石化工程建设中Q355钢材现场判别方法的研究

在石油化工工程建设中,Q355级低合金高强度结构钢与Q235碳素结构钢错用、混用,会大幅降低建构筑物的主体结构承载力,严重危及工程本质安全。分析了两种钢材的Mn含量、硬度和抗拉强度等参数,提供了一种简易判别Q235和Q355钢材的方法,为现场钢结构材质判别提供了简易、可操作的依据。

国产Q355钢材高温冷却后力学性能试验研究

Q355作为一种新型钢材,凭借其优良的力学性能在我国建筑领域中逐渐广泛运用,但其存在抗火性差的致命缺点,对钢结构建筑存在较大的危险。通过对火灾后的钢结构建筑进行安全性鉴定和承载能力评估,可有效避免因拆除重建而产生的浪费,对其中能予以修复或替换的构件采取相应措施,能较大地节约经济成本。因此,有必要对火灾后的Q355钢材进行残余力学性能研究。为了真实模拟Q355钢材经历火灾及灭火后发生的情形,设置200~900℃及自然冷却、浸水冷却等条件来模拟火灾,并将高温后的Q355钢材进行力学性能试验。借助高温炉、万能试验机及电子引伸计等设备,获得高温冷却后Q355钢材的应力-应变曲线和力学性能参数(屈服强度、抗拉强度、屈强比、弹性模量和伸长率等),并对应力-应变曲线和力学参数受温度及冷却方式的影响规律进行分析,对比分析Q355钢材与Q235、Q460和Q690钢材高温后力学性能的变化规律,利用ORIGIN数据处理软件拟合出Q355钢材在不同冷却方式作用影响下的力学性能数学模型。结果表明:Q355钢材在自然冷却和浸水冷却方式下具有不同的表观特征、破坏模式和力学性能特征;Q355钢材的表面碳化程度随温度的升高而逐渐加深,暴露温度超过600℃时,碳化现象愈加明显,甚至在浸水冷却时,碳化表皮出现剥落;温度未超过600℃时,表观形貌变化特征较小且拉伸试件变形程度较轻,与未经高温试件的表观及变形相似;另外,600℃同时也是Q355钢材残余力学性能改变的临界温度,当温度低于600℃时,Q355钢材力学参数受温度和冷却方式的影响小;温度超过600℃后,Q355钢材力学性能参数随温度和冷却发生改变而显著变化,自然冷却后Q355钢材的屈服强度、抗拉强度和弹性模量均随温度升高而减小,伸长率却随温度升高而增大;温度超过600℃后,Q355钢材经浸水冷却后屈服强度和抗拉强度随温度升高而增大,弹性模量和伸长率却随温度的升高而降低。基于试验结果,建立不同冷却方式下Q355力学性能参数随温度变化的数学模型。

高温水冷却后Q355钢材力学性能试验研究

自2019年2月1日起,GB/T 1591—2018《低合金高强度结构钢》要求将原有的Q345钢更换为Q355钢,而火灾后钢材的残余力学性能是火灾后安全评价的关键指标。水冷却作为火灾中广泛应用的灭火方式,在大多数情况下是最为快速且高效的。因此,对高温浸水冷却后国产Q355钢材试件进行了单轴拉伸试验,获得高温水冷却后Q355钢材的应力-应变曲线和相关力学性能参数,并分析钢材高温后残余力学性能随温度的变化规律。此外,还对比分析了Q355钢材与Q235、Q460和Q690钢材高温后力学性能的差异。结果表明:受热温度低于600℃时,Q355钢材力学参数变化相对较小,屈服强度和弹性模量的变化幅度均未超过10%;温度超过600℃后,Q355钢材经浸水冷却后屈服强度和极限强度随温度升高而增大,弹性模量和伸长率却随温度的升高而降低;高温冷却后,Q355与Q235、Q460和Q690钢材的力学性能变化规律相似,但具体变化幅度却存在差异。最后,基于试验结果,建立了Q355钢材在水冷却方式下各力学参数随温度变化的数学模型,利用该模型可对火灾后Q355钢材的力学性能进行有效评估。

Q355D特厚核电模块用同质复合钢板生产技术分析

核电领域生产发展期间,对特厚钢板的需求量不断提升,但板材均匀性、探伤检测、Z向性能等方面存在较高的技术生产难度。为促进核电领域稳步发展,文章以Q355D特厚钢板为研究对象,围绕Q355D特厚核电模块用同质复合钢板生产技术展开深入探究,指出核心生产技术要点。研究结果表明,通过运用连铸坯真空复合轧制生产技术,可得到高品质的Q355D特厚钢板,符合核电模块用钢要求,有助于创造更大的生产效益、核电效益。