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我国从60年代起也已经开始大量研制耐候钢板,自1965~1979年将多种含Cu及P、RE、Ti的低合金钢在风沙干燥、工业大气、潮湿都市、农村等不同的环境下进行长达15年之久的大气曝露试验,取得了耐候钢的 手数据。1984年我国制定了耐大气腐蚀钢标准GB4171―84及GB4172―84,纳入了高耐候性的3个牌号:09CuPCrNi―A、09CuPCrNi―B、09CuP和焊接结构用耐候钢的4个牌号:16CuCr、1MnCuCr、15MnCuCr、及15MnCuCr―QT。许多钢厂也有不同的耐候钢产品,如铵钢的05CuPCrNi ,09CuPCrNi , 10CrNiCuP系列、武钢的06CuPRE、05CuPCrNi、09CuPTiR、09CuPCrNi系列、宝钢集团上海 钢铁有限公司10PCuRE高耐候钢等等。虽然我国耐候钢的产品及研究也不少,但耐候钢主要应用于桥梁、铁路客车、集装箱、工程机械、海洋设施、海港建筑结构等,用于建筑外墙面层几乎还未出现。 耐候钢在与大气的接触使用过程中,金属基体表面形成致密的、粘附性好的非晶态氧化层保护膜,颜色由锈红逐渐变成暗青、终成为暗紫色,并从此不再锈蚀稳定下来,这层保护膜有效地阻挡了腐蚀的侵入,延长了构件的使用寿命。国外某独立的科研机构将耐候钢与普通碳钢在不同环境中的耐腐蚀性能作了对比,显示出耐腐钢材的良好耐候性。高品质的耐候钢在海边环境中16年后平均腐蚀深度约0.1~0.2mm,在工业区及乡村大约为0.02~0.04mm。我国武汉钢铁公司也对其生产的耐候钢进行的测试表明即使在海边城市耐候钢的平均腐蚀深度约0.02mm/年。即使考虑到其他非正常因素,一般认为,耐候钢耐大气腐蚀性能是一般结构钢的3~4倍,即使在裸装使用条件下,其耐腐蚀性寿命也可达30年以上。
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虑到室外用板材的耐久年限,这种钢板一般选择高强度耐候钢,它是针对钢铁在大气中的腐蚀而推出的。与传统钢材的化学成分相比,这种耐候钢是低合金钢,含有合金总量低于3%的不同比例的铌、钼、磷、钛、铜等元素。在所有的耐腐钢中为建筑师所熟知的的可能是号称Cor-Ten?(Corrosin Resistence-Tensile Strengh,意为耐腐蚀、高强度)系列的钢材,它是美国钢铁业联合会(USSC)耐候钢材的注册商标。其实早在20世纪30年代,美国就开展了低合金耐候钢的研究,并于1933年取得了Cor-Ten耐腐钢的 权,普遍应用的Cor-Ten钢分为以高磷铜加铬、镍为主的Cor-Ten A系列和以铬锰合金化为主的Cor-Ten B系列。60年代耐候钢不经涂漆防腐而直接用于桥梁和建筑的技术,在欧洲和日本都得到了广泛的应用。)
耐候板焊前预热。焊前将焊件预热到350一400℃,然后再进行焊接。预热可使焊缝部分金属和周围金属的温差减小,焊后又可比较均匀地同时冷却收缩,因此可显著减少焊接应力,同时可减少焊接变形。
在加热“减应区” 。在耐候板焊接结构上选择合适的部位加热后再焊接,可大大减少焊接应力。所选的加热部位称“减应区” 。例如用框架中部的杆件断裂焊接。焊前选框架左右两杆中部作为“减应区”进行局部加热,使其伸长,并带动焊接部位产生与焊缝收缩方向相反的变形。焊接冷却时,加热区和焊缝一起收缩,减少了焊缝自由收缩时的拘束,使焊接应力降低。
反变形法。反变形法指经过计算或凭实际经验预先判断耐候板焊后的变形大小和方向,在焊前进行装配时,将焊件安置在与焊接变形方向相反的位置,如耐候板试验所示;或在焊前使工件反方向变形,以抵消焊接后所发生的变形。
刚性夹持法。该方法是采用夹具或点焊固定等手段来约束焊接变形,此种方法能有效防止角变形和耐候板薄板结构的波浪形变形。刚性夹持法只能适用于塑性较好的一些焊接材料,且焊后应迅速退火处理以内应力;对塑性差的材料,如淬硬性较大的钢材及铸铁不能使用,否则,焊后易产生裂纹
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