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厚板存在層狀撕裂問題,故要提出Z向性能測試。鋼材的Z向性能是指鋼材厚度方向的拉力。厚板設(shè)計沒有要求Z向性能,鋼什么情況下需要保證Z向性能:具體看多厚的,建筑抗震設(shè)計國標(biāo)50011-2001規(guī)定,不小于40MM的鋼板,當(dāng)承受鋼板厚度方向的拉力是才需要保證Z向性能。主要看這些板子在哪個部位使用的,看厚度方向承受不承受拉力。鋼板和型鋼經(jīng)過滾軋成型的,一般多高層鋼結(jié)構(gòu)所用鋼材為熱軋成型,熱軋可以損壞鋼錠的鑄造組織,細(xì)化鋼材的晶粒。
采用焊接連接的鋼結(jié)構(gòu)中,一般厚鋼板較易產(chǎn)生層狀撕裂,因為鋼板越厚,非金屬夾雜缺陷越多,且焊縫也越厚,焊接應(yīng)力和變形也越大。為避免焊接時產(chǎn)生層狀撕裂,為解決這個問題,可以好采用Z向鋼。我國生產(chǎn)的Z向鋼板的標(biāo)志是在母級鋼鋼號后面加上Z向鋼板等級標(biāo)志Z15、Z25、Z35,Z字后面的數(shù)字為截面收縮率的指標(biāo)(%)。例如某抗層狀撕裂建筑用鋼Q345鋼板,其標(biāo)識為Q345GJ-Z15,這里在屈服點(diǎn)數(shù)值后面的GJ是高層建筑的漢語拼音的首字母,代表高層建筑用鋼,而Z15表示々值大于15%。
抗層狀撕裂鋼 (lamellar tearing resistant steel)是一類保證厚度方向力學(xué)性能的低合金鋼。當(dāng)軋制鋼板進(jìn)行多層角焊或鋼板厚度方向受到-定拉伸應(yīng)力時,在平行鋼板軋制表面方向不出現(xiàn)或不易出現(xiàn)剝離性裂紋的低合金高強(qiáng)度鋼板材,稱做抗層狀撕裂鋼,又稱z向鋼。中國生產(chǎn)的Z向鋼板的標(biāo)志是在母級鋼鋼號后面加上Z向鋼板等級標(biāo)志Z15、Z25、Z35。提高鋼材抗層狀撕裂的主要措施有:降低鋼中硫含量,減少硫化錳等非金屬夾雜物。
所謂層狀撕裂是-種受多種冶金因素和機(jī)械因素制約而造成焊接鋼結(jié)構(gòu)損壞的復(fù)雜現(xiàn)象。從冶金學(xué)方面講,鋼板出現(xiàn)層狀撕裂的主要原因是:鋼中的硫化錳非金屬夾雜,硅酸鹽系和氧化鋁系夾雜,氫、氧氣體夾雜和鑄造缺陷等形成的剝離裂紋源。如鋼中的硫含量過高和有粗大的硫化錳非金屬夾雜存在,當(dāng)鋼坯進(jìn)行熱加工時,在高溫下硫化錳夾雜易于變形而被拉長,在平行鋼板軋制表面方向上則形成細(xì)長的大片硫化錳夾雜,即剝離性裂紋源。Z向板是用于防止板材的層狀撕裂,主要連接處的板材如果在板厚方向承受重大拉應(yīng)力的板材。