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钢结构材料的标号及其选择
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焊接引起钢材变脆的原因主要是由干焊接过程中焊缝及其附近高温区域的金属(通常宽约5-6mm,称为热影响区),经过高温和冷却的过程,结晶的组织构造和机械性能起了变化。因此,焊接引起钢材变脆是一个比较复杂的综合性问题。
焊缝冷却时,由于熔敷金属的体积较小,热量很快被周围的钢材所吸收,温度迅速下降,贴近焊缝的金属受到了淬火作用,使金属的硬度和脆性提高,韧性和塑性显著降低。 如果碳、硫、磷等成分太多,这种淬火硬化更为严重。因此,用于重要的焊接结构的钢 材,除了机械性能以外,对化学成分特别是碳、硫、磷的含量必须严格控制。
在焊接过程中,金属凝固时晶粒之间会产生不均匀的应力和变形,有可能在焊缝及热影响区出现裂缝。焊缝中如存在唤陷,在冷即过程中将产生很高的应力巢中.在低温.下进行焊接,因冷却迅速促进焊接裂缝的形成和发展。焊接裂缝的存在,对结构的工作是不 利的,对于在低温下工作的结构更为不利,因为如在外力作用的垂直方向以及同号的平面 或主体拉应力汉域存在裂缝,在其周围已经造成高度的应力集中,再加上低温时金属脆性 的提高和.出现较大的温度收缩应力,裂缝会很快扩展而使结构发生脆性破坏。对于承受冲 击载荷的结构,焊接裂缝的存在会使结构发生脆性破坏。对于承受反复振动载荷的结构,焊接裂缝的存在将加速钢材的疲劳破坏。
因此.对焊接结构的材料选择需要特别注意,必要时还应通过焊接性能的试验,对钢材加以鉴定。
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