高强钢焊接前沿技术的开发研究(一) |
浏览量:676次 发布日期:2015-6-26 17:07:19 |
一、前言 什么是“前沿技术”,举例说明:在我国钢结构行业的发展进程中,有两次因钢材品种发生变化带来的焊接技术上的冲击。 第一次是在上世纪60年代末期至70年代初期。当时的基本建设行业以A3为代表的低碳钢逐渐被以16锰为代表的低合金高强钢所替代。在当时,最引人注目是钢制储氧罐(压力容器)采用了厚度为38毫米的16锰钢板,在技术界引起不小震动。为了适应16锰的焊接特性,人们开始使用低氢型焊条和直流焊机;为了解决受力焊缝全熔透质量缺陷,开始研究开发碳弧气刨技术,该技术极大地推动了焊接技术进步。这些技术就是“前沿技术”,当时最先掌握这些技术的单位就是掌握“前沿技术”对焊接技术进步有贡献的单位。 第二次变化是在奥运会、世博会工程中,基本建设行业开始应用Q420、Q460钢材,传统的低合金高强钢逐渐被高强钢替代。 高强钢焊接前沿技术的实质是:高强度钢通常指ReL(屈服强度下限)≥400兆帕、Rm(抗拉强度)=500~1200兆帕;并考虑焊接性而生产制造的钢材;Rm(抗拉强度)≥1200兆帕一般称为超高强度钢。 高强度钢分为轧制后经调质处理的调质钢和不经调质处理的非调质钢。 调质钢和非调质钢在力学性能、焊接性和接头性能方面有很大的差异。非调质钢的Rm(抗拉强度)≤600兆帕;而调质钢的Rm(抗拉强度)≥600兆帕。 高强钢易产生的焊接问题主要是焊接裂纹和热影响区脆化,对于Rm(抗拉强度)≥800兆帕、 ReL(屈服强度下限)/Rm(抗拉强度)≥0.85的调质钢,还存在一个软化问题。 高强钢较普通低合金高强钢而言,在焊接技术上有很多特点,其中主要有5点: 一是高强钢的屈强比ReL(屈服强度下限)/Rm(抗拉强度)是建筑钢结构抗震受力构件的设计必须考虑的重要指标,ReL(屈服强度下限)/Rm(抗拉强度)不同,焊接工艺不同。 二是焊接热循环会造成高强钢合金微量元素的损失进而影响焊接接头的综合性能,因此必须严格控制。 三是高强钢要控制焊接裂纹。 四是高强钢要控制焊接热影响区的脆化。 五是高强钢要保证焊缝金属的强韧化。 那么,“高强钢前沿技术”有什么技术内涵呢? 科技进步的三大要素就是“高强钢焊接前沿技术”的全部内涵:即工艺装备、人员素质、科技成果的开发应用。 高强钢焊接前沿技术的精髓是:优秀焊接技术资源的强强联合,即采用最新的、技术最先进的焊机;采用适合母材强度配比的最好焊接材料;应用最优秀的焊接工艺;从而提高焊接效率,保证焊接质量。 客观地说,到目前为止,钢结构行业的主体用钢仍然是低合金高强钢,而这类钢的生产、使用范围正在逐渐缩小。笔者认为,经济发展的客观需求和冶金技术的迅速发展必将推动钢结构行业用钢逐渐进入高强钢领域。 2012年8月1日开始执行的《钢结构焊接规范》GB50661—2011拉开了钢结构大规模采用高强钢的序幕。 在《低合金高强度结构钢》GB/T 1591—1994中设立Q295、Q345、Q390、Q420、Q460共5个牌号的钢材;在《高强度结构钢热处理和控轧钢板、钢带》GB/T16270—1996中设立了Q420、Q460、Q500、Q550、Q620、Q690共6个牌号的钢材。 《钢结构焊接规范》GB50661—2011所述材料表中,从Ⅲ类钢材开始已经进入到高强钢(高性能钢)的范畴。相对于普通钢结构,高强钢的钢结构有以下3个优点: 一是钢材强度的提高能够减少钢板的厚度,缩小构件的断面尺寸,从而减少用钢量,降低自重,且能够削弱地震对钢结构建筑的破坏程度。 二是钢板厚度的减小,大幅度地降低了焊缝坡口尺寸,从而提高了工效,降低了工程成本。 三是有效地支持了我国钢铁生产的技术进步,减产高效,在相同或减少能耗的前提下,生产出附加值高的高端产品。(待 续) 东莞富森电子有限公司专业生产、销售:脉冲热压机、脉冲焊接机、脉冲热压焊接机、FPC焊接机、FPC热压机、排线热压焊接机等。销售热线:13580899052 |
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