Q235中板冷弯开裂原因探讨

Q235钢板在冷弯时出现开裂，采用扫描电子显微镜对开裂件进行了观察。结果表明，钢板表皮下存在的大量夹杂物，在轧制过程中极易形成裂纹源，并由此产生裂纹的延伸扩展，最终导致钢板冷弯时开裂。消除钢板冷弯开裂的主要措施是提高钢水的纯净度以减少其内部夹杂物。     

Q235B钢原油储罐消防喷淋管线开裂原因分析

通过宏观观察、化学成分分析、力学性能测试、金相检验、扫描电镜观察以及能谱分析等方法对某Q235B钢原油储罐消防喷淋管线多处频繁开裂的原因进行了分析。结果表明:该消防喷淋管线焊缝一侧存在较多层状分布的硅酸盐类非金属夹杂物是导致其层状开裂的根本原因。     

Q235B钢板断后伸长率不合格原因分析

某钢厂在开工初期持续出现Q235B钢板断后伸长率不合格的现象,通过化学成分分析、力学性能试验、断口形貌分析、金相检验等方法对不合格原因进行了分析。结果表明:钢板中残留的氢元素、轧制后产生的严重带状组织、中心偏析以及非金属夹杂物等,使得钢板成分不均匀且金属基体的连续性遭到破坏,最终导致该Q235B钢板断后伸长率不合格。     

Q345R钢板卷筒过程的断裂分析

某化工机械厂一块厚95mm的Q345R钢板在卷筒生产过程中发生断裂,采用宏观检验、化学成分分析、力学性能测试及金相检验方法对Q345R钢板断裂的原因进行了分析。结果表明:Q345R钢板在卷筒前,端面气割倒焊接坡口的表层毛刺未清除,残留了过烧、增碳、淬火开裂层,在卷筒外力的作用下裂纹迅速扩展,导致Q345R钢板的断裂。     

S32101双相不锈钢晶间腐蚀试验裂纹判定

美标材料ASTM A240UNS S32101双相不锈钢板按照标准ISO 3651—2:1998中的方法 A(16%硫酸—硫酸铜法,16%为质量分数)进行晶间腐蚀试验后,弯曲受检面处出现裂纹,对空白对比试样实施冷弯后也发现裂纹,难以判定是否为晶间腐蚀所造成的裂纹缺陷。利用金相方法对裂纹形貌进行观察,并结合力学性能测试和化学成分分析,得出弯曲受检面产生的裂纹不是晶间腐蚀所造成的裂纹。     

22mm厚Q235B钢板表面裂纹成因

某批规格为22 mm厚的Q235B钢板在表面质量检验过程中发现部分钢板表面存在纵向裂纹缺陷。采用光学显微镜和扫描电镜等手段对钢板表面裂纹的形成原因进行了分析。结果表明:该批钢板表面裂纹主要是由于其原始连铸板坯表面存在较深的裂纹缺陷,在后期轧制过程中被压扁、延伸,未轧合所致。     

250mm×250mm×9.2mm厚壁方形型钢管冷作硬化效应研究

针对断面规格为250mm×250mm×9.2mm的Q345B厚壁冷弯方形型钢管,进行了平板、弯角、相应母材和短柱试件的力学性能试验。结合冷弯生产工艺,详细分析了平板、弯角试件力学性能随冷弯道次的变化规律,并与相关文献中的厚壁型钢冷作硬化效应作了比较。运用国内外冷弯型钢设计规范和相关文献中的修正规范,对本厚壁冷弯方形型钢全截面强度进行了设计和对比分析。结果表明:国外公式偏于危险,国内薄壁公式可直接用于该冷弯方形钢;型钢全截面上平板件的性能分布极不均匀,短柱全截面强度的提高远低于平板与弯角部分强度的提高。     

Q355B钢板拉伸断口分层原因及改善措施

采用宏观观察、化学成分分析、拉伸试验、热酸蚀检验、金相检验、扫描电镜及能谱分析等方法,分析了Q355B钢板拉伸断口出现分层的原因.结果表明:Q355B钢板拉伸断口出现分层的主要原因是连铸坯厚度中心处存在缩孔、疏松、偏析和夹杂物缺陷,导致钢板产生中心裂纹,在拉伸试验过程中,裂纹处产生应力集中,随着变形量的不断增加,裂纹不...     

SS400钢卷冷弯不合格原因分析

通过宏观检验、力学性能测试、化学成分分析和金相检验对SS400钢卷冷弯不合格的原因进行了分析。结果表明:钢板中氧化铝夹杂偏多是冷弯试样出现裂纹的主要原因,同时提出了减少冷弯裂纹出现的措施。     

碳纤维智能层在纤维复合材料结构健康监测中的应用

在预制有缺陷的纤维复合材料结构玻璃钢板缺陷表面覆盖碳纤维智能层,将玻璃钢板有缺陷一侧置于弯曲受拉面,对玻璃钢板进行单调弯曲破坏试验和等幅弯曲循环试验。结果表明：在单调弯曲破坏试验过程中,碳纤维智能层电阻的变化存在明显的拐点,该拐点即为玻璃钢板预制缺陷尖端发生开裂形成裂纹的瞬时,裂纹形成前,碳纤维智能层电阻随玻璃钢板表面缺陷张开值线性增加,裂纹形成后,碳纤维智能层电阻随玻璃钢板表面缺陷张开值不再线性变化,呈陡增趋势;在等幅弯曲循环试验过程中,碳纤维智能层电阻变化在玻璃钢板预制缺陷尖端开裂前表现为等幅循环,但开裂后表现为增幅循环;通过对比碳纤维智能层电阻在玻璃钢板预制缺陷尖端开裂前后的不同变化规律,可以实现对玻璃钢构件的健康监测。     

基于弯曲实验的DP980力学性能研究

目的 针对仅通过单向拉伸实验无法准确表征金属板材在弯曲成形过程中的力学性能变化的问题,研究通过弯曲实验获取材料力学性能参数.方法 对高强钢DP980展开力学性能测试研究,主要通过弯曲实验对材料弯曲变形过程中形成的弯矩曲率进行测试,将得到的弯矩曲率转化为应力-应变.分别将弯曲和拉伸得到的应力-应变数据导入到三点弯和辊弯成形有限元仿真中,预测板材的成形角度.结果 DP980弯曲变形时的屈服强度要大于轴向拉伸时的屈服强度;分别利用弯曲和拉伸实验测得的应力-应变数据进行仿真,与三点弯实验结果对比发现,采用弯曲实验得到的应力-应变数据对回弹量的预测偏大,而利用拉伸实验得到的应力-应变数据进行仿真,仿真得到的回弹量则偏小,弯曲实验下变形过程中的应变变化数据更加符合真实过程,与辊弯实验对比发现,利用弯曲实验数据进行仿真可以更准确地预测V形板的最终成形角度.结论 相较于单向拉伸实验,通过弯曲实验获取的材料力学性能参数可以更准确地描述材料在三点弯、辊弯成形过程中的力学性能变化.     

不锈钢晶间腐蚀弯曲评价方法的影响因素

用嵌含有GTN延性损伤模型的ABAQUS有限元法,模拟研究了不锈钢晶间腐蚀弯曲评价方法中材料力学性能、弯曲角度和压头直径对弯曲试样塑性应变分布、延性损伤和裂纹起裂的影响规律,分析了其对晶间腐蚀弯曲评价结果的影响。结果表明：随着试样弯曲角度的增大和弯曲压头直径的减小,试样拉伸面的塑性应变增加,试样越容易产生弯曲开裂;在晶间腐蚀弯曲评价标准中,当固定弯曲角度和压头直径时,对于塑性、韧性和抗断裂综合力学性能较低的不锈钢材料,在弯曲过程中材料本身会发生开裂;因此,需要考虑材料力学性能对晶间腐蚀弯曲评价结果的影响;对于该研究中的典型的奥氏体不锈钢材料,当其弯曲断裂应变低于0．51左右时,在弯曲过程中材料本身会发生开裂,不宜用弯曲方法来评价其晶间腐蚀敏感性。     

冷成型制管对钢材力学性能的影响

对冷成型直缝焊接圆钢管弯制前的原料板材和弯制后的管材的力学性能变化进行了试验对比研究。结果表明：管材的屈强比不小于原料板材的屈强比,且屈服强度和抗拉强度都有所增长;管材塑性降幅较大;管材纵向冲击功变化不明显,横向冲击功有显著降低;因此钢管的力学性能不能以原料板材的力学性能代替。     

Experimental study on mechanical properties and fracture toughness of structural thick plate and its butt weld along thickness and at low temperatures

The thick plate induces the variation of mechanical properties and fracture toughness, especially in cold regions. At the low temperature, the brittle behaviour of steel becomes worse. A series of tests (such as uniaxial tensile test and three‐point bending test) were carried out at low temperature to investigate the mechanical properties and fracture toughness of structural steel plates of Q345B with thickness of 60 to 150 mm, as well as the fracture toughness of 150 mm thick butt welded plate. The test specimens are all manufactured from plates along thickness with small size, and the tensile test specimens included through‐thickness specimens additionally. The ductility index (percentage reduction of area) and the fracture toughness index (critical CTOD values) all decrease with the temperature decreases and the distance from plate surface increases. The results obtained in this paper provide technical basis for preventing brittle fracture of thick plate steel structures in cold regions.     

16Mo3钢大直径大变形量试制中频弯管的组织与性能

采用中频感应局部加热弯管工艺试制了相对弯曲半径为1.8、弯曲角度为70°、规格为790mm×30mm的16Mo3钢大直径大变形量弯管,并对试制的弯管进行了整体性检验、显微组织检验与力学性能试验。结果表明:弯管弯曲部分的波浪度、圆度、壁厚减薄率均满足相关标准要求,弯管显微组织为铁素体+珠光体+少量碳化物,无晶间裂纹;室温拉伸性能、冲击性能及500℃高温拉伸性能也均符合标准要求;弯管各部位的力学性能均匀,且与原始管材的性能处于同一水平。     

A572 Gr.50厚板对接焊缝断裂性能研究

A572 Gr.50厚板常用于锅炉钢结构大板梁的加工制作,其对接焊缝易存在焊接裂纹缺陷。为评定含缺陷的锅炉钢结构大板梁的安全性,通过焊接接头模拟制作实际大板梁下翼缘的A572 Gr.50厚板对接焊缝,分别对其母材、焊缝金属及热影响区材料进行了系列单轴静力拉伸试验、冲击韧性试验和直三点弯曲断裂韧度试验,并结合有限元分析对A572 Gr.50厚板对接焊缝存在裂纹缺陷时的断裂性能进行了研究。研究结果表明:厚板对接焊缝母材、焊缝和热影响区材料基本力学性能均能满足规范要求,均具有良好的塑性变形能力;随温度的降低,母材、热影响区及焊缝处的夏比冲击功减少,但均具有良好的冲击韧性;比较而言,母材的抗低温冷脆性能最好,焊缝最差;母材、焊缝和热影响区3个区域中焊缝的断裂韧度最差;厚板对接焊缝接头的焊缝区是大板梁焊接缺陷安全性评估的重点控制区域;基于断裂力学,可以运用有限元软件方便的对带裂缝的工作状态下工作的钢结构构件的断裂性能进行分析,保证其安全性。     

Failure analysis of overhead power line yoke connector

This paper deals with investigation of failure reasons of yoke connectors of overhead power lines. These components were produced by cold bending of steel plates (grade S355J2+AR) and their subsequent hot-dip galvanizing. Approximately 6 months after production, sudden failures of the connectors occurred by manual manipulation during assembling. The failures were localized in bent parts of the connectors. Performed investigations included metallographic analyses, semi-quantitative chemical microanalyses, microhardness measurements and numerical simulations. It was found out that the failures were caused by several degradation processes related to liquid metal assisted cracking which occurred during the galvanizing from the initial small surface cracks induced during bending. Remedial action to the production process should involve a systematic control of bending tool functional surface.     

钢‒CFRP异质复合B柱的弯曲实验分析

目的 为提高B柱的抗弯性能,通常会在B柱上额外焊接补丁板,但同时也增加了B柱的重量。在原始B柱上铺设碳纤维增强复合材料(CFRP),获得钢?CFRP异质复合B柱,取消B柱的钢制加强板,实现B柱的轻量化。方法 通过热冲压制备原始B柱及带补丁板B柱,并以原始B柱为凹模,采用真空袋压工艺制备钢?CFRP异质复合B柱。基于2018版C?NCAP侧面碰撞实验要求,设计B柱三点弯曲夹具,进行原始B柱、带补丁板B柱及钢?CFRP异质复合B柱的三点弯曲实验,并对其重量及弯曲性能进行分析。结果 原始B柱重量4.1 kg,三点弯曲实验测得其刚度为0.763 kN/mm,最大载荷为21.59 kN,平均力为14.52 kN;带补丁板B柱质量为5.6 kg,三点弯曲实验测得其刚度为1.095 kN/mm,最大载荷为31.08 kN,平均力为18.38 kN;钢?CFRP异质复合B柱总质量4.7 kg,三点弯曲试验测得其刚度为1.071 kN/mm,最大载荷为31.76 kN,平均力为19.58 kN。结论 在保持刚度、最大载荷及平均力等弯曲力学性能不变的前提下,相对于带补丁板B柱,钢?CFRP异质复合B柱可以减轻质量0.9 kg,并且吸能更优,实现了B柱的轻量化。     

具有PBL加劲的方钢管混凝土构件受弯性能

为研究具有PBL加劲的方钢管混凝土构件的受弯性能,该文进行了无加劲肋、钢板加劲肋和PBL加劲肋三种方钢管混凝土构件受弯性能的试验研究,同时考察PBL加劲肋孔径大小和间距的影响,试验结果表明,无加劲肋构件为单波鼓曲破坏,钢板加劲肋和PBL加劲肋构件均为双波鼓曲破坏;PBL加劲肋试件管内受拉混凝土裂缝分布更为均匀,裂缝宽度和间距更小,钢管与混凝土共同受力更好;PBL加劲肋对方钢管混凝土抗弯承载力提高不明显,抗弯刚度提高约20%;钢板加劲肋是否开孔对试件的刚度影响不大。该文还进行了PBL加劲肋构造参数的影响分析,结果表明:具有PBL加劲的方钢管混凝土构件抗弯承载力随着PBL加劲肋高度、宽度的增加而增加,随着开孔孔径d₀的增大而减小;开孔间距对承载力的影响很小。在试验研究和数值分析基础上,提出了具有PBL加劲的方钢管混凝土构件抗弯承载力的简化计算方法,建议在实际工程中,相对开孔孔径和间距分别取0.5和2.0为宜。     

冷却模式对热轧双相钢组织及断裂机制的影响

为研究冷却模式对热轧双相钢显微组织及断裂机制的影响,采用两段式(空冷+水冷)、连续式两种冷却方式,得到不同相比例和力学性能的热轧双相钢,轧后取样并在扫描电镜上进行原位拉伸实验.结果表明,两段式冷却模式得到的马氏体呈小岛状,而连续式冷却模式得到的马氏体呈块状,马氏体含量和形貌的不同导致两种冷却方式得到的双相钢力学性能存在差异.原位拉伸过程中,裂纹首先萌生于铁素体与夹杂物界面处,随着变形继续进行,在铁素体与马氏体界面处开始出现裂纹,当变形量进一步增大时,细小岛状马氏体始终不发生断裂,而块状马氏体在颈缩阶段发生断裂.