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耐候钢, 即耐大气腐蚀钢,是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列,耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成,具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性;耐候性为普碳钢的2~8倍,涂装性为普碳钢的1.5~10倍。同时,它具有耐锈,使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗,省工节能等特点。 耐候钢主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构。用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。
其特征在于:耐候钢的合金成分及重量百分比含量为:C:0.12~0.21、Si:0.2~2.0、Mn:0.7~2.0、S ≤0.036、P≤0.034、Cu:0.10~0.40、Al<0.2,其余为Fe和微量杂质。通过Cu、 Mn、Si、Al等合金化,并简单调整普通低碳钢(Q235钢)的部分元素含量,在不需改变Q235钢生产工艺条件下,就能生产出具有良好的耐大气腐蚀性能、综合机械性能的经济耐候钢。
与普碳钢相比,耐候钢在大气中具有更优良的抗蚀性能。与不锈钢相比,耐候钢只有微量的合金元素,诸如磷、铜、铬、镍、钼、铌、钒、钛等,合金元素总量仅占百分之几,而不像不锈钢那样,达到百分之十几,因此价格较为低廉。
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耐候锈钢板成分与热处理特点
1. 成分特点 (1) 低碳:由于韧性、焊接性和冷成形性能的要求高,其碳含量不超过0.20%。(2) 加入以锰为主的合金元素。
(3) 加入铌、钛或钒等辅加元素:少量的铌、钛或钒在钢中形成细碳化物或碳氮化物,有利于获得细小的铁素体晶粒和提高钢的强度和韧性。此外,加入少量铜(≤0.4%)和磷(0.1%左右)等,可提高
抗腐蚀性能。加入少量稀土元素,可以脱硫、去气,使钢材净化,改善韧性和工艺性能。
2. 热处理特点 这类钢一般在热轧空冷状态下使用,不需要进行专门的热处理。使用状态下的显微组织一般为铁素体 索氏体。
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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