реферат на тему сталь повышенной прочности и балки. реферат финишная. Применение сталей повышенной прочности для изготовления балок
 Скачать 4.4 Mb.
|
|
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Ростовской области реферат На тему «применение сталей повышенной прочности для изготовления балок» Подготовил : Студент 4-го курса , гр сп . сталь повышенной прочности— сталь с пределом прочности не ниже 1800÷2000 МПа. Для достижения столь высокой конструктивной прочности сталь должна сочетать в себе высокую прочность и высокое сопротивление хрупкому разрушению.  Стали повышенной и высокой прочности Стали повышенной и высокой прочности поставляются по ГОСТ 19281 – 89 и ГОСТ 19282 – 89. В зависимости от нормируемых свойств (химического состава, временного сопротивления, предела текучести, ударной вязкости при разных температурах и после механического старения) согласно ГОСТ эти стали подразделяют на 15 категорий с гарантией механических св-в при температурах от -70, до +20 градусов Цельсия. Применение стали повышенной прочности приводит к экономии металла до 20 – 25 %, а высокой прочности – 25 – 50 % по сравнению с обычной углеродистой сталью. Большинство высоколегированных сталей хорошо свариваются контактной сваркой. Низкая тепло- и электропроводность аустенитных сталей вызывает необходимость применения более жестких режимов, чем для низколегированных сталей. Повышенная прочность сталей требует увеличения усилия сжатия электродов при сварке. Сварные соединения, выполненные на оптимальном режиме, имеют высокие прочностные характеристики электроды с основным покрытием имеют существенные преимущества перед другими группами покрытий. Поэтому электроды этого типа рекомендуются для сварки ответственных конструкций из сталей повышенной прочности (Ов> 500 МПа) известно что на образование трещин в сварном соединении оказывает влияние неоднородность структуры металла, наличие в ней зон, склонных к растрескиванию, уровни действующих и остаточных напряжений. Именно в сварных соединениях локализуется большая часть разрушений металла, связанных с сероводородным растрескиванием. Наиболее негативное влияние оказывает быстрое охлаждение шва с образованием перлитно-бейнитной смеси с мартенситом. Стойкость к сероводородному растрескиванию металла сварного шва меньше, чем основного металла не только из-за наличия остаточных напряжений, но и вследствие присутствия различных дефектов. Для сталей повышенной прочности характерно сероводородное растрескивание по сварному шву и зоне термического влияния. Для сталей обычной прочности избирательное разрушение по шву и зоне термического влияния отмечается лишь при переохлаждении Ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Конструктивные элементы подготовки кромок для ручной дуговой сварки штучными электродами такие же, как и для сварки углеродистых сталей, т. е. в соответствии с рекомендациями ГОСТ 5264—69. Для сварки низколегированных сталей повышенной прочности выбирают электроды типов Э50А—Э85 и др, по ГОСТ 9467—75 Д.Т1Я низколегированных теплоустойчивых сталей — электроды типов Э-М—Э-Х5МФ, в зависимости от состава и свойств свариваемой стали  Для электрошлаковой сварки низколегированных сталей повышенной прочности и среднелегированных высокопрочных сталей применяют флюсы марок АН-8, АИ-22 и др. При выборе электродной проволоки для электрошлаковой сварки следует исходить из требований к составу метал шва. Флюс практически мало влияет на состав металла шва вследствие малого его количества. Поэтому только в случае необходимости легирования шва элементами, обладающими большим сродством к кислороду (например Ti, А1), следует применять флюсы на основе фторидов или системы СаР2-СаО-А1,Оз.  Поскольку термической обработкой закалка + отпуск 600°С невозможно значительно повысить прочностные свойства СтЗ, то в тех случаях, когда необходимо иметь более высокий предел текучести, применяют легированные стали. Эти стали обычно называют низколегированными, или строительными сталями повышенной прочности, В отличие от конструкционных легированных сталей, строительные стали повышенной прочности у потребителей не подвергаются термической обработке, т. е. структура и служебные характеристики формируются при производстве сталей.  Металлические большепролетные покрытия зданий Конструктивные решения металлических покрытий большепролетных зданий могут быть балочными, арочными, пространственными, всякими винтовыми, мембранными и др. Учитывая, что в таких конструкциях основной нагрузкой является собственный вес, следует стремиться к его уменьшению, что достигается применением сталей повышенной прочности  Химический состав и механические свойства низколегированных строительных сталей повышенной прочности
Наиболее часто в строительстве используется двутавровая балка – это металлическое соединение, состоящее из стенки и верхней и нижней полки, грубо говоря, ее профиль поход на русскую букву «Н», то есть имеется стенка и по обеим сторонам присутствуют две полки. Такой тип металлоконструкции может быть сварным или прокатным, все зависит от способа изготовления. Прокатная балка изготавливается на прокатных станах из цельного слитка. В процессе прохождения через прокатные плети металл меняет форму и на выходе получается цельный металлический двутавр.. Сварная балка изготавливается путем сварки трех элементов – пояса и двух стенок в единую металлическую конструкцию. Изготовление сварной балки это достаточно сложная процедура, при выполнении которой необходимо учесть большое количество требований, таких как прочность, жесткость, плотность и другие. Однако самой главной характеристикой любой металлической балки является ее плотность, она должна быть максимально высокой Технология производства сварных балок очень проста и весьма экономична, в результате чего способна на конкуренцию с балками, изготовленными прокатным методом. Данная технология включает в себя следующие этапы: 1. В качестве первой операции происходит расчет на прочность и жесткость, проверяются стали, которые идут на изготовление; Подготовка элементов двутавра, а именно резание металла на полосы, примерная скорость резания металлического листа равна 1 метру в минуту;  3, Осуществление процесса фрезерования торцов элементов, входящих в конструкцию. Данная операция проводится для того, чтобы каждый свариваемый элемент легко и эффективно скреплялся с другим, образуя прочное и жесткое соединение, обработка торцов осуществляется на специальном торцфрезерном станке;  Далее происходит сборка. Она должна быть очень точной, все детали должны располагаться строго перпендикулярно друг по отношению к другу, а также необходимо соблюдение симметрии стенок. Сборка может осуществляться вручную, если говорить о небольшом производстве, либо же с помощью автоматизированных машин, как это происходит на массовом производстве. В производстве применяется станок для сборки балок модели Z15, который имеет высокую производительность. Сборка в данном агрегате осуществляется в два этапа. Первый представляет собой сборку «Т» -образной балки, а на втором этапе к ней присоединяется дополнительная стенка и получается двутавр.  5.Затем происходит процесс сварки балки. Технология сварки двутавровой балки может быть различна, поэтому на вопрос: «Как правильно сварить двутавровую балку?» существует много ответов. Существуют приемы наложения швов в разной последовательности. Наиболее частыми способами являются: Сварка балки с наклоненным электродом. Данным методом может быть осуществлена одновременная сварка двух швов, однако швы получаются неглубокими; Метод «лодочки». Если сваривать балку этим способом, то будут обеспечены благоприятные условия для формирования глубокого шва, однако времени этот метод занимает гораздо больше, чем предыдущий;  6.После всех вышеописанных процессов происходит корректировка геометрии конструкции. В процессе сварки угол наклона между стенками может измениться, поэтому необходима их правка. Почти готовая металлическая конструкция подается в специальный правочный станок, который похож на прокатный, деталь проходит через систему роликов и на выходе получается готовый товарный продукт.  Дефекты в шве и околошовной зоне могут возникать из-за нарушения технологии сварки, несоблюдения правил, небрежности в работе и так далее.Чаще всего дефекты связаны с перекресталлизацией стали, то есть изменения ее структуру под действием высоких температур. Где-то образуются зерна другой фазы стали, которые имеют иные физические свойства. Из-за дефектов может снижаться прочность и жесткость, а также коррозионная устойчивость. Из-за этого эксплуатация такого изделия невозможна. В процессе изготовления все двутавры проверяются на наличие подобных дефектов. Преимущества использования сварных балокПри возведении зданий и сооружений используется большое количество металлоконструкций, в том числе сварныедвутавры. По сравнению с металлопрокатными сварные двутавры имеют большое количество преимуществ: Металлопрокатные имеют ограничение по размеру, когда сварная балка таких ограничений не имеет; Высокое качество получаемого изделия; Отсутствие вредных отходов производства; Металлические конструкции, получаемые методом сварки, изготавливаются из различных марок стали. Например в местах, где напряжение минимально можно использовать углеродистую сталь, а в местах, которые в последствии будут подвержены высоким нагрузкам – наоборот легированную высокопрочную. Благодаря такой технологии цена может быть снижена, когда прокатный стан осуществляет прокат только одной марки стали; Существует также возможность получения сварной балки переменного сечения, благодаря чему могут быть осуществлены любые архитектурные идеи; Также за счет гармоничного и правильного подбора сечения вес может быть снижен примерно на 10 %; Балки могут быть выполнены на заказ с заранее заданной длиной. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||