材料员报考建筑八大员报考材料员防止钢材脆性破坏的管理措施

一、防止钢材脆性破坏的措施

1、选材的要求

一般而言合理地选用钢材可以防止脆性断裂的发生。建造钢结构所用钢材必须同时具有较高的强度、塑性和韧性还必须具有良好的加工性能对焊接结构还应保证其可焊性。强度高可减小钢结构的截面积而节省材料塑性韧性好可保证结构的安全减少结构产生脆断的危险性。对低温地区的焊接结构要注意选用质量等级较高的钢材如选用对冲击韧性有较高要求的镇静钢或特殊镇静钢对钢的成分特别是碳硫磷的含量要严格控制不应采用厚度大的钢材。此外如果对钢材进行冷加工则应将有冷加工硬化部分的钢材刨去等。结构钢应符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB/T700-2006)和《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-2008)的规定。

2、技术措施

第一若材料选用、焊缝设计、焊接工艺焊工技术和加强焊缝检验等方面的工作都引起重视则焊缝容易脆断的事故是可以避免的。

第二在一般结构中不利用硬化所提高的强度有些重要结构要求对钢材进行人工时效后检验其冲击韧性确保结构具有足够的抗脆性破坏能力。此外如果对钢材进行冷加工则应将有冷加工硬化部分的钢材刨去等。

第三对焊接结构特别是低温地区设计时要注意焊缝的正确布置施焊时注意焊缝的质量。

第四力求避免应力集中或在容易产生应力集中的部位适当加强。

第五结构在使用时应避免使其突然受力使加荷的速度不致过大。加荷速度愈大脆断的可能性也愈大。减小荷载的冲击和降低应力水平，也是防止钢材脆性断裂的一个措施。

第六避免层状撕裂。提高钢板质量减少钢板中层状夹杂物严格控制钢材的含硫量。选择屈服强度低的焊条。对有特殊要求的部位采用能保证板厚方向(Z向)延性性能的钢材。要避免层状撕裂选择合理的节点连接形式极为重要。图3给出了由两块钢板组成的两个角结点的两种焊缝布置。图3(a)(c)的布置形式易使钢板产生层状撕裂(a)(c)分别改成(b)(d)所示的形式后就不易产生层状撕裂。

第七合理选用焊条并对焊缝缺陷进行合理修补。用于焊接O235钢的焊条型号为E43用于焊接O345钢的焊条型号为E50用干焊接O390和O420钢的焊条型号为E55。在焊缝修补处在手焊时更换焊条处时常由于工艺原因而带来新缺陷(由于修补所用热量有限溶液难且冷却过快材质会受到影响)。接焊在施焊前要按要求加工成所需要的坡口并除锈以防止未焊透和焊缝产生气泡等。在使用时要求在设计同意的情况下进行焊接和承载不能在任意焊接附件或者是主要构件上以及受力支撑下使用，控制超载的发生。要定期检修做好防护处理避免机械损伤猛烈敲打。

第八精心设计。在工程实际中已有过不少的脆性破坏经验教训。设计人员应广泛关注此类问题多研究方案从诸多的方案中选优。譬如可通过合适的施焊程序来减少焊接变形也可以用焊后加工处理的方法来减少其焊接变形以满足设计要求对干施工工艺特别是对干焊接设计人员一定要熟悉。设计人员应充分考虑到材料的缺陷、当地气候条件和技术水平以及施工条件等诸多问题

第九合理安装。为了防止脆性断裂的发生除了要注意选材的合理性外还要注意设计的合理性通过合理的设计、制造和安装避免结构倒塌控制脆性断裂。一般情况下可以在设计时充分考虑荷载的作用实施多路径传递防止这种情况的发生。比如可以采用超静定结构从结构稳定的角度出发保持其几何稳定性即使在个别结构发生断裂时荷载仍旧可以通过其他路径传递下来这样可以有效地避免结构倒塌事故的发生并且能够在较短的时间内采取有效措施补救。

第十应力控制。脆性断裂发生是由于应力作用或者是起源于应力集中处。应力集中主要发生在热影响区、焊缝、熔合线合应变时效区等可以采用十字焊缝以及焊缝密集确保其间的相隔性保持适当的距离尽可能地避免支座接管、人梯等附件在容器主焊缝上的焊接。另外在结构对接时对于不同厚度要根据实际需求采用圆滑过渡进行处理 不能采用任何其他的方式尤其是应力集中方式

第十一规范操作预防脆性断裂事故。要通过合理的选材与设计针对不同环境下的钢结构构件进行分析如低温、受动力荷载作用下不能选择沸腾钢。要注意构件的合理选择与安装一定要避免焊接缝的交汇避免尖锐开口和突变事故的发生因为通常情况下其多属于三向应力产生的位置。要对施工工艺进行充分地考虑为了避免施工困难，一定要在施工时适当留下一定的工作面。根据实践经验所有的焊接缺陷均是由于施工面狭窄所造成的。

3、做好管理工作

设备在长期的使用过程中除了原有的缺陷以外还会在使用中不断产生一些新的缺陷这些都为脆性断裂的发生埋下了巨大的安全隐患。因此必须要做好设备的维护、管理检查加强应用状态检测定期检查运转设备以便于及时掌握设备的技术状态和运行状态将安全隐患和设备隐患及时消除有效地控制事故的发生。另外在设备运转过程中还要加强动态检查。可以运用现代新技术进行检测与诊断以便在第一时间发现其老化磨损腐蚀松动情况做到及时修理为预防脆性断裂提供参考和依据。

4、使用中注意维护

随着现代社会经济的发展以及技术的不断进步钢材的数量以及质量均在不同程度上得以提高。尤其是随着现代建筑结构的多样化发展钢结构由于设计、使用、施工等各个方面都具有很强的优越性使用越来越广泛。但受各种因素的影响钢结构存在着一定的安全隐患，旦发生脆性断裂或者是破坏就会造成巨大的损失。为此必须要对脆性断裂进行深入研究做好维护。不能在主要结构上任意焊接附件或作为构件支撑必须这样做时要经过设计部门同意。不能任意悬挂重物不能任意超负荷使用结构要注意检查维修及时做好防腐防锈处理避免任何撞击和机械损伤。当环境气温低于设计要求的工作温度时应对结构构件保暖。

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