影響成形美觀，而且容易引起應(yīng)力集中，焊瘤處易夾渣、未溶合，導(dǎo)致裂紋的產(chǎn)生。一般可利用焊條左右擺動(dòng)和挑弧動(dòng)作加以控制；在搭接或幫條接頭立焊時(shí)，焊接電流應(yīng)比平焊適當(dāng)減少，焊條左右擺動(dòng)時(shí)在中間部位走快些，兩邊稍慢些。焊接坡口立焊接頭加強(qiáng)焊縫時(shí)，可選用小直徑的焊條，并應(yīng)適當(dāng)減小焊接電流。

1.2、飛濺

飛濺是在CO2焊中，大部分焊絲熔化金屬可過(guò)渡到熔池，有一部分焊絲熔化金屬飛向熔池之外，飛到熔池之外的金屬稱為飛濺；焊瘤和飛濺由于處理不徹底，往往成為構(gòu)件最早發(fā)生銹蝕部位，由于產(chǎn)品經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的海運(yùn)，海水本身是一種強(qiáng)的腐蝕介質(zhì)，在飛濺處加速銹蝕，最終產(chǎn)品表面形成麻點(diǎn)，影響到外觀質(zhì)量；

防治措施：正確選擇工藝參數(shù)，在小電流區(qū)域（短路過(guò)度區(qū)域）飛濺率較小，進(jìn)入大電流區(qū)域后（細(xì)顆粒過(guò)度區(qū)域）飛濺率也較小，而中間區(qū)的飛濺率最大，電流小于150A或大于300A飛濺率都較小，介于兩者之間的飛濺率較大。在選擇焊接電流時(shí)，應(yīng)盡可能避開(kāi)飛濺率高的電流區(qū)域。另外在焊接前，刷涂防飛濺劑，可在焊接完成后，處理飛濺更為簡(jiǎn)單測(cè)底。

1.3、焊縫咬邊

咬邊是焊縫兩側(cè)發(fā)生將母材部分溶化，造成沿焊趾的溝槽或凹陷，產(chǎn)生咬邊的原因是焊接不規(guī)范，操作手法不當(dāng)，如焊接電流太大、電弧過(guò)長(zhǎng)、運(yùn)條角度不當(dāng)、停留時(shí)間不當(dāng)；焊機(jī)軌道不平，均可產(chǎn)生咬邊，咬邊是焊縫的外部缺陷，處理不當(dāng)，在油漆作業(yè)時(shí)，很難達(dá)到要求的厚度，也是較易發(fā)生銹蝕的部位；

防治措施：正確選擇焊接電流，要注意焊接速度不宜過(guò)高；掌握正確運(yùn)條手法，隨時(shí)控制焊條角度和電弧長(zhǎng)度；焊機(jī)軌道要平整，焊條角度適當(dāng)?shù)龋捎行ьA(yù)防咬邊。

1.4、應(yīng)力孔包角

由于焊接空間狹小，焊工操作時(shí)通常容易忽略轉(zhuǎn)角位置，使得雙面焊縫不是完整的一條焊縫，應(yīng)力孔造成包角不到位，形成夾縫，雨水或海水往往可以進(jìn)入缺陷內(nèi)部，發(fā)生銹蝕；

防治措施：培養(yǎng)焊工操作習(xí)慣，要求焊接完成后，在應(yīng)力孔位置進(jìn)行包角焊，使雙面焊形成一天連續(xù)的焊縫；另外的油漆作業(yè)噴涂前，可采用毛刷預(yù)涂應(yīng)力孔位置，可更好的達(dá)到防腐蝕效果。

1.5、氣孔

指在焊接時(shí)， 焊縫表面和內(nèi)部因熔池中的氣泡未逸出而形成的圓形或洞形空穴。焊接氣孔的成因主要有焊件未清潔表面的油、污、銹、垢及氧化膜；焊條受潮或質(zhì)量不好；焊接現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣；電弧太長(zhǎng)，電弧保護(hù)失效；保護(hù)氣體不純；焊絲和母材的化學(xué)成分不匹配等原因，使焊接后吸附或自產(chǎn)生的氣體來(lái)不及排出而形成氣孔。產(chǎn)生氣孔后，如果處理不好，海水灌入其中，可短時(shí)間內(nèi)發(fā)生銹蝕（3～5天）；

防治措施：為有效預(yù)防氣孔產(chǎn)生，要控制氣體質(zhì)量、焊材的保溫、焊件表面油、污、銹、垢及氧化膜的清理；正確選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的焊條，和母材相匹配；選擇低氫焊接方法，可采用直流反接法進(jìn)行焊接；嚴(yán)格按焊接工藝規(guī)程和運(yùn)條方式。

2、基底處理因素

2.1、基底處理的目的就是為了提高附著力，同時(shí)它又是個(gè)隱蔽工程，處理質(zhì)量的好壞直接影響到油漆涂裝的質(zhì)量，時(shí)間不長(zhǎng)產(chǎn)生涂膜大面積起皮，鼓泡，龜裂，脫落，導(dǎo)致防腐層過(guò)早失效，發(fā)生銹蝕；

防治措施：鋼結(jié)構(gòu)涂裝前，為了使涂層與基體具有良好的粘結(jié)性能，必須對(duì)待涂裝的鋼材表面及附近區(qū)域進(jìn)行預(yù)處理。首先，其表面必須潔凈，不允許有灰塵、油污、水漬或其它污垢和疏松氧化物。其次，適當(dāng)?shù)拇植诙扔兄谔岣咄磕じ街?，延長(zhǎng)涂層的壽命，所以針對(duì)不同表面等級(jí)的材料時(shí)，應(yīng)選用合適的丸料，鋼丸直徑越大清理完的表面粗糙度越高，但對(duì)設(shè)備的損傷程度也越大，鋼丸直徑越小對(duì)鋼材表面浮銹的處理越好，但效率低；另外處理的質(zhì)量一定要滿足設(shè)計(jì)要求的等級(jí)，檢查合格后才能進(jìn)入油漆噴涂工序。

3、油漆施工的因素

3.1、漆膜厚薄不均

操作人員在油漆噴涂作業(yè)時(shí)，由與距離與速度控制的不當(dāng)，噴槍的導(dǎo)致過(guò)度磨損又不更換，槍嘴會(huì)變得大而圓，這就使得噴出涂料的扇形面變小，噴出的噴束圖形會(huì)很不規(guī)則，并且流速會(huì)超過(guò)理論流速，在這樣的情況下，即使一個(gè)合格的油漆工完全按要求來(lái)操作，也難以控制涂料用量和確保噴涂質(zhì)量，導(dǎo)致噴涂面上各點(diǎn)厚度不均勻，往往漆膜薄處遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致未達(dá)到設(shè)計(jì)年限就出現(xiàn)銹蝕；

防治措施：應(yīng)對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)及施工交底，油漆操作人員應(yīng)根據(jù)構(gòu)件結(jié)構(gòu)形式選擇首先噴涂點(diǎn)，盡可能先噴涂角落位置，后噴涂大面位置；噴槍運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持噴槍與被涂物面呈直角、平行運(yùn)行。噴槍的移動(dòng)速度要求盡量保持勻速運(yùn)行，理論噴槍距離構(gòu)件表面的距離在50cm最佳，最大不能超過(guò)1m，要求噴涂人員走近構(gòu)件，嚴(yán)禁遠(yuǎn)距離噴涂。

3.2、涂層間的附著力

出口鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，為了保證最終產(chǎn)品的整體外觀，往往采用最后一道面漆國(guó)外現(xiàn)場(chǎng)施工的方式，但最后一道油漆施工往往需要海運(yùn)和安裝完成后才會(huì)進(jìn)行，此時(shí)原表面以缺乏附著力施工長(zhǎng)時(shí)，直接噴涂后長(zhǎng)時(shí)間后出現(xiàn)層與層之間相互剝離，甚至可以像撕皮一樣整片撕下。造成漆膜層間附著力不良的直接原因是油漆工施工時(shí)，層間沒(méi)有打磨所致。由于油漆工為趕時(shí)間，在下一道工序時(shí)，未經(jīng)打磨，而是直接涂刷于上一道漆膜上，加上氣溫高，濕漆膜與干漆膜界面形成牢固層所需時(shí)間不足，使附著力受影響。

防治措施： 要求層間打磨工序，拉毛油漆表面后再進(jìn)行最后一道面漆的施工。

3.3、摩擦面的保護(hù)

為了確保高強(qiáng)螺栓安裝后，兩板件間的摩擦系數(shù)，往往不進(jìn)行油漆作業(yè)，基本上沒(méi)有任何保護(hù)，但經(jīng)過(guò)海運(yùn)后，鹽份加速了鋼材表面的銹蝕，往往經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的時(shí)間后，摩擦面上的螺栓孔都會(huì)銹蝕損壞，嚴(yán)重的導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢；

防治措施： 油漆作業(yè)前，在摩擦面上貼保護(hù)紙，直接在其上噴涂油漆，即可防止摩擦面噴上油漆，在海運(yùn)時(shí)也可起到一定的保護(hù)作用；

4、產(chǎn)品保護(hù)的因素

4.1、起吊點(diǎn)的設(shè)置

出口鋼結(jié)構(gòu)貨物，需要進(jìn)行包裝，在包裝時(shí)由于未設(shè)置吊點(diǎn)和吊耳，期間經(jīng)過(guò)多次的轉(zhuǎn)運(yùn)裝卸，操作人員往往直接將起吊夾具直接夾在構(gòu)件上起吊，導(dǎo)致產(chǎn)品涂層破損，失去防腐效果；

防治措施：根據(jù)包件重量和重心，設(shè)置起吊點(diǎn)，并噴涂起吊標(biāo)示，便于每次轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)，操作人員施工；

4.2、包裝方式的設(shè)計(jì)

合理的選擇包裝方式，可有效的起到成品保護(hù)的作用，由于包裝的不合理，產(chǎn)品節(jié)點(diǎn)件往往伸出包件外，運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生碰撞，導(dǎo)致涂層面的破損；

結(jié)論

本文著重分析了影響出口鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的各種因素及防控措施，通過(guò)每個(gè)環(huán)節(jié)的精細(xì)化管理，合理的手段來(lái)降低這些因素對(duì)產(chǎn)品防腐性能的影響，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

碳素結(jié)構(gòu)鋼范文第5篇

關(guān)鍵詞：14MnMoNbB鋼；焊接性；焊接工藝

1. 低合金高強(qiáng)結(jié)構(gòu)鋼概念

低合金鋼綜合性能優(yōu)異，經(jīng)濟(jì)效益顯著，是焊接結(jié)構(gòu)中用量最大的一類工程材料。這類鋼的應(yīng)用范圍廣泛，涉及國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)的各個(gè)領(lǐng)域。

1.1低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼分類及特點(diǎn)

1.1.1低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的分類

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是含碳量Wc0.20％的碳素結(jié)構(gòu)鋼基礎(chǔ)上，加入少量的合金元素發(fā)展起來(lái)的，強(qiáng)度高于碳素結(jié)構(gòu)鋼 此類鋼中除含有一定量硅或錳基本元素外，還含有其他適合我國(guó)資源情況的元素。

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼按鋼的屈服強(qiáng)度級(jí)別及熱處理狀態(tài)又分為熱軋及正火鋼、低碳調(diào)質(zhì)鋼、中碳調(diào)質(zhì)鋼。國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的低合金高強(qiáng)鋼見(jiàn)表1.1。

表1.1國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)的低合金高強(qiáng)鋼

類型 屈服強(qiáng)度/MPa 國(guó)內(nèi)外常見(jiàn)鋼牌號(hào)

熱軋及正火鋼 294-490 09Mn2（Cu），09Mn2Si，16Mn（Cu），14MnNb，15MnV,15MnVN,18MnMoNb，14MnMoV

低碳

調(diào)質(zhì)鋼 490-980 14MnMoVN, 14MnMoNbB,T-1,HT-80,Welten-80C，NS-63,HY-130,HP9-4-20,HQ70,HQ80,HQ100,HQ13O

中碳

調(diào)質(zhì)鋼 880-1176 35CrMoA,35CrMoVA, 30CrMnSiA, 30CrMnSiNi2A,

40CrMnSiMoA, 40CrNiMoA,4340,H-11

⑴熱軋及正火鋼

屈服強(qiáng)度為294-490MPa (30-50kgf/mm2)在熱軋或正火的狀態(tài)下使用屬于非熱處理強(qiáng)化鋼，應(yīng)用十分廣泛。

⑵低碳調(diào)質(zhì)鋼

屈服強(qiáng)度為490-980MPa (50-100kgf/mm2)在調(diào)制狀態(tài)下供貨使用，屬于熱處理強(qiáng)化鋼，他即有高的強(qiáng)度，又有較好的塑形和韌性，可以直接在調(diào)制的狀態(tài)下焊接，焊后不需要調(diào)質(zhì)處理。這類剛主要用于大型機(jī)械、壓力容器及潛艇制造。

⑶中碳調(diào)質(zhì)鋼

屈服強(qiáng)度一般在880-1176MPa（90-120kfg/mm2）以上，鋼中含碳量較高（0.25%~0.5%），常用于強(qiáng)度要很較高的產(chǎn)品或部件，如火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、飛機(jī)起落架等。

1.1.2低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼的特點(diǎn)

低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼是在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上，加入少量合金元素（一般不超過(guò)3%）冶煉的低合金鋼。這類鋼碳含量低（不超過(guò)0.2%），合金元素主要有釩、鈮、鈦、錳、硼等，這類鋼與碳素結(jié)構(gòu)鋼相比，強(qiáng)度較高、韌性好，有較好的加工性能、焊接性能和耐蝕性。

1.214MnMoNbB鋼的化學(xué)成分及力學(xué)性能

14MnMoNbB鋼具有強(qiáng)度高、綜合性能好、使用壽命長(zhǎng)、應(yīng)用范圍廣、比較經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。該鋼多軋制成板材、型材、無(wú)縫鋼管等，被廣泛用于橋梁、船舶、鍋爐、車輛及重要建筑結(jié)構(gòu)中。

14MnMoNbB鋼和部分低碳調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能見(jiàn)表1.2，1.3。

表1.214MnMoNbB鋼和部分低碳調(diào)質(zhì)鋼的化學(xué)成分

鋼號(hào) 14MnMoNbB 14MnMoVN 15MnMoVNRE

C 0.12-0.18 0.14

Mn 1.30-1.80 1.41

Si 0.15-0.35 0.30

Mo 0.45-0.70 0.47 0.35-0.60

V 0.13 0.03-0.08

S

P

其他 Nb-0.04B-0.001 N0.015 RE0.10-0.20

表1.3 14MnMoNbB鋼和部分低碳調(diào)質(zhì)鋼的力學(xué)性能

序號(hào) 牌號(hào) 拉伸試驗(yàn) 沖擊試驗(yàn)

RmN/mm2 ReLN/mm2 A％ 試驗(yàn)溫度℃ AKVJ

1 14MnMoVN ≥690 ≥590 ≥15 －40 ≥27

2 14MnMoNbB ≥755 ≥686 ≥14 －40 ≥31

3 15MnMoVNRE ― ≥666 ― －40 ≥27

2. 14MnMoNbB剛的焊接性分析

2.114MnMoNbB剛的焊接性

我國(guó)已開(kāi)發(fā)出14MnMoNbB、HQ80和HQ80C等抗拉強(qiáng)度為800MPa的低碳調(diào)質(zhì)鋼及其配套焊材，并在工程中獲得廣泛應(yīng)用。14MnMoNbB鋼不含Ni、Cr但含有Nb元素。

14MnMoNbB剛以熱軋狀態(tài)或高溫回火交貨，也可以調(diào)質(zhì)狀態(tài)交貨，但一般須經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后使用。調(diào)質(zhì)處理工藝為910-930℃，600～650℃回火，空冷。具體調(diào)質(zhì)處理工藝應(yīng)根據(jù)剛才化學(xué)成分上、下限，對(duì)熱處理溫度做適當(dāng)調(diào)整。一般地，偏上限成分時(shí)，淬火溫度選下限，回火溫度選上限，這樣可獲得較好的綜合力學(xué)性能。

板厚小于20mm的鋼板焊接后易發(fā)生撓曲變形，對(duì)于箱型焊接結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，解決這種變形通常都是采用火焰方法矯正。但是，14MnMoNbB鋼屬于調(diào)質(zhì)鋼，是否可以進(jìn)行火焰矯正是人們所擔(dān)心的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，14MnMoNbB剛焊后進(jìn)行單次貨多次火焰矯正是可行的， 問(wèn)題的關(guān)鍵在于控制加熱溫度和冷卻速度。加熱溫度控制在900-1000℃范圍為宜；800-500℃冷卻速度以12-33℃/s為宜，即控制t8/5=9-25s范圍內(nèi)最好。火焰矯正后須進(jìn)行650℃的局部回火處理。這樣火焰矯正處理過(guò)的故為，其性能與鋼板調(diào)質(zhì)后的性能基本相當(dāng)。4MnMoNbB剛焊接熱影響區(qū)連續(xù)冷卻曲線（SH-CCT）見(jiàn)圖2.1，連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.1；焊接連續(xù)冷卻時(shí)間（t8/5）與熱影響區(qū)組字組成的關(guān)系見(jiàn)圖2.2，焊接時(shí)間（t8/5）與HAZ硬度的關(guān)系見(jiàn)圖2.3。

表2.114MnMoNbB鋼焊接連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線數(shù)據(jù)

編號(hào) t8/5/s HV 組織組成/% 臨界冷卻時(shí)間/s

1 5.8 475 M100 t′b55

2 10 455 M100

3 17 455 M100

4 33 440 M100

5 79 385 M20,B80

6 110 350 M10,B90

7 187 330 M2,B98 t′m200

8 234 290 B100

9 330 290 B100

10 486 305 B100

11 840 290 B100

12 2024 275 B100

13 4020 265 B100

注：t′b――形成貝氏體的臨界時(shí)間，t′m――形成馬氏體的臨界時(shí)間

14MnMoNbB鋼經(jīng)焊接熱循環(huán)作用后，淬硬傾向較大，熱影響區(qū)硬度增高，但隨預(yù)熱溫度增高其硬度隨之降低。根據(jù)’鐵延實(shí)驗(yàn)“和十字接頭裂紋實(shí)驗(yàn)結(jié)果，14MnMoNbB鋼避免焊接冷裂紋產(chǎn)生的余熱溫度約為150℃，采用較低的預(yù)熱溫度但增加后熱處理可獲得同樣效果。板厚 小于6mm的薄板焊接時(shí)，如果環(huán)境溫度大于14℃時(shí)，采用較大規(guī)范的手弧焊可以在不預(yù)熱條件下施焊。

參考文獻(xiàn)：