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方管的性能指数分析-强度
方管,是方形管材的一种称呼,也就是边长相等的的钢管。是带钢经过工艺处理卷制而成。一般是把带钢经过拆包,平整,卷曲,焊接形成圆管,再由圆管轧制成方形管然后剪切成需要长度。一般是50根每包。 方管按材质分: 普碳钢方管、低合金方管。普碳钢分为:Q195、Q215、Q235、SS400、20#钢、45#钢等;低合金钢分为Q345、16Mn、Q390、ST52-3等。
强度是指金属材料在静荷作用下抵抗破坏(过量塑性变形或断裂)的性能。由于载荷的作用方式有拉伸、压缩、弯曲、剪切等形式,所以强度也分为抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度等。各种强度间常有一定的联系,使用中一般较多以抗拉强度作为基本的强度指针。
方矩管是钢管的一种分类,钢又是什么组成的呢?
钢是铁、碳和少量其它元素的合金。不锈钢或者 10.5% 或以上铬金含量的抗腐蚀性合金钢是该类金属的通用术语。应该记住不锈钢并不是说这种地钢材不生锈或不会被腐蚀,而只不过是它比不含铬的合金的耐腐蚀性能强得多。除了铬金属之外,其它金属元素如镍、钼、钒等也可以加入合金中用于改变合金钢的性能,从而生产出不同等级、不同性能的不锈钢。因应用目的和场所的不同,仔细挑选性能为合适的不锈钢所制造的刀具,对于你特定工作的效率和成功至关重要。 刀具中不同金属元素带来的优点。 简单地说:钢就是铁和碳的合金。其它成分是为了使钢材性能有所区别。以下以字母顺序列出重要的钢材,他们包含以下成分:
碳( Carbon) - 存在于所有的钢材,是重要的硬化元素。有助于增加钢材的强度,我们通常希望刀具级别的钢材拥有 0.5% 以上的碳,也成为高碳钢。
铬( Chromium) - 增加耐磨损性,硬度,重要的是耐腐蚀性,拥有 13% 以上的认为是不锈钢。尽管这么叫,如果保养不当,所有钢材都会生锈的。
锰( Manganese ) - 重要的元素,有助于生成纹理结构,增加坚固性,和强度、及耐磨损性。在热处理和卷压过程中使钢材内部脱氧,出现在大多数的刀剪用钢材中,除了 A-2,L-6 和 CPM 420V 。
钼( Molybdenum ) - 碳化作用剂,防止钢材变脆,在高温时保持钢材的强度,出现在很多钢材中,空气硬化钢(例如 A-2,ATS-34 )总是包含 1% 或者更多的钼 , 这样它们才能在空气中变硬。
镍( Nickle ) - 保持强度、抗腐蚀性、和韧性。出现在 L-6\AUS-6 和 AUS-8 中。
硅( Silicon ) - 有助于增强强度。和锰一样,硅在钢的生产过程中用于保持钢材的强度。
钨( Tungsten ) - 增强抗磨损性。将钨和适当比例的铬或锰混合用于制造高速钢。在高速钢 M-2 中就含有大量的钨。
钒( Vanadium ) - 增强抗磨损能力和延展性。一种钒的碳化物用于制造条纹钢。在许多种钢材中都含有钒,其中 M-2 , Vascowear , CPM T440V 和 420VA 含有大量的钒。而 BG-42 与 ATS-34 的不同就是前者含有钒。
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标准内容
挤压成形方形钢管“BCP235”、“BCP325”的力学性
能完全与SN材一样,但“BCP325T”为保证方管角部的韧性,化学成分设定了严格的标准(见表1、表2)。具体的P、S上限值更加严格。虽然SN钢没有规定,但为了降低冷加工的时效效果,设定了总氮量的标准。并规定了MAG焊接热影响区韧性指标应满足fHAZ≤0.58%(见表3)。fHAZ表示在焊接线能量40kJ/cm以下、焊道间温度350℃以下的MAG焊接多层多焊道焊接施工中,可以确保HAZ韧性vE0≥70J。
原创表1中示出了“BCP325T”抗拉强度标准值,表2:“BCP325T”夏比冲击特性的标准值表,表3:“BCP325T”化学成分标准值。
将“BCP325T”用于柱材时,由于采用防止脆性断裂焊接NBFW(Non Brittle Fracture Welding)的焊接层压方法,免除了增加设计应力的费用。
1)包括U焊道和T焊道的终层,作为原则,分3个以上焊道施工。
2)U焊道和T焊道的焊接线能量、焊道间温度在下列范围内施工。
U焊道:15-22kJ/cm 250℃以下;
T焊道:15-25kJ/cm 250℃以下;
3)U焊道的焊接部位末端停止在距柱表层平板上面坡口前端为5-12mm。
4)T焊道的焊接部位末端停止在距U焊道焊接末端≤8mm。
NBFW法与传统焊接法相比,终层的形状、层压方法不同,而且终焊道不是末端部。该方法的效果如下。
1)通过设置了U焊道,生成平行于钢材轴向的熔合线(不使HAZ生成方向和主应力方向正交)。
2)采用加强焊缝,增加焊接部附近的断面积,覆盖HAZ的强度降低。
3)通过确保规定的距离,可以防止U焊道附近的脆化,远离沿坡口面的熔合线等。
由于采取了上述措施,可防止来自HAZ区的脆性断裂。
适用NBFW法的“BCP325T”的45度方向反复弯曲试验获得的载荷-变形关系。减震环稳定到大变形,获得充分的塑性变形能力。而且,焊接部位发生的裂纹从焊道线流向柱母材一侧,母材产生缩颈,充分发挥钢材所具有的基本抗震性能。
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