新型耐候橋梁鋼A709MHPS485 W的開(kāi)發(fā)

1、 郭桐,等:新型耐候橋粱鋼A709MHPS485W的開(kāi)發(fā)明顯差別。說(shuō)明對(duì)于低碳鋼厚板而言,兩次淬火對(duì)厚鋼板的性能沒(méi)有實(shí)際改觀(guān)。表590mm厚不同淬火態(tài)性能回火工藝 由于淬火鋼硬度高、脆性大,存在淬火內(nèi)應(yīng)力,且淬火后馬氏體(或貝氏體和殘余奧氏體組織都處于非平衡狀態(tài),是一種不穩(wěn)定的組織,在一定條件下,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間后,組織會(huì)向平衡組織轉(zhuǎn)變,導(dǎo)致晶粒尺寸和形狀發(fā)生改變,性能發(fā)生變化。鋼板經(jīng)過(guò)回火處理可以克服淬火組織的弱點(diǎn)。舞鋼研發(fā)的HPS485w鋼厚度跨度大,厚板相圖275。HPs485w 1/4處 對(duì)較多且淬透性不好,因而回火工藝主要著重于厚板的研究。為了制定合適的回火工藝,對(duì)不同厚度的HPS48

2、5w鋼試樣進(jìn)行回火試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果看,回火工藝一定的情況下,厚鋼板1/4、1/2處HV50值均有一定的波動(dòng),如表8;厚板顯微組織也有明顯的區(qū)別,從圖2、圖3可以看出,75mm厚鋼板組織照片1/2處鐵索體含量明顯比1/4處高得多。圈375mm HPs485W 1/2孫5焊接鋼的碳含量與鋼材的焊接性能有密切關(guān)系。資料表明:當(dāng)鋼中碳含量低于o.11%時(shí),即便合金水平很高,焊接熱影響區(qū)的硬度也相對(duì)較低。因此,HPS485W的焊接過(guò)程和工藝控制相對(duì)簡(jiǎn)單。采用埋弧自動(dòng)焊對(duì)40nun厚HPS485W鋼進(jìn)行焊接,坡口為不對(duì)稱(chēng)X形,未預(yù)熱,環(huán)境溫度為14。焊接工藝及性能指標(biāo)對(duì)比分別見(jiàn)表7一表9?？梢钥闯?該鋼在

3、一般的環(huán)境溫度下自動(dòng)焊接,強(qiáng)度和韌性指標(biāo)均比較好。表7焊接工藝試板編號(hào)屈服強(qiáng)度/MPa抗拉強(qiáng)度/MPa 斷裂部位彎曲(d=+3口,180。正彎背彎787490595母材乞19科研開(kāi)發(fā)對(duì)焊接試板進(jìn)行微觀(guān)組織檢驗(yàn),各區(qū)域的照片如圖4一圖7。可以看出,焊縫區(qū)、熔合線(xiàn)以及熱影響區(qū)組織均勻細(xì)小。 圖4母材微觀(guān)組織(×500倍 圖5焊縫微觀(guān)組織(×500倍 圖6熔合線(xiàn)組織(×500倍 圖7兩相區(qū)微觀(guān)組織(×500佰從焊接性能檢驗(yàn)結(jié)果及微觀(guān)組織看,在不預(yù)熱的焊接條件下,該鋼的焊接接頭的拉力、彎曲、各部位沖擊功等均能滿(mǎn)足技術(shù)條件的要求;測(cè)定焊接接頭各部位的硬度值均不大于

4、350,在正常范圍之內(nèi)。因而,舞鋼生產(chǎn)的HPS485W具有優(yōu)良的焊接性能,預(yù)熱溫度低,適宜于橋梁等結(jié)構(gòu)用鋼的現(xiàn)場(chǎng)施工,綜合性能良好。6實(shí)物性能舞鋼生產(chǎn)的1090mm的HPS485W鋼材部分實(shí)物性能分布見(jiàn)圖8,可以看出:隨著板厚的增加,鋼板的低溫韌性有一定的降低,但平均值大多在100J以上,完全滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。裁舔矬掣板厚,mm1一抗拉強(qiáng)度風(fēng),MPa;2一屈服強(qiáng)度R。,MPa;3一一23沖擊韌性Akv,J 圖8舞鋼HPs485w供貨實(shí)物性能7結(jié)論1HPS材料綜合性能優(yōu)良,在美國(guó)已經(jīng)得到多年的應(yīng)用,是大跨度、跨海橋梁用鋼的發(fā)展方向。國(guó)內(nèi)的橋梁建設(shè)中還沒(méi)有使用過(guò)該類(lèi)鋼材。2舞鋼通過(guò)合理的成分控制及工

5、藝設(shè)計(jì),研發(fā)的HPs485W鋼板厚度厚,耐候性能、低溫韌性等指標(biāo)良好。滿(mǎn)足該鋼的力學(xué)性能要求。焊接評(píng)定試驗(yàn)認(rèn)為具有優(yōu)良的焊接性能,完全滿(mǎn)足用戶(hù)的需要。3美國(guó)舊金山新海灣大橋大批量使用HPS485w鋼,為我國(guó)今后大型橋梁用鋼的發(fā)展和使用提供了樣板工程。舞鋼作為國(guó)內(nèi)首家開(kāi)發(fā)生產(chǎn)新型耐候橋梁鋼HPS485W的廠(chǎng)家,為國(guó)內(nèi)今后大跨度、跨海鋼橋的設(shè)計(jì)提供了新材料的技術(shù)基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)口.世界橋梁,2005(1:5760.20鋼結(jié)構(gòu)2009年第5期第24卷總第120期跚弧鯽弧柵撇搬o 新型耐候橋梁鋼A709M-HPS485 W的開(kāi)發(fā)作者:郭桐, 韋明, 劉利香, Guo Tong, Wei Ming, Li

6、u Lixiang作者單位:舞陽(yáng)鋼鐵有限責(zé)任公司,河南舞鋼,462500刊名:鋼結(jié)構(gòu)英文刊名:STEEL CONSTRUCTION年,卷(期:2009,24(5被引用次數(shù):0次參考文獻(xiàn)(1條1.姚昌榮.李亞?wèn)|.強(qiáng)士中美國(guó)橋梁高性能鋼的發(fā)展與應(yīng)用期刊論文-世界橋梁 2005(01相似文獻(xiàn)(1條1.期刊論文段蘭.王春生.DUAN Lan.WANG Chun-sheng高性能鋼橋在北美的研究及應(yīng)用簡(jiǎn)介-建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展2008,10(2美國(guó)進(jìn)行了大量的研究工作來(lái)研發(fā)強(qiáng)度、可焊性、韌性、耐候性和制造性更優(yōu)良的高性能鋼(HPS,并已成功研制了HPS50W、HPS70W和HPS100W三種高性能鋼.同時(shí),美國(guó)在40多個(gè)州的橋梁中采用HPS,這些橋梁體現(xiàn)了良好的結(jié)構(gòu)性能和經(jīng)濟(jì)性.在此基礎(chǔ)上,為了使HPS更加有效的應(yīng)用于橋梁,美國(guó)對(duì)公路橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范(AASHTO做了很大的改進(jìn),允許工程師采用HPS.加拿大著重于HPS疲勞性能的研究,Alberta大學(xué)率先開(kāi)展了這方面的研究工作,目前正深入研究HPS焊接細(xì)節(jié)的疲勞性能.為了獲得HPS的