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哈工大钢结构课件3.ppt

发布:2018-01-18约1.16万字共68页下载文档
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二. 钢材的铸造缺陷 冶金缺陷,如偏析、非金属夹杂、气孔、缩孔和裂纹等 热加工、冷加工和热处理三种。 将钢坯加热至塑性状态,依靠外力改变其形状,产生出各种厚度的钢板和型钢,称为热加工 在常温下对钢材进行加工称为冷加工 通过加热、保温、冷却的操作方法,使钢的组织结构发生变化,称为热处理 一. 热加工 开轧和锻压温度控制在1150~1300℃ 钢材轧制成钢板或型钢,使金属的晶粒变细,压合钢坯中的气孔、裂纹等缺陷,改善钢材的力学性能。 热轧薄板和壁厚较薄的热轧型钢,因辊轧次数较多,钢材的性能改善明显,其强度、塑性、韧性和焊接性能均优于厚板和厚壁型钢 钢材强度按板厚分组 钢中的硫化物和氧化物等非金属夹杂,经轧制之后被压成薄片 会出现分层现象。使钢板沿厚度方向受拉的性能恶化 三. 热处理 包括退火、正火、淬火和回火 退火和正火改善组织以提高钢的机械性能 其操作方法为:在炉中钢材加热保温一段时间后,随炉温冷却至500℃以下,再放至空气中冷却的工艺称为完全退火 若保温后从炉中取出在空气中冷却的工艺称为正火。正火的冷却速度比退火快,强度和硬度有所提高 低温退火,主要用来消除铸件、热轧件、锻件、焊接件和冷加工件中的残余应力 四. 其他钢 防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢,处于外露环境对耐腐蚀有特殊要求或在腐蚀性作用下的结构采用耐候钢 槽钢有普通槽钢和轻型槽钢二种。 [32a指截面高度320mm,腹板较薄的槽钢。 钢管有无缝钢管和焊接钢管两种。可用代号“D”后加“外径d×壁厚t”表示,如D180×8等。 2.6.2 钢材规格 热轧成型的钢板和型钢,以及冷加工成型的冷轧薄钢板和冷弯薄壁型钢 一. 钢板 钢板有厚钢板、薄钢板、扁钢(或带钢)之分。钢板截面的表示方法为在符号“-”后加“宽度×厚度”,如-200×20等。钢板的供应规格如下: 厚钢板:厚4.5~60mm,宽600~3000mm,长4~12m; 薄钢板:厚0.35~4mm,宽500~1500mm,长0.5~4m 扁 钢:厚 4~60mm,宽 12~ 200mm,长3~9m。 花纹钢板 §2-6 建筑用钢的种类、规格和选用 钒元素(V)是低合金钢中合金元素。可以细化钢材晶粒结构而提高钢材屈服强度和抗拉强度。钒的化合物稳定,使钢的高温硬度提高,15MnV钢是在16Mn钢基础上加入适量的钒(0.04~0.12%)熔炼成强度较高低合金钢。 硫元素(S)是一种有害元素。硫与铁化合成硫化铁(FeS)散布在纯铁体层间中,当温度在800~1200℃时熔化而使钢材出现热裂纹,且易脆断。称为热脆现象。使钢材焊接性能和热加工性能变坏,降低钢材塑性和冲击韧性。 §2-4 各种因素对钢材性能的影响 氧、氮是有害元素,容易从铁液中逸出,故含量甚少。氧的作用与硫类似,增大钢的热脆性。 氮的作用同磷类似,能显著降低钢材的塑性和冲击韧性,冷弯性能和焊接性能,特别是增大钢材的冷脆性 §2-4 各种因素对钢材性能的影响 磷元素(P)也是一种有害元素。 磷的存在可提高钢材的强度和抗锈蚀性,但严重降低钢材的塑性、冷弯性能、冲击韧性和可焊性。 在低温下,钢材易产生低温脆断,称为冷脆现象。 钢材的焊接性能受含碳量和合金元素含量的影响 含碳量超过时,焊缝及热影响区容易变脆 一般Q235A的含碳量较高,因此这一牌号通常不能用于焊接构件。而Q235B、C、D的含碳量控制在上述的适宜范围之内,适合焊接使用 在高强度低合金钢中,低合金元素大多对可焊性有不利影响,《建筑钢结构焊接技术规程》使用碳当量来衡量低合金钢的可焊性,其的计算公式如下: 2.4.2钢材的焊接性能 §2-4 各种因素对钢材性能的影响 其中C、Mn、Cr、Mo、V、Ni、Cu分别为分别为碳、锰、铬、钼、钒、镍和铜的百分含量。 钢材焊接性能的优劣除了与钢材的碳当量有直接关系之外,还与母材厚度、焊接方法、焊接工艺参数以及结构形式等条件有关。 当CE在0.38%~0.45%范围内时,钢材呈现淬硬倾向,施焊时需要控制焊接工艺、采用预热措施并使热影响区缓慢冷却,以免发生淬硬开裂; 当CE大于0.45%时,钢材的淬
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