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工业民用42crmo无缝钢管抗爆设计

作者: 来源:2020欧洲杯竞猜app 日期:2020/2/19 22:39:04 人气:4

具有承载力高、延性好、便于梁柱连接、抗火能力强等优点,42crmo无缝钢管材料组织的软化近年来频发的爆炸事件给周边的工业民用建筑造成了极大的破坏。42crmo无缝钢管螺旋箍筋混凝土柱是42crmo无缝钢管混凝土柱内部增设连续螺旋箍筋所形成的新型组合结构柱。工业民用建筑抗爆设计的理想结构形式。目前国内外针对42crmo无缝钢管螺旋箍筋混凝土柱的研究主要集中在轴压承载力方面,已有研究成果多是根据试验或数值模拟的结果进行回归分析得到经验公式,理论依据不是很充分。此外,鲜有42crmo无缝钢管螺旋箍筋混凝土柱在爆炸冲击等动荷载作用下性能的研究报道。本文以42crmo无缝钢管螺旋箍筋混凝土柱为研究对象,针对其轴压承载力和爆炸荷载作用下的动力响应问题展开研究,经过固溶处理后加工硬化的现象消失,材料组织了软化。未经固溶处理的试样的屈服强度高达245MPa而经过固溶处理后的屈服强度都有所下降。

       同样,未经固溶处理的试样的抗拉强度高,达到585MPa而经过固溶处理后的抗拉强度都有所下降。当保温时间小于18min时,抗拉强度变化区间为545MPa至565MPa相比原始试样抗拉强度下降了30MPa左右;而当保温时间大于30min后抗拉强度不足540MPa相比原始试样抗拉强度下降了45MPa618min时间段由于固溶强化,回复及再结晶等多方面因素,强度的范围出现了微小的波动。随着保温时间的42crmo无缝钢管管的伸长率呈上升趋势,且大于未经固溶处理试样的伸长率,但是保温时间过长,晶粒的长大引起伸长率会下降。综上可知,当固溶温度为1050℃,保温6min比较的固溶保温时间,与以往相符,即42crmo无缝钢管管进行固溶处理时合理的保温时间的公式为:T=1.5hT保温时间,minh试样厚度,mm固溶处理后的42crmo无缝钢管管,若再进行适当的时效处理,力学性能会更加优越。2.3冷却速度的影响由于42crmo无缝钢管管中C含量小于0.02%试样厚度又超过3mm所以应该用水冷或者是喷雾冷却,这样不至于产生敏化热效应。表21050℃保温6min然后分别雾冷和水冷的力学性能指标。由表2可以看出冷却速度越快其硬度、抗拉强度、伸长率越大,水冷的效果要明显好于喷雾冷却。2.4固溶处理对铁素体含量的影响图5未经过固溶处理与经过1050℃保温6min后水冷处理后试样的铁素体形态和分布的比较。将以上两种试样分别经过酒精侵蚀后,利用SISCIA SV6.0金相图像分析测量其铁素体的含量。

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  由图可知,经过固溶处理后的42crmo无缝钢管管试样中铁素体的含量明显,27simn钢管由固溶处理前的10%处理后的6%可见合理的固溶处理工艺能够有效地铁素体的含量。2.5固溶处理对断裂机制的影响42crmo无缝钢管管拉伸断口与主应力呈45°角并且断口表面呈纤维状,颜色灰暗。这与韧性断裂宏观表象相符[11],明显的属于韧性断裂。图6所示为固溶处理前、后42crmo无缝钢管管试样断口的SEM照片,其中图6a为未经过固溶处理处理,图6b为经过1050℃×6min水冷固溶处理。由图6可以看出,都是典型的韧性断口,韧窝形状为等轴韧窝。经对比可知,未经过固溶处理的组织,韧窝密集不均匀,铝管韧窝尺寸较小;而经过固溶处理的组织均匀,韧窝相对较少且尺寸相对较大。韧窝的尺寸越大(平均直径越大,深度越深)材料的塑性就越好。由此看来,42crmo无缝钢管管经过固溶处理后的韧性要明显比未经过处理的韧性好。


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