冷弯C型钢是我们比较熟悉的一种经济截面轻型薄壁钢材,它是以热轧或冷轧带钢等方式作为冷弯C型钢的坯料,然后再经弯曲成型制成的各种截面形状尺寸的冷弯C型钢。若是想这种型钢产品与一些热轧型钢进行对比的话可以发现,在相同截面面积的情况下,冷弯C型钢回转半径可增大一半以上,而且截面惯性矩也可增大0.5~3.0倍,所以冷弯C型钢能较合理地利用材料强度;若是将其与普通钢结构相比较,还能体现出节约钢材的显著效果。
但冷弯C型钢也并非完美的,经过冷弯处理之后的冷弯C型钢内部就会存在非金属夹杂物,主要就是硫化物和氧化物,还有硅酸盐。当冷弯C型钢被压成薄片之后就会因非金属夹杂物的存在而出现分层、夹层等不良现象,尤其是分层,会使得冷弯C型钢沿厚度方向受拉的性能大大恶化,并且有可能在焊缝收缩时出现层间撕裂,导致焊缝收缩诱发的局部应变时常达到屈服点应变的数倍,甚至比荷载引起的应变还要大得多。
除了内部杂质会因为冷弯处理而出现之外,冷弯C型钢还有可能会因为不均匀冷却而造成残余应力,一般型钢截面尺寸越大,残余应力也越大。残余应力虽然是自相平衡的,但对钢构件在外力作用下的性能还是有一定影响,比如说它对变形、稳定性、抗疲劳等方面都可能产生不利的作用。好在冷弯C型钢一直在不断改进,使其一直应用于各个领域。
据了解,铁路货车上应用冷弯C型钢已经有很长一段时间了,但与一些发达国家相比虽然在品种和数量上都相差很多,但在冷弯C型钢的制造工艺和产品装车使用上仍然存在些差距。首先就是上面提到过的关于冷弯C型钢的内应力问题,在冷弯C型钢加工前期,开卷、滚剪、闭卷再开卷、平板后进行冷弯等工艺环节中都增加了内应力,而且在冷弯过程中,其加工方式属于机械强制变形,成形后势必存在很大的内应力。冷弯后虽然有校正工序,但也只是对型钢外形尺寸予以精确,对消除内应力效果并不大。
其次是装车前的处理使冷弯C型钢产生较大变形,因为在除锈、钝化冷弯C型钢表面的同时,也将其内应力进行了释放,造成了弯曲和扭转变形。对那些开口不对称结构,变形尤为明显。另外,冷弯C型钢的耐候钢力学性能、抗腐蚀性及焊接性确实比较好,但其冲压性能不如普通碳素钢,其制件在弯曲后回弹较大,因此在冷弯时应研究采用合理的工艺参数,以保证产品质量。
下一条: 钢结构楼承板的应用和特点及其使用注意点
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