海城市星光機(jī)電設(shè)備有限公司
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雙金屬耐磨復(fù)合鋼板要滿足特定的使用要求,是材料選擇和焊接工藝制定的重要依據(jù)。制造工程技術(shù)人員必須對(duì)其進(jìn)行了解。
1.雙金屬耐磨復(fù)合鋼板的優(yōu)點(diǎn)
鋼板與鉚接結(jié)構(gòu)比較,具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)與鉚接接頭相比,焊接接頭的承載能力強(qiáng)。例如,一般優(yōu)質(zhì)焊接接頭可以與母材等強(qiáng)度,而鉚接接頭由于構(gòu)造上的原因,很難與母材等強(qiáng)度。
(2)雙金屬耐磨復(fù)合鋼板的水密性和氣密性都好,而鉚接結(jié)構(gòu)在使用中難以保證可靠的水密性和氣密性。雙金屬耐磨復(fù)合鋼板是理想的具有水密性和氣密性要求的結(jié)構(gòu),廣泛用于壓力容器、船舶和貯罐等結(jié)構(gòu)。
(3)節(jié)省材料,減輕結(jié)構(gòu)質(zhì)量。鋼板不需要鉚接結(jié)構(gòu)中的鉚釘和蓋板,可減少材料消耗和零件數(shù)量,有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的輕量化和整體化。
(4)鋼板的厚度不受限制。在板厚大于50mm時(shí),鉚接很難進(jìn)行,而鋼板在厚度上基本沒有限制。在重型和超重型結(jié)構(gòu)的大厚件連接時(shí),只能采用焊接。
(5)雙金屬耐磨鋼板設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)效率高。在雙金屬耐磨復(fù)合鋼板的設(shè)計(jì)中,一般選用簡(jiǎn)單的對(duì)接和角焊縫連接,就可以制造出各種結(jié)構(gòu)。焊接生產(chǎn)效率高,制造周期短,成本低,經(jīng)濟(jì)效益好。
2.雙金屬耐磨復(fù)合鋼板存在的問題
(1)焊接應(yīng)力與變形
由于焊接過程是局部加熱,不可避免地產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力和變形。若加熱時(shí)產(chǎn)生較大拉伸應(yīng)力,會(huì)導(dǎo)致焊接裂紋或開裂。焊后的殘余應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性以及尺寸精度都有較大的影響。
(2)焊接接頭性能的不均勻性
焊接接頭是一個(gè)組織性能不均勻體。焊縫、熱影響區(qū)與母材之間的強(qiáng)度和韌性存在不同程度的非匹配性。這種非匹配性對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和斷裂行為產(chǎn)生顯著的影響,是雙金屬耐磨復(fù)合鋼板在使用評(píng)定中需要考慮的重要因素。
(3)應(yīng)力集中
雙金屬耐磨復(fù)合鋼板的應(yīng)力集中包括接頭區(qū)焊趾、焊根及焊接缺陷引起的應(yīng)力集中和結(jié)構(gòu)截面突變?cè)斐傻慕Y(jié)構(gòu)應(yīng)力集中。若在結(jié)構(gòu)截面突變處有焊接接頭,則其應(yīng)力集中更為嚴(yán)重。應(yīng)力集中對(duì)結(jié)構(gòu)的脆性斷裂和疲勞強(qiáng)度有很大的影響,應(yīng)采取合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝,控制鋼板的應(yīng)力集中。
(4)整體性強(qiáng)使結(jié)構(gòu)剛性大
雙金屬耐磨復(fù)合鋼板的整體性使結(jié)構(gòu)具有良好的水密性和氣密性,同時(shí)也帶來了問題,整體性使結(jié)構(gòu)的剛性增大,提高了對(duì)應(yīng)力集中的敏感性。由于整體性強(qiáng),一旦有裂紋產(chǎn)生并擴(kuò)展,裂紋就難以被止住。而在鉚接結(jié)構(gòu)中,如果有裂紋產(chǎn)生并擴(kuò)展,則裂紋擴(kuò)展到板材邊緣和鉚釘孔處即終止,鉚接接頭起到限制裂紋繼續(xù)擴(kuò)展的作用。
(5)焊接缺陷
焊接過程的快速加熱和冷卻使得局部材料在極不平衡低的條件下發(fā)生熔化、凝固及固態(tài)相變,在焊接區(qū)常常會(huì)產(chǎn)生裂紋、氣孔、未焊透和夾渣等焊接缺陷。焊接缺陷往往是結(jié)構(gòu)破壞的根源,因此,在焊接生產(chǎn)中對(duì)焊接缺陷進(jìn)行檢測(cè)和判別是保證焊接質(zhì)量的重要手段。在雙金屬耐磨復(fù)合鋼板使用過程中,監(jiān)測(cè)缺陷行為并進(jìn)行評(píng)價(jià),對(duì)于保證雙金屬耐磨復(fù)合鋼板的完整性具有重要意義。