對(duì)武漢鋼鐵(集團(tuán))公司(以下簡稱武鋼)研制的高性能耐火耐候建筑用鋼wgj510c2的力學(xué)性能、焊接性能、耐火性能、耐候性能及其典型應(yīng)用進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:該鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,在600℃溫度下的屈服強(qiáng)度均高于其室溫下屈服強(qiáng)度的2/3,完全滿足建筑結(jié)構(gòu)用鋼耐火安全性的強(qiáng)度許用指標(biāo);具有低的焊接冷裂紋敏感性,能承受大線能量(50～100kj/cm)焊接;裸鋼的耐火極限比q235鋼高出44%左右,在考慮建筑設(shè)計(jì)一級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)時(shí),使用該鋼可比使用q235鋼節(jié)省薄型防火涂料36.5%～50%,節(jié)省厚型防火涂料26%;經(jīng)過1800h加速循環(huán)腐蝕以后,該鋼的腐蝕率與q235鋼和q345鋼相比分別減少20%和29%;經(jīng)過武漢10個(gè)月大氣曝曬試驗(yàn)的結(jié)果也表明,該鋼的耐候性能也明顯優(yōu)于q235鋼和q345鋼。該鋼在大型建筑應(yīng)用中的實(shí)際效果良好。

利用光學(xué)顯微鏡和透射電子顯微鏡對(duì)不同熱處理工藝制度下高性能耐火耐候建筑用鋼的顯微組織進(jìn)行了觀察和分析。結(jié)果表明:熱軋態(tài)50mm厚的高性能耐火耐候建筑用鋼在910～940℃范圍內(nèi)正火,經(jīng)600～700℃溫度回火后,能獲得鐵素體、低碳貝氏體并含有少量m/a島的組織,在低碳貝氏體邊界上形成的細(xì)小穩(wěn)定合金碳化物,有利于該鋼在高溫狀態(tài)下的組織穩(wěn)定及耐火性能的提高。

耐火耐候鋼在本工程中的應(yīng)用——耐火耐候性能是指鋼材的耐高溫、耐惡劣天氣、耐腐蝕強(qiáng)度。高性能耐火耐候鋼是先進(jìn)國家競相開發(fā)的一種有廣泛用途的特殊鋼材，在高層、超高層、大跨度、輕鋼輕板建筑的防火、抗震、抗腐蝕等方面，均表現(xiàn)出良好的性能?，F(xiàn)在，歐美、...

介紹了近年來耐火耐候鋼在我國建筑業(yè)的開發(fā)現(xiàn)狀和工程應(yīng)用,并對(duì)這類鋼材的耐火耐候性能和生產(chǎn)機(jī)理進(jìn)行了分析。試驗(yàn)研究表明:混合組織,尤其是細(xì)小、彌散分布的m-a組織,合金元素mo等的固溶強(qiáng)化作用和高溫下mc,mo2c的析出強(qiáng)化作用,是耐火鋼獲得良好高溫性能的主要原因。在碳素鋼中加入cu,cr,mo和ti等微合金元素,就可形成耐候鋼。

針對(duì)q500qe高性能鋼兩種典型焊接接頭,包括對(duì)接焊縫和橫向角接焊縫,設(shè)計(jì)疲勞試件。其中對(duì)接焊試件包括兩種形式,分別為板厚56mm和8mm的對(duì)接焊試件;橫向角接焊縫試件的主板厚56mm、附連件厚20mm。對(duì)三組試件進(jìn)行了有限元分析,掌握了試件的應(yīng)力分布狀況及薄弱環(huán)節(jié),驗(yàn)證了試件設(shè)計(jì)的合理性。隨后針對(duì)三組試件展開了疲勞試驗(yàn),掌握了不同類型焊接接頭的破壞位置及破壞形式。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果擬合出了三組試件的s-n曲線,并與普通鋼的疲勞性能進(jìn)行比較,表明q500qe高性能鋼的這兩種典型焊接接頭的疲勞強(qiáng)度略高于普通鋼。采用目前規(guī)范規(guī)定的疲勞強(qiáng)度容許值進(jìn)行抗疲勞設(shè)計(jì)是合理可行的,并且具有足夠的安全余量。

針對(duì)q500qe高性能鋼兩種典型焊接接頭,包括對(duì)接焊縫和橫向角接焊縫,設(shè)計(jì)疲勞試件。其中對(duì)接焊試件包括兩種形式,分別為板厚56mm和8mm的對(duì)接焊試件;橫向角接焊縫試件的主板厚56mm、附連件厚20mm。對(duì)三組試件進(jìn)行了有限元分析,掌握了試件的應(yīng)力分布狀況及薄弱環(huán)節(jié),驗(yàn)證了試件設(shè)計(jì)的合理性。隨后針對(duì)三組試件展開了疲勞試驗(yàn),掌握了不同類型焊接接頭的破壞位置及破壞形式。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果擬合出了三組試件的s-n曲線,并與普通鋼的疲勞性能進(jìn)行比較,表明q500qe高性能鋼的這兩種典型焊接接頭的疲勞強(qiáng)度略高于普通鋼。采用目前規(guī)范規(guī)定的疲勞強(qiáng)度容許值進(jìn)行抗疲勞設(shè)計(jì)是合理可行的,并且具有足夠的安全余量。

對(duì)大線能量焊接耐火耐候建筑用鋼wgj510c2的力學(xué)性能、焊接性能及其典型應(yīng)用進(jìn)行了研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:該鋼具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能,在600℃溫度下的屈服強(qiáng)度均高于其室溫下屈服強(qiáng)度的2/3,完全滿足建筑結(jié)構(gòu)用鋼耐火安全性的強(qiáng)度許用指標(biāo);該鋼具有低的焊接冷裂紋敏感性,能承受大線能量(50～100kj/cm)焊接;該鋼在大型建筑應(yīng)用中的實(shí)際效果良好。

為了進(jìn)一步研究耐火鋼的性能,通過添加mo、w、nb等合金元素并進(jìn)行了相應(yīng)試驗(yàn)與測(cè)試,研究了各種合金元素對(duì)耐火鋼性能的影響,開發(fā)出了含mo、w合金的耐火鋼材料。結(jié)果表明,mo、w的加入可明顯提高建筑用鋼的力學(xué)性能與高溫耐火性,降低沖擊韌性及屈強(qiáng)比;當(dāng)mo含量為0.3%左右的樣品以及w含量為0.21%的樣品強(qiáng)韌匹配效果較佳。

對(duì)工業(yè)試制耐火h型鋼的力學(xué)性能和微觀組織進(jìn)行了研究。分析了回火溫度及時(shí)間對(duì)微觀組織的影響,探討了耐火鋼的高溫強(qiáng)化機(jī)理。結(jié)果表明,建筑用耐火h型鋼在室溫時(shí)的顯微組織為多邊形鐵素體、少量珠光體和少量馬氏體的混合組織,細(xì)小、彌散分布的馬氏體組織是建筑用耐火h型鋼保持良好高溫性能的一個(gè)主要原因。高溫下良好的組織穩(wěn)定性有利于提高耐火h型鋼的高溫性能。thermocalc熱力學(xué)軟件計(jì)算結(jié)果表明,mn、mo、cr等合金元素能大量固溶在滲碳體中,形成合金滲碳體,有利于阻止高溫回火組織粗化,保持良好的高溫性能。

以含nb、ti等微合金元素的建筑用耐火鋼為對(duì)象,在試驗(yàn)室研究了控軋控冷過程中各工藝參數(shù)與顯微組織和力學(xué)性能的關(guān)系,并通過參數(shù)調(diào)整,制定了合理的控軋控冷工藝制度,為工業(yè)生產(chǎn)提供了依據(jù)。

對(duì)攀鋼研制的345mpa級(jí)耐火鋼及q345對(duì)比鋼制成焊接h型鋼后進(jìn)行不噴涮防火涂層耐火試驗(yàn)。經(jīng)計(jì)算鋼件載荷后按gb/j9978-1999標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行耐火試驗(yàn),結(jié)果表明耐火鋼耐火極限高于普通鋼100%以上,具有明顯的耐火穩(wěn)定性。另外,對(duì)耐火鋼的耐火機(jī)理進(jìn)行了說明。

建筑用大線能量焊接高強(qiáng)度厚鋼板的開發(fā)

以智能耐火鋼q420fre為研究對(duì)象,采用gleeble3800熱模擬試驗(yàn)機(jī)對(duì)其焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變及焊接性進(jìn)行研究,并對(duì)40、60mm厚的q420fre鋼板進(jìn)行了斜y坡口焊接裂紋試驗(yàn)。結(jié)果表明,q420fre智能型耐火鋼,在較大的冷卻速度范圍內(nèi)(3~600s),組織主要為粒狀貝氏體,硬度值hv_(0.2)186.7~207.4,變化不大。在較大的線能量輸入焊接,焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)組織穩(wěn)定,性能穩(wěn)定。40、60mm的q420fre鋼板采用bhg-2焊絲氣體保護(hù)焊,防止焊接冷裂紋產(chǎn)生的預(yù)熱溫度分別為50、75℃。

利用銹層穩(wěn)定化處理的耐候鋼焊接接頭,進(jìn)行了大氣曝曬(噴淋)加速試驗(yàn),結(jié)果證明:經(jīng)表面復(fù)合處理劑處理后的q450nqr1耐候鋼,腐蝕率顯著降低,不僅提高了耐蝕性,而且也提高了抗局部腐蝕能力。經(jīng)表面復(fù)合處理劑處理的焊接接頭與非焊接樣的腐蝕試驗(yàn)結(jié)果沒有差別,說明表面復(fù)合處理劑適用于焊接接頭的銹層穩(wěn)定化處理。

利用周期浸潤循環(huán)腐蝕實(shí)驗(yàn),結(jié)合掃描電鏡以及電化學(xué)分析等手段,研究了不同耐候指數(shù)的焊接材料對(duì)耐候鋼焊接接頭耐腐蝕性能的影響.結(jié)果表明,采用普通焊接材料焊接得到的焊接接頭銹層厚度不均勻,焊接接頭處局部腐蝕嚴(yán)重.采用與母材耐候指數(shù)相近的焊接材料焊接得到的焊接接頭銹層區(qū)分為內(nèi)銹層和外銹層,內(nèi)銹層致密且存在大量cr元素,焊接接頭與母材發(fā)生均勻腐蝕.

針對(duì)鞍鋼股份有限公司為建造lng低溫儲(chǔ)罐生產(chǎn)的9%ni鋼板,根據(jù)確定的焊接工藝和焊接工藝參數(shù),研究了焊接接頭的拉伸、冷彎、沖擊性能、無塑性轉(zhuǎn)變溫度和斷裂韌度等各項(xiàng)力學(xué)性能,結(jié)果表明,9%ni鋼焊接接頭可滿足lng大型儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)要求。

儲(chǔ)罐用07MnNiVR鋼焊接接頭力學(xué)性能試驗(yàn)

法國一家公司推出一種不透明、堅(jiān)固、層疊式建筑材料,它用玻璃纖維增強(qiáng)酚醛樹酯制成,單面或雙面上有一層200～250微米厚的凝膠漆保護(hù)層。此材料有1.5～2.5毫米厚,重量為2.2～3.9公斤/平方米,容易鉆孔

建筑高性能耐火耐候用鋼填補(bǔ)空白

英國某測(cè)試認(rèn)證機(jī)構(gòu)近期為澳大利亞提供了一款新型耐火性能試驗(yàn)?zāi)軤t。該耐火性能試驗(yàn)爐獲得了澳大利亞國家檢測(cè)機(jī)構(gòu)協(xié)會(huì)(nata)、墨爾本耐火性能實(shí)驗(yàn)室與消防安全顧問辦公室的認(rèn)證。該爐為澳大利亞第一臺(tái)耐火性能試驗(yàn)爐,適用于全尺寸試驗(yàn),爐容量大,可測(cè)試水平結(jié)構(gòu)與垂直結(jié)構(gòu)樣本的耐火性能。

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針對(duì)某型船用鋁-鋼復(fù)合過渡接頭應(yīng)用的要求,對(duì)鋁-鋼過渡接頭焊接態(tài)疲勞性能進(jìn)行檢測(cè)并用掃描電鏡對(duì)斷口進(jìn)行試驗(yàn)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在應(yīng)力值80mpa~196mpa范圍內(nèi),經(jīng)過2×106次的彎曲疲勞試驗(yàn),均未發(fā)生斷裂現(xiàn)象,該應(yīng)力值已完全滿足設(shè)計(jì)要求;當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到224mpa時(shí),疲勞壽命已不能滿足設(shè)計(jì)要求;通過對(duì)斷口分析確定鋁-鋁界面漩渦邊緣的空洞為裂紋源。