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1. 鑄鋼節(jié)點的選材應(yīng)應(yīng)遵循技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原則,綜合考慮結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、節(jié)點形式、應(yīng)力狀態(tài)、鑄件厚度、工作環(huán)境和鑄造工藝等多種因素,選用適當(dāng)?shù)蔫T鋼牌號與熱處理工藝。
2. 焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點的鑄件材料應(yīng)采用符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《焊接結(jié)構(gòu)用碳素鋼鑄件》GB/T7659規(guī)定的ZG230--450H、ZG275--485H鑄鋼或G17Mn5QT、G20Mn5N、G20Mn5QT鑄鋼。當(dāng)有依據(jù)時,也可選用其它牌號的鑄鋼。
3. 非焊接用鑄鋼節(jié)點的鑄件材料可選用符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《一般工程用鑄造碳鋼件》GB/T11352的ZG230--450、ZG270--500、ZG340--570、ZG340--640等牌號鑄鋼,并符合非焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼牌號的化學(xué)及力學(xué)性能要求。
4. 焊接結(jié)構(gòu)用鑄鋼節(jié)點與構(gòu)件母材焊接時,在碳當(dāng)量與構(gòu)件母材基本相同的條件下,可按與構(gòu)件母材相同技術(shù)要求選用相應(yīng)的焊條、焊絲與焊劑,必要時應(yīng)進(jìn)行焊接工藝評定認(rèn)可。
5. 鑄鋼節(jié)點的鑄件材料應(yīng)具有屈服強度、抗拉強度、伸長率、斷面收縮率、沖擊功(考慮環(huán)境溫度)和碳、硅、錳、硫、磷、合金元素等含量的合格保證,對焊接鑄鋼還應(yīng)有碳當(dāng)量的合格保證。
6. 鑄件壁厚不宜大于150 mm,當(dāng)壁厚很大時應(yīng)考慮厚度效應(yīng)引起的屈服強度、伸長率、沖擊功等的降低。
7. 在設(shè)計文件中應(yīng)提出所選用的鑄鋼牌號與標(biāo)準(zhǔn)名稱,并按使用要求提出力學(xué)性能項目與碳當(dāng)量要求,以及熱處理工藝要求(正火或調(diào)質(zhì))。所有要求項目的性能指標(biāo)均應(yīng)作為供貨條件予以保證。鑄鋼材料因故需代用時,必須經(jīng)設(shè)計核查認(rèn)可。
各種化學(xué)元素對鑄鋼件性能的影響
(1)碳;含碳量越高,剛的硬度就越高,但是它的可塑性和韌性就越差.
(2)硫;是鋼中的有害雜物,含硫較高的鋼在高溫進(jìn)行壓力加工時,容易脆裂,通常叫作熱脆性.
(3)磷;能使鋼的可塑性及韌性明顯下降,特別的在低溫下更為嚴(yán)重,這種現(xiàn)象叫作冷脆性.在優(yōu)質(zhì)鋼中,硫和磷要嚴(yán)格控制.但從另方面看,在低碳鋼中含有較高的硫和磷,善鋼的可切削性是有利的.
(4)錳;能提高鋼的強度,能消弱和消除硫的不良影響,并能提高鋼的淬透性,含錳量很高的高合金鋼(高錳鋼)具有良好的耐磨性和其它的物理性能.
(5)硅;它可以提高鋼的硬度,但是可塑性和韌性下降,電工用的鋼中含有一定量的硅,能改善軟磁性能.
(6)鎢;能提高鋼的紅硬性和熱強性,并能提高鋼的耐磨性.
(7)鉻;能提高鋼的淬透性和耐磨性,能改善鋼的抗腐蝕能力和抗氧化作用.
(8)釩;能細(xì)化鋼的晶粒組織,提高鋼的強度,韌性和耐磨性.當(dāng)它在高溫熔入奧氏體時,可增加鋼的淬透性;反之,當(dāng)它在碳化物形態(tài)存在時,就會降低它的淬透性.
(9)鉬;可明顯的提高鋼的淬透性和熱強性,防止回火脆性,提高剩磁和嬌頑力.
(10)鈦;能細(xì)化鋼的晶粒組織,從而提高鋼的強度和韌性.在不銹鋼中,鈦能消除或減輕鋼的晶間腐蝕現(xiàn)象.
(11)鎳;能提高鋼的強度和韌性,提高淬透性.含量高時,可顯著改變鋼和合金的一些物理性能,提高鋼的抗腐蝕能力.
(12)硼;當(dāng)鋼中含有微量的(0.001 -0.005 %)硼時,鋼的淬透性可以成倍的提高.
(13)鋁;能細(xì)化鋼的晶粒組織,阻抑低碳鋼的時效.提高鋼 在低溫下的韌性,還能提高鋼的抗氧化性,提高鋼的耐磨性和疲勞強度等.
(14)銅;它的突出作用是改善普通低合金鋼的抗大氣腐蝕性能,特別是和磷配合使用時更為明顯。
鑄鋼節(jié)點的優(yōu)點
1.由于鑄鋼節(jié)點的鋼管相貫處是在廠內(nèi)整體澆鑄成型的,可免去相貫線切割及重疊焊縫焊接引起的應(yīng)力集中,使鋼結(jié)構(gòu)受力更加合理,整體結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。克服了大量集中焊接造成的應(yīng)力對整體結(jié)構(gòu)帶來的不利影響。
2.鑄鋼節(jié)點具有良好的適應(yīng)性,可根據(jù)建筑需要生產(chǎn)出具有復(fù)雜外型和內(nèi)腔的節(jié)點,可按受力狀況采用最合理的截面形狀,從而改善節(jié)點的應(yīng)力分布。
3.由于去掉了節(jié)點球,是鋼結(jié)構(gòu)更加簡潔、流暢、制作外形美觀、尺寸準(zhǔn)確,能夠充分表達(dá)建筑師的設(shè)計思想及對美關(guān)的需求。
4.鑄鋼節(jié)點的應(yīng)用范圍廣,不受節(jié)點的位置、形狀、尺寸的限制,可以鑄成空間任意形狀,使任何形狀的建筑造型都可以成為現(xiàn)實,既可用于結(jié)構(gòu)上、中部節(jié)點,也可用于支座節(jié)點。
5.由于鑄鋼節(jié)點是在工廠內(nèi)制作完成的,大大的減少了高空作業(yè)的工作量,使整體建筑成本降低,整體工程質(zhì)量提高,并且大大降低了高空作業(yè)對施工人員帶來的危害。