Требования к материалам для стальных конструкций

Стальные конструкции в процессе эксплуатации будут подвергаться различным видам воздействия (нагрузка, неравномерная осадка фундамента, температура и т. д.), поэтому сталь должна обладать хорошими механическими свойствами (прочность, пластичность, ударная вязкость) и технологическими свойствами (холодная и горячая обработка). и производительность сварки) для обеспечения безопасности и надежности конструкции. Существует множество марок стали, и лишь немногие из них отвечают требованиям стальных конструкций, например, Q235 в углеродистой стали, L6Mn в низколегированной стали и марганцево-ванадиевая сталь 20 (20MnV) для высокопрочных болтов.
Показатели эффективности:
1. Сила
Показатели прочности стали складываются из предела упругости σe, предела текучести σy и предела растяжения σu. Расчет основан на пределе текучести стали. Высокий предел текучести позволяет снизить собственный вес конструкции, сэкономить сталь и снизить затраты на строительство. Предел прочности σu — это максимальное напряжение, которое сталь может выдержать до разрушения. В это время конструкция теряет работоспособность из-за больших пластических деформаций, но конструкция не разрушается, несмотря на большую деформацию, что отвечает требованиям конструкции по устойчивости к редким землетрясениям. Величину 'σu/σy можно рассматривать как показатель запаса прочности стали.
2. Пластичность
Под пластичностью стали обычно понимают свойство иметь значительную пластическую деформацию без разрушения после того, как напряжение превышает предел текучести. Основными показателями для измерения способности стали к пластическому деформированию являются удлинение δ и поперечная усадка ψ.
3. Характеристики холодного изгиба
Характеристики стали при холодном изгибе являются мерой устойчивости стали к растрескиванию при изгибе при комнатной температуре с целью пластической деформации. Характеристики стали при холодном изгибе заключаются в использовании испытаний на холодный изгиб для проверки характеристик деформации стали при изгибе при определенной степени изгиба.
4. Ударная вязкость
Ударная вязкость стали относится к способности стали поглощать механическую кинетическую энергию в процессе разрушения под ударной нагрузкой. Это механическое свойство, которое измеряет устойчивость стали к ударной нагрузке, которая может вызвать хрупкое разрушение из-за низкой температуры и концентрации напряжений. Обычно индекс ударной вязкости стали получают путем испытаний на удар стандартных образцов.
5. Производительность сварки
Под сварочными свойствами стали понимается способность получать сварные соединения с хорошими характеристиками при определенных условиях сварочного процесса. Сварочные характеристики можно разделить на сварочные характеристики во время сварки и сварочные характеристики с точки зрения производительности. Качество сварки во время сварки определяется чувствительностью сварного шва и металла рядом со сварным швом, чтобы не образовываться термические трещины или трещины при охлаждении во время сварки. Хорошие сварочные характеристики означают, что при определенных условиях сварочного процесса в металле сварного шва и близлежащем основном материале не образуются трещины. Под эксплуатационными характеристиками сварки понимаются ударная вязкость сварного шва и пластичность в зоне термического влияния, требующие, чтобы механические свойства стали в сварном шве и зоне термического влияния не были ниже, чем у стали, находящейся в зоне термического влияния. исходный материал. В моей стране применяется метод испытания сварочных характеристик процесса сварки, а также применяется метод испытания сварочных характеристик, определяющий удобство использования и эксплуатационные свойства.
6. Долговечность
На долговечность стали влияет множество факторов. Прежде всего, коррозионная стойкость стали низкая, и необходимо принять защитные меры, чтобы предотвратить коррозию и ржавчину стали. Защитные меры включают в себя: регулярное поддержание окраски стали, использование оцинкованной стали, а также специальные защитные меры в условиях сильных агрессивных сред, таких как кислота, щелочь и соль. Например, в конструкции морской платформы используются меры «анодной защиты» для предотвращения коррозии кожуха. Цинковые слитки закрепляются на рубашке, и электролит морской воды сначала автоматически разъедает цинковый слиток, тем самым обеспечивая защиту стальной рубашки. Во-вторых, поскольку разрушающая прочность стали при высокой температуре и длительной нагрузке намного ниже, чем кратковременная прочность, необходимо измерить предел прочности стали при длительной высокой температуре. Сталь со временем автоматически становится твердой и хрупкой, что является явлением «старения». Должна быть проверена ударная вязкость стали при низкотемпературной нагрузке.