Materialkrav för stålkonstruktioner

Stålkonstruktioner kommer att utsättas för olika former av verkan (belastning, ojämn grundsättning, temperatur etc.) under användning, varför stålet måste ha goda mekaniska egenskaper (hållfasthet, plasticitet, seghet) och bearbetningsegenskaper (kall- och varmbearbetning) och svetsprestanda) för att säkerställa strukturens säkerhet och tillförlitlighet. Det finns många typer av stål, och endast ett fåtal uppfyller kraven för stålkonstruktioner, såsom Q235 i kolstål, l6Mn i låglegerat stål och 20 manganvanadinstål (20MnV) för höghållfasta bultar.
Prestandaindikatorer:
1. Styrka
Stålets hållfasthetsindikatorer är sammansatta av elasticitetsgräns σe, sträckgräns σy och draggräns σu. Konstruktionen är baserad på stålets sträckgräns. Hög sträckgräns kan minska konstruktionens dödvikt, spara stål och minska byggkostnaderna. Draghållfastheten σu är den maximala påkänning som stålet tål innan det skadas. Vid denna tidpunkt förlorar strukturen sin användbarhet på grund av stor plastisk deformation, men strukturen kollapsar inte trots stor deformation, vilket uppfyller strukturens krav för att stå emot sällsynta jordbävningar. Värdet på 'σu/σy kan betraktas som en parameter för stålhållfasthetsreserv.
2. Plasticitet
Stålets plasticitet avser i allmänhet egenskapen att ha betydande plastisk deformation utan att gå sönder efter att spänningen överskrider sträckgränsen. Huvudindikatorerna för att mäta stålets plastiska deformationskapacitet är förlängning δ och tvärsnittskrympning ψ.
3. Kallböjningsprestanda
Stålets kallböjningsprestanda är ett mått på stålets motståndskraft mot sprickor när det böjs vid rumstemperatur för att ge plastisk deformation. Stålets kallböjningsprestanda är att använda kallböjningstest för att testa stålets böjdeformationsprestanda under en specificerad böjningsgrad.
4. Slagseghet
Stålets slagseghet hänvisar till stålets förmåga att absorbera mekanisk kinetisk energi under brottprocessen under stötbelastning. Det är en mekanisk egenskap som mäter stålets motståndskraft mot stötbelastning, vilket kan orsaka sprödbrott på grund av låg temperatur och spänningskoncentration. I allmänhet erhålls slagseghetsindexet för stål genom slagtester av standardexemplar.
5. Svetsprestanda
Svetsprestanda av stål hänvisar till förmågan att erhålla en bra prestanda svetsfog under vissa svetsprocessförhållanden. Svetsprestanda kan delas in i svetsprestanda under svetsning och svetsprestanda vad gäller prestanda. Svetsprestandan under svetsning hänvisar till känsligheten hos svetsen och metallen nära svetsen för att inte producera termiska sprickor eller kylande krympsprickor under svetsning. God svetsprestanda innebär att under vissa svetsprocessförhållanden genereras inga sprickor i svetsmetallen och det närliggande modermaterialet. Svetsprestanda i termer av serviceprestanda avser slagsegheten vid svetsen och duktiliteten i den värmepåverkade zonen, vilket kräver att de mekaniska egenskaperna hos stålet i svetsen och den värmepåverkade zonen inte bör vara lägre än de hos föräldramaterialet. mitt land antar svetsningstestmetoden för svetsprocessen och antar även svetsprestandatestmetoden för användbarhet och användningsegenskaper.
6. Hållbarhet
Det finns många faktorer som påverkar stålets hållbarhet. För det första är stålets korrosionsbeständighet dålig, och skyddsåtgärder måste vidtas för att förhindra att stål korroderar och rostar. Skyddsåtgärderna inkluderar: regelbundet underhåll av stålfärg, användning av galvaniserat stål och speciella skyddsåtgärder under förhållanden med starkt korrosiva medier som syra, alkali och salt. Till exempel antar offshore-plattformsstrukturen "anodisk skydd" för att förhindra korrosion av manteln. Zinktackor är fixerade på manteln, och havsvattenelektrolyten kommer automatiskt att förstöra zinktackan först och därigenom uppnå funktionen att skydda stålmanteln. För det andra, eftersom stålets destruktiva hållfasthet under hög temperatur och långtidsbelastning är mycket lägre än korttidshållfastheten, bör uthållighetshållfastheten hos stål under långvarig hög temperatur mätas. Stål blir automatiskt hårt och sprött med tiden, vilket är fenomenet "åldrande". Stålets slagseghet vid låg temperaturbelastning bör testas.