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不銹鋼材料精選(九篇)

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不銹鋼材料

第1篇:不銹鋼材料范文

Yang Xiquan

(AVIC Shenyang Aircraft Industry (Group) Co.,Ltd.,Shenyang 110034,China;Shenyang Aviation Vocational Technical College,Shenyang 110034,China)

摘要: 奧氏體不銹鋼材料在加工中容易出現(xiàn)加工硬化,容易形成積屑瘤,采用試驗(yàn)分析方法,確定最佳刀具幾何角度、材料、切削液等車削加工參數(shù)。通過對比分析,取得了合理的工藝參數(shù),保證了良好的加工質(zhì)量和效率。

Abstract: In the processing process, the austenitic stainless steel materials are prone to hardening, and are easy to form a BUE. We can use the experimental analysis to determine the lathing processing parameters, such as optimum tool geometry, material, lathing fluid and so on. Through comparative analysis, the reasonable parameters are achieved to ensure good processing quality and efficiency.

關(guān)鍵詞: 奧氏體不銹鋼 車削加工 刀具 幾何角度 切削用量 切削液

Key words: austenitic stainless steel;lathing;tool;geometry;cutting data;lathing fluid

中圖分類號:TG51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2011)20-0038-01

1奧氏體不銹鋼的加工特性

奧氏體不銹鋼的相對可加工性為0.3-0.5,其難加工性主要表現(xiàn)在:

1.1 一般鋼材切削時(shí),隨著切削過程的進(jìn)行,切削溫度的升高使其強(qiáng)度與硬度會明顯降低,切削層可以很容易的形成為切屑,而奧氏體不銹鋼在700℃時(shí)其機(jī)械性能仍然沒有顯著的降低,并在表面形成加工硬化層,對后續(xù)加工造成很大困難,所以在切削過程中呈現(xiàn)出切削力大,切削質(zhì)量不好,刀具易磨損等現(xiàn)象。

1.2 奧氏體不銹鋼塑性和韌性高,其延伸率、斷面收縮率和沖擊值都較高,1Crl8Ni9Ti奧氏體不銹鋼的延伸率是40%,是40#鋼的210%~237%,是45#鋼的250%~280%,是20Cr、40Cr鋼的400%~500%,所以切屑不易切離、卷曲和折斷,切屑變形所消耗的功能增多,在刀具前刀面上容易形成積屑瘤,由于積屑瘤的大小不固定,形狀不規(guī)則,對加工精度以及表面粗糙度有很大的影響。

1.3 由于奧氏體不銹鋼在切削過程中切屑不易切離和折斷,切屑持續(xù)在前刀面上進(jìn)行摩擦,所以在切削過程中會形成大量的切削熱,這不僅會影響工件的加工質(zhì)量和機(jī)械性能,而且還會降低刀具壽命,而奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱率低(約為普通鋼的1/2~1/3),散熱差,由切屑帶走的熱量少。大部分的熱量被刀具吸收,致使刀具的溫度升高,硬度降低,降低刀具壽命。并且在切削過程中高溫高壓和適當(dāng)?shù)那邢魉俣纫矔觿》e屑瘤的形成,對加工質(zhì)量造成影響。

1.4 奧氏體不銹鋼中存在較多的碳化鈦(TiC)顆粒,硬度相對于我們選擇的工件硬度高,這種顆粒在奧氏體不銹鋼工件中,會增大對于刀具的沖擊,加劇刀具的磨損。另外,碳化物的熔點(diǎn)低,容易附著在刀面上,為積屑瘤的形成提供了資源,影響表面加工質(zhì)量。

2刀具材料的選擇

按照奧氏體不銹鋼來正確選用刀具材料是保證高效率加工不銹鋼的決定因素。針對不銹鋼綜合性能良好,切削熱不易傳散,刀具磨損大的加工特性,所選擇的刀具材料應(yīng)具備足夠的強(qiáng)度、韌性、高硬度、紅硬性、高化學(xué)穩(wěn)定性和高耐磨性。常用的刀具材料有硬質(zhì)合金和高速鋼、陶瓷、超硬材料四大類,形狀復(fù)雜的刀具主要采用高速鋼。由于高速鋼切削不銹鋼時(shí)的切削速度不能太高,就影響了加工效率。對于結(jié)構(gòu)上較為簡單的車刀,刀具材料應(yīng)當(dāng)選用強(qiáng)度高、導(dǎo)熱性好的硬質(zhì)合金,因其硬度、耐磨性等性能要均優(yōu)于高速鋼,只有這樣才能從根本上去提高奧氏體不銹鋼的加工效率。

3刀具角度的選擇

各個(gè)刀具角度在機(jī)械加工中均起到非常重要的作用,刀具角度的變化,可使加工質(zhì)量、加工效率得到明顯的提高。由于奧氏體不銹鋼材料具有塑性大,導(dǎo)熱系數(shù)小和加工硬化嚴(yán)重等特點(diǎn),刀具幾何角度的選擇,就顯得非常重要。

3.1 前角前角的大小直接影響著切屑與刀具之間的摩擦,也影響著切削熱的大小,當(dāng)粗車奧氏體不銹鋼工件時(shí),前角可選擇-10°至-20°,精車奧氏體不銹鋼工件時(shí),前角可選擇15°至25°左右。

3.2 后角后角的大小直接影響著工件過渡表面與刀具后刀面之間的摩擦,由于經(jīng)常以后刀面的磨損量作為刀具壽命衡量的標(biāo)準(zhǔn),所以后角應(yīng)適量減小。但是過大的減小后角,會相對的減小楔角,會影響刀具的強(qiáng)度。所以在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),粗加工時(shí),后角可選擇6°至8°,精加工時(shí)可選擇8°至10°。

3.3 刃傾角刃傾角的大小直接影響著刀尖的強(qiáng)度,一般在加工時(shí)選擇-15°至0°。

3.4 其他刀具參數(shù)在斷屑槽的選用時(shí),對于不銹鋼這種塑性金屬,經(jīng)常選用全圓弧形斷屑槽,從而達(dá)到更為有效的斷屑卷屑的效果。另外若果條件允許,可以使用可轉(zhuǎn)位車刀進(jìn)行加工,可以避免傳統(tǒng)焊接車刀在焊接硬質(zhì)合金刀片所產(chǎn)生的裂紋,物理性能下降等問題。

4切削用量的選擇

切削用量中切削速度、進(jìn)給量、背吃刀量的選擇,同樣會影響到加工質(zhì)量、工作效率和刀具壽命。所以在切削中選擇合適的切削用量對于奧氏體不銹鋼的加工質(zhì)量、效率都會有顯著的提高。在金屬切削原理中提到切削用量對于切削效果的影響,最大的是切削速度,之后是進(jìn)給量,最后是背吃刀量。所以背吃刀量值可以根據(jù)機(jī)床的剛度去進(jìn)行選擇。當(dāng)使用硬質(zhì)合金焊接車刀去進(jìn)行車削,粗車時(shí)切削速度可選擇10至13m/min,進(jìn)給量可選擇0.25至0.36mm/r,背吃刀量可適當(dāng)選擇5至8mm;精車時(shí)切削速度可選擇40至50m/min,進(jìn)給量可選擇0.12至0.18mm/r,背吃刀量可適當(dāng)選擇2至4mm;當(dāng)使用硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀進(jìn)行車削時(shí),切削用量可選擇與上述切削用量相同的數(shù)值,由于可轉(zhuǎn)為車刀避免了傳統(tǒng)焊接車刀在焊接時(shí)物理性能下降的問題,所以刀具角度中的前角可以相應(yīng)的選擇大些,這樣可以減小摩擦熱和刀具與切屑之間的摩擦,增大刀具壽命。

5切削液的選擇

在機(jī)械加工中經(jīng)常使用的切削液包括油溶性切削液和水溶性切削液兩種,油溶性切削液在方面有著較大的優(yōu)勢,而水溶性切削液在冷卻方面比較突出。相對于奧氏體不銹鋼熱傳導(dǎo)率較低、塑性變形較大、容易出現(xiàn)積屑瘤的加工特性,為了在加工時(shí)減小切削熱、切削變形和積屑瘤的形成,所以在切削液的選用上主要目的以為主要目的,所以選擇油溶性切削液作為首選。選用含有S,Cl等極壓添加劑的乳化液、硫化油、煤油、四氯化碳和油酸等合成的油溶性切削液。對于硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位車刀進(jìn)行加工時(shí),切削液的供給要及時(shí)并且充分,在切削液噴灑的同時(shí),最好使用噴霧冷卻、高壓冷卻等冷卻方式,降低切削區(qū)域的切削溫度。

新型加工方法,如水刀加工、激光加工同樣適用于奧氏體不銹鋼的加工,加工工程中,要根據(jù)不同工件選用合理的工藝參數(shù)與工藝裝備,奧氏體不銹鋼的加工質(zhì)量和加工效率都會有顯著的提高。

參考文獻(xiàn):

[1]陸劍中,孫佳寧.金屬切削原理與刀具[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

第2篇:不銹鋼材料范文

摘要: 針對國內(nèi)外火力發(fā)電廠中高溫高壓工作環(huán)境的要求,研發(fā)了高Cr奧氏體型不銹鋼焊接材料,并對其工藝性能進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞: 高Cr奧氏體型不銹鋼;焊接材料;工藝性能

中圖分類號: TG422

Abstract: The high temperature and pressure environment for thermal power plants at home and abroad require new types of welding materials. A kind of high Cr austenitic stainless steel welding material was developed in this research, and it process performance were studied.

Key words: high Cr austenitic stainless steel; welding material; process performance

1 概述

近年來,在國內(nèi)外的火力發(fā)電廠中,由于蒸汽條件的高溫高壓化,要求使用蠕變強(qiáng)度比18Cr-8Ni型不銹鋼高的耐熱鋼,因此開發(fā)了20-25Cr型奧氏體不銹鋼。對于焊接材料,開發(fā)了改善高溫特性的19Cr-11.5Ni-0.1C型不銹鋼焊接用焊絲和焊條。但是對于更高要求的高溫高壓環(huán)境的焊接材料尚未開發(fā),為了滿足20-25Cr型奧氏體不銹鋼的焊接,研究了高Cr奧氏體型不銹鋼,特別是20-25Cr型焊接材料的優(yōu)良蠕變特性,研發(fā)了高溫高壓環(huán)境下具有更高要求的高Cr奧氏體型不銹鋼焊接材料。

2 發(fā)明的內(nèi)容

2.1 氣體保護(hù)焊用焊絲的合金含量及其作用

C:0.02%~0.1%,C是降低耐腐蝕性的成分。超過0.1%時(shí),產(chǎn)生晶間腐蝕。小于0.02%時(shí),降低蠕變強(qiáng)度。因此,C含量控制在0.02%~0.1%范圍內(nèi)。

Si:0.1%~1.0%,Si是脫氧劑,是改善熔融金屬流動性,獲得良好焊縫的成分。小于0.1%時(shí),沒有效果,超過1.0%時(shí),產(chǎn)生高溫裂紋。因此,Si含量控制在0.1%~1.0%范圍。最好控制在0.6%以下。

Mn:0.5%~2.5%,Mn是脫氧劑,與S結(jié)合生成MnS,是降低S對高溫?zé)崃鸭y影響的有效成分。小于0.5%時(shí),沒有效果。超過2.5%時(shí),其效果飽和,認(rèn)為不能改善上述的影響。因此,Mn含量控制在0.5%~2.5%范圍。

Ni:13.00%~18.00%,為了保持與母材同等的耐蝕性,Ni含量必須大于14.00%以上。但是,Ni是貴重金屬,價(jià)格昂貴,隨著添加量的增加,制造成本增加。因此,Ni含量控制在13.00%~18.00%。

Cr:20.00%~25.00%,為了保持與母材同等的耐蝕性、抗氧化性,Cr含量必須大于20.00%。但是,加入量超過25.00%時(shí),促進(jìn)δ鐵素體的形成,顯著降低熱加工性能,焊絲和焊芯加工困難。因此,Cr含量控制在20.00%~25.00%范圍。

Nb:0.2%~1.5%,Nb的加入量大約是C含量的8~10倍,具有改善抗晶間腐蝕的效果。但是,由于Nb是很強(qiáng)的鐵素體形成元素,過多加入時(shí),與Cr相同,顯著降低熱加工性能,焊絲和焊芯加工困難。因此,Nb含量控制在0.2%~1.5%范圍。

N:0.01%~0.20%,N具有提高蠕變強(qiáng)度的作用,必須加入0.01%以上。但是,超過0.2%時(shí),與Cr氮化的作用,減少了耐蝕的Cr含量。因此,N含量控制在0.01%~0.20%范圍。

以上成分是必須的成分,雜質(zhì)含量越少越好。特別是以下的元素含量必須控制。

P≤0.010%,S≤0.005%,因?yàn)镻,S都是抗高溫裂紋的有害成分,所以,P≤0.010%,S≤0.005%,最好控制在P≤0.005%,S≤0.003%。

Al≤0.010%,Al含量超過0.010%時(shí),熔敷金屬流動性明顯受阻,由于焊道的一致性惡化,所以控制Al含量小于0.010%,最好小于0.005%。

Ti≤0.010%,Ti含量超過0.010%時(shí),熔渣量增加,是造成夾渣等缺陷的原因。所以,控制Ti含量小于0.010%,最好小于0.005%。

B≤0.001 0%,B與P,S一樣,由于是抗高溫裂紋的有害成分,所以控制硼含量小于0.001 0%,最好小于0.000 5%。

O≤0.010%,O含量超過0.010%時(shí),熔渣量增加,是產(chǎn)生夾渣等缺陷的原因。所以,控制O含量小于0.010%。

Zr≤0.10%,Mg≤0.10%,Zr+Mg≤0.10%,Zr,Mg與Ti相同,由于是增加熔渣的成分,所以,控制Zr≤0.10%,Mg≤0.10%,同時(shí)控制Zr,Mg含量時(shí),Zr,Mg各自含量分別Zr≤0.10%,Mg≤0.10%,同時(shí)Zr+Mg≤0.10%。

具有上述化學(xué)成分的焊絲使用于TIG,MIG等各種氣體保護(hù)焊接。氣體成分及組成沒有特殊的限制。

2.2 藥皮焊條的藥皮及其作用

金屬碳酸鹽:10%~45%,金屬碳酸鹽在焊接過程中形成堿性熔渣,具有抑制熔敷金屬中的P、S含量、改善抗熱裂紋的作用。分解生成的的CO2氣體保護(hù)焊接電弧免受空氣的侵入,具有防止麻坑、氣孔等焊接缺陷的作用。但是,小于10%時(shí),沒有這種效果;超過45%時(shí),電弧不穩(wěn)定。所以,金屬碳酸鹽加入量控制在10%~45%范圍內(nèi)。作為金屬碳酸鹽有碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鋇、碳酸鋰、碳酸鍶等,可以使用1種或2種以上。

金屬氟化物:5%~50%,金屬氟化物改善熔渣的流動性,具有使焊道平滑的作用和降低焊道熔合不良和夾渣等焊接缺陷的效果。但是,小于5%時(shí),沒有這種效果,超過50%時(shí),電弧不穩(wěn)定。因此,金屬氟化物含量在5%~50%范圍內(nèi)。作為金屬氟化物有氟化鈣、氟化鎂、氟化鋇、氟化鋰、氟化鍶、氟化鈉、氟硅酸鉀、冰晶石等,可以使用1種或2種以上。

Si化合物(換算成SiO2):1%~10%,Si化合物是電弧穩(wěn)定劑,具有造渣的作用。但是,小于1%時(shí),容易產(chǎn)生粘渣,是產(chǎn)生夾渣的原因。超過10%時(shí),損害電弧穩(wěn)定性,所以,Si化合物(換算成SiO2)含量控制在1%~10%范圍內(nèi)。作為Si化合物有硅石、硅砂、長石、云母、硅酸鈉、硅灰石等。可以使用1種或2種以上。

Ti化合物(換算成TiO2):1%~15%,Ti化合物是電弧穩(wěn)定劑、造渣劑。但是,小于1%時(shí),容易產(chǎn)生粘渣,是產(chǎn)生夾渣的原因。超過15%時(shí),損害電弧穩(wěn)定性,所以,Ti化合物(換算成TiO2)含量控制在1%~15%范圍內(nèi)。作為Ti化合物有金紅石、鈦酸鉀、鈦鐵礦、鈦白粉等??梢允褂?種或2種以上。

Re:0.5%~5%,Re(稀土類元素)與S結(jié)合形成熔點(diǎn)較高的Re硫化物,具有改善耐高溫裂紋的作用。但是,小于0.5%時(shí),沒有效果,超過5%時(shí),損害電弧穩(wěn)定性。因此,Re含量控制在1%~10%范圍內(nèi)。作為Re有氧化釔、氧化鈰、鈰鑭合金等,可以使用1種或2種以上。

金屬粉末小于20% ,在藥皮中添加金屬粉末,補(bǔ)充焊接時(shí)焊芯中氧化消耗的金屬成分,希冀提高焊縫金屬的力學(xué)性能、耐蝕性能。但是,金屬粉末添加量超過20%時(shí),電弧不穩(wěn)定,所以控制在20%以下。作為金屬粉末有金屬錳、金屬鉻、金屬鎳、FeTi,F(xiàn)eMn,F(xiàn)eCr,F(xiàn)eNb,F(xiàn)eSi等。可以使用1種或2種以上。

這種焊條的焊芯使用與上述焊絲成分相同的焊芯。其理由是,對于焊條電弧焊,藥皮中合金元素添加量多時(shí),在焊接條件下,從藥皮中添加合金元素向熔敷金屬中過渡容易變動,不能獲得穩(wěn)定的熔敷金屬化學(xué)成分。

藥皮中主要成分由上述構(gòu)成外,還適量添加氧化鋯、鐵粉等其他成分。藥皮重量系數(shù)為20%~40%。焊芯成分的一部分可以通過藥皮中添加,可以獲得同樣的熔敷金屬。

發(fā)明的焊接材料主要是焊接高Cr奧氏體型不銹鋼,特別是對20-25Cr型不銹鋼焊接,效果顯著。無論是高溫特性良好的材料,還是以Cr為主添加其他元素成分的材料,均能焊接。

3 實(shí)施例

3.1 實(shí)施例1

冶煉鋼錠并加工成具有表1所示化學(xué)成分的焊絲,進(jìn)行焊接試驗(yàn)供評價(jià)焊絲的加工性能。焊絲加工性能容易的標(biāo)記為,加工性能極困難時(shí)標(biāo)記×。其次,使用這些焊絲進(jìn)行鎢極氬弧焊接(焊接規(guī)范見表2)制成熔敷金屬。研究焊縫的均勻性、熔渣產(chǎn)生量、抗裂紋性能、熔合不良、夾渣等焊接缺陷和加工性能,試驗(yàn)結(jié)果見表3。

焊道的均勻性特別良好的評價(jià)標(biāo)記為,良好的評價(jià)標(biāo)記為,不良的評價(jià)標(biāo)記為×。熔渣生產(chǎn)量特別少的評價(jià)標(biāo)記為,少的評價(jià)標(biāo)記為,多時(shí)的評價(jià)標(biāo)記為×??沽研阅?,焊接時(shí)不產(chǎn)生裂紋的評價(jià)標(biāo)記為,產(chǎn)生裂紋的評價(jià)標(biāo)記為×。焊接后,按照J(rèn)IS Z3106 規(guī)定的放射線照相試驗(yàn)進(jìn)行檢測焊縫熔合不良,產(chǎn)生夾渣等焊接缺陷。其底片等級為Ⅰ級的評價(jià)標(biāo)記為,達(dá)不到Ⅰ級的評價(jià)標(biāo)記為×。

由表3可知,發(fā)明例的任何焊絲,焊道的均勻性、熔渣生產(chǎn)量、抗裂性能、加工性能均良好。特別是發(fā)明例的A,D,E,F(xiàn)焊絲,由于Ti含量控制在0.005%以下,熔渣產(chǎn)生量極少。發(fā)明例的B,C,E焊絲,由于Al含量控制在0.005%以下,焊道均勻性特別良好。

比較例的G~K焊絲中,焊絲G,焊絲H,由于Nb,Cr含量高,加工極為困難。焊絲I由于Si含量過少、Al含量過多,焊道的均勻性不好。焊絲J,由于Si,B含量過多,產(chǎn)生裂紋。此外,由于Ti,O,Zr,Mg含量過多,熔渣生產(chǎn)量多,產(chǎn)生夾渣。焊絲K,由于P,S含量過多,產(chǎn)生裂紋。

3.2 實(shí)施例2

冶煉鋼錠并加工成具有表1中所示化學(xué)成分的焊絲,使用L焊絲按表2焊接規(guī)范進(jìn)行鎢極氬弧焊,制成熔敷金屬,加工成GL=30 mm,外徑6 mm的蠕變試樣。用實(shí)施例1 中A~F得到的熔敷金屬加工成同樣尺寸的蠕變試樣。這些試樣在650 ℃×30.0Kf/mm2和650 ℃×22.0Kf/mm2兩種條件下進(jìn)行蠕變斷裂試驗(yàn),測量蠕變斷裂時(shí)間。其試驗(yàn)結(jié)果見圖1。結(jié)果表明,發(fā)明例的A~F任何焊絲與L焊絲相比,其蠕變斷裂時(shí)間均大為延長。

3.3 實(shí)施例3

冶煉鋼錠并加工成具有表1中所示A~F化學(xué)成分的焊條用焊芯,焊芯尺寸為3.2 mm。這些焊芯與表4~8所示組成的藥皮制成焊條。使用這些焊條按表9的焊接規(guī)范進(jìn)行焊接,制成熔敷金屬。對電弧穩(wěn)定性、焊道氣孔的有無、熔合不良、夾渣等焊接缺陷進(jìn)行評價(jià),試驗(yàn)結(jié)果見表10。

電弧穩(wěn)定性良好的評價(jià)標(biāo)記為,不良的評價(jià)標(biāo)記為×??沽研阅茉u價(jià),焊接時(shí)不產(chǎn)生裂紋的評價(jià)標(biāo)記為,產(chǎn)生裂紋的評價(jià)標(biāo)記為×。按照J(rèn)IS Z3106 規(guī)定的放射線照相試驗(yàn)對焊道氣孔的有無、熔合不良、夾渣焊接缺陷等進(jìn)行檢測。其底片等級為Ⅰ級的評價(jià)標(biāo)記為,達(dá)不到Ⅰ級的評價(jià)標(biāo)記為×。

在表6中,編號1~8的發(fā)明焊條,無論哪一種焊條,電弧穩(wěn)定、抗裂性能優(yōu)良,認(rèn)為沒有任何焊接缺陷。編號9~11的比較例焊條,編號9焊條金屬氟化物含量過多,電弧不穩(wěn)定,TiO2換算值合計(jì)、SiO2換算值合計(jì)含量為0,產(chǎn)生夾渣,X射線照相檢測時(shí),發(fā)現(xiàn)存在夾渣。編號10焊條金屬碳酸鹽含量過少,氣體保護(hù)不良,X射線照相檢測時(shí),發(fā)現(xiàn)存在氣孔。此外,不能降低熔敷金屬中P,S,RE含量為0,產(chǎn)生熱裂紋。由于金屬粉末添加量過多和SiO2換算值合計(jì)過多,電弧穩(wěn)定性不良。編號11焊條由于金屬碳酸鹽、TiO2換算值合計(jì)、RE含量過多,電弧穩(wěn)定性不良。此外,由于金屬氟化物含量過少,焊道根部過渡不圓滑,X射線照相檢測發(fā)現(xiàn)熔合不良。

3.4 實(shí)施例4

使用表12所示化學(xué)成分的焊芯(3.2 mm)與表4中比較例編號12所示的藥皮組成制成焊條。使用該焊條按照表5所示的焊接規(guī)范進(jìn)行焊接,制成熔敷金屬,加工成GL=30 mm,外徑6 mm的蠕變試樣。還有,從實(shí)施例3中編號1~8發(fā)明例焊條得到的熔敷金屬制作成同樣的蠕變試樣。這些試樣在650 ℃×30.0 kgf/mm2和650 ℃×22.0 kgf/mm2兩種條件下進(jìn)行蠕變斷裂試驗(yàn),測量蠕變斷裂時(shí)間。其試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示。結(jié)果表明,發(fā)明例焊條與比較例編號12焊條相比,其蠕變斷裂時(shí)間均大為延長。

3.5 實(shí)施例5

使用表13所示的焊條按照表14所示的焊接規(guī)范進(jìn)行焊接試驗(yàn),制成試板,母材是表15所示化學(xué)成分的高Cr奧氏體不銹鋼,如圖3所示形狀的坡口,進(jìn)行X射線照相試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)(試樣尺寸:9.5 mm×10 mm×300 mm)、拉伸試驗(yàn)(試樣尺寸:6 mm,取樣位置如圖4所示),試驗(yàn)結(jié)果分別見表16。其結(jié)果表明焊縫金屬具有良好的接頭性能。

第3篇:不銹鋼材料范文

1、不銹鋼保溫水箱內(nèi)膽一般采用304不銹鋼材或者316L不銹鋼材料制作,材料本身具有一定防腐功能,在焊接制作過程中,雖然采用氬保護(hù)焊接設(shè)備,但焊接本身就是一個(gè)金屬金相組織變化及抗電化學(xué)腐蝕的極其復(fù)雜而高難度的技術(shù)工藝過程,不可能完全保證不銹鋼材料經(jīng)過高溫焊接后,焊縫處材質(zhì)不會出現(xiàn)變化。

2、因此、在內(nèi)膽組件焊接完畢后,對不銹鋼換熱承壓水箱內(nèi)膽再次進(jìn)行防腐處理是必然的。通過水箱內(nèi)膽表面金屬化學(xué)液表面特殊處理,在不銹鋼水箱表面生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、能堅(jiān)固地附在金屬表面上的富鉻鈍化膜,這種富鉻鈍化膜電位可高達(dá)+1。

3、0V,接近電位;并形成多層CrO3或Cr2O3結(jié)構(gòu),把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用,防止金屬與腐蝕介質(zhì)直接接觸,使金屬基本停止溶解,形成鈍態(tài)達(dá)到防止腐蝕的效果。將2件304不銹鋼同等焊接工件,其中一件焊接后采取表面特殊處理,另一件未采取防腐表面處理,經(jīng)過5%鹽霧試驗(yàn),在試驗(yàn)30天后,左邊的焊接后未作防腐表面特殊處理不銹鋼工件就出現(xiàn)銹蝕。

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第4篇:不銹鋼材料范文

【關(guān)鍵詞】 不銹鋼 可持續(xù) 可循環(huán)利用 環(huán)保節(jié)能

一 、引言

公共建筑是供人們進(jìn)行各種公共活動的建筑,其內(nèi)容很廣泛,從辦公建筑、商業(yè)建筑、旅游建筑到科教文衛(wèi)建筑、通信建筑以及交通運(yùn)輸類建筑等均可列入公共建筑的范疇。

現(xiàn)代公共建筑對建筑設(shè)計(jì)的要求日益提高,人們往往對那些具有吸引力且空間開闊的建筑更感興趣,而且伴隨著綠色建筑和環(huán)保節(jié)能的浪潮,政府部門更多地要求建設(shè)能可持續(xù)性地發(fā)展——滿足最少材料更新需要且能達(dá)到50甚至100年服務(wù)壽命的建筑。因此,建筑選材的耐腐蝕性,耐劃傷、耐沖擊性,維護(hù)要求,服務(wù)壽命,材料的可循環(huán)利用以及建筑物對能源和水的消耗等問題是材料選擇的重點(diǎn)。此外,公共安全問題,如防火和抗風(fēng)性、抗震性能、欄桿和障礙設(shè)施的長期完好性等問題正變得越來越重要。而在眾多的建筑材料中,不銹鋼材料憑借著自身良好的特性獲得一致的好評,這一點(diǎn)在服務(wù)壽命在30年或更長的建筑物上表現(xiàn)的尤為突出。

二、不銹鋼的主要性能

不銹鋼(Stainless Steel)指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼,又稱不銹耐酸鋼。實(shí)際應(yīng)用中,常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。

不銹鋼有很強(qiáng)的耐蝕性,不易產(chǎn)生腐蝕、點(diǎn)蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼是建筑用金屬材料中強(qiáng)度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,所以它能使結(jié)構(gòu)部件永久地保持工程設(shè)計(jì)的完整性。含鉻不銹鋼還集機(jī)械強(qiáng)度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可滿足建筑師和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的需要。

三、建筑用不銹鋼牌號及規(guī)格:

在建筑領(lǐng)域常用的不銹鋼牌號是304、304L、316、316L,以及相對較少的2205。304/304L、306/306L是最常用的建筑用不銹鋼。它們具有相同的強(qiáng)度水平,并可容易的由機(jī)械成型或焊接而成實(shí)際建筑應(yīng)用中的任何產(chǎn)品。

304不銹鋼一般適用于氣候可控的室內(nèi)環(huán)境及具有輕度城市污染的溫和室外環(huán)境。如處于較高水平的污染時(shí),應(yīng)選用光滑表面的304不銹鋼并進(jìn)行定期清潔。

316不銹鋼除含有與304等量的鉻和鎳外,還含有鉬,因此更耐腐蝕。通常用在暴露于低/中度海鹽腐蝕環(huán)境或中度工業(yè)污染或更高程度城市污染水平環(huán)境中。

四、在建筑中的應(yīng)用:

一般而言,人們期望建筑能以最小的維護(hù)來提供格外長的使用壽命。這對建筑物外墻、屋頂和室內(nèi)高處尤為正確。環(huán)境中的腐蝕性物質(zhì)會加速建筑材料和保護(hù)性涂層的退化變質(zhì)。對于無需涂層保護(hù)的不銹鋼而言,相比于其他應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的金屬材料,不銹鋼的耐腐蝕性能具有明顯的優(yōu)勢。

不銹鋼在公共建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用具體有以下幾個(gè)方面:

1.結(jié)構(gòu)用途:

冷作硬化后的304和316不銹鋼正越來越多地用于框架隱蔽化的玻璃幕墻、輕型天蓬及其他類型結(jié)構(gòu)中。如馬德里巴拉哈斯機(jī)場和曼谷素旺那普機(jī)場壯觀的玻璃幕墻系統(tǒng)就是采用了不銹鋼支撐,創(chuàng)造出驚人的外墻效果。

曼谷素旺那普機(jī)場管狀大廳

2. 隱蔽區(qū)域:

敞向外界空氣的建筑區(qū)域,如建筑物的入口處,比能被雨水沖洗到的部分更易被腐蝕。因?yàn)樵跓o雨水沖刷或人為清洗時(shí),大量顆粒沉積物(如污物、鹽分、污染物)會在材料表面積累;當(dāng)遇到來自潮濕空氣中的水分時(shí),如果所用材料耐腐蝕能力不夠或涂層退化,腐蝕就會發(fā)生。因此建筑物入口的那些隱蔽區(qū)域選用更耐腐蝕的不銹鋼材料更為合適。

入口不銹鋼雨蓬

3. 外立面圍護(hù):

公共建筑物很多在城市中,建筑外立面每天都會暴露在汽車尾氣、生活煙氣等城市污染中。對于建筑的外立面,大量被風(fēng)刮起的磨損性粒子(如沙子)會導(dǎo)致建筑金屬材料上的漆或涂層出現(xiàn)加速老化的現(xiàn)象。使用不銹鋼材料作為建筑物的頂或外墻材料能很好地解決這些問題。因?yàn)椴讳P鋼良好的耐腐蝕性能并不來自于表面涂層,沙暴或類似的天氣情況可能會最終改變不銹鋼表面的紋路,但是改變不了其內(nèi)在優(yōu)異的耐腐蝕性能。位于美國洛杉磯的迪斯尼音樂廳就是一個(gè)外立面運(yùn)用不銹鋼的典型建筑案例。該建筑外立面采用316不銹鋼,振動拋光(亂紋)表面。由于建筑物造型的原因,其外立面不易清洗,盡管地處海邊并暴露在中度城市污染環(huán)境中,但自2003年10月落成以來,其外立面建筑效果始終如一。

美國洛杉磯迪斯尼音樂廳

4. 室內(nèi)外設(shè)施及裝飾:

不銹鋼因其具有耐用性、耐撞擊和劃痕損傷,以及可以提供多種類型表面狀態(tài)和花紋,而在公共建筑室內(nèi)外均獲得了廣泛的應(yīng)用。浮雕式、噴丸處理、無方向劃絲及No.4拋光等表面處理形式的不銹鋼可廣泛應(yīng)用于諸如指示牌、電話臺、展示柜、立柱包裹、電梯轎廂、花盆、廢棄物回收箱以及墻壁護(hù)板等室內(nèi)設(shè)施。不銹鋼雕塑等不銹鋼制品也是室內(nèi)裝飾的重要組成部分。

上海浦東機(jī)場候機(jī)廳不銹鋼座椅及欄桿

除此之外,不銹鋼也是制造公共衛(wèi)生間隔斷、紙巾盒、洗手池和其他物件的首選材料。這是因?yàn)樵诳赡艽嬖谀蛞罕┞兜沫h(huán)境中,不像涂漆或塑料表面那樣,不銹鋼可以迅速徹底地使用不含化學(xué)物質(zhì)的蒸汽來清洗消毒,同時(shí)不銹鋼比陶瓷和搪瓷碳鋼更具延展性和耐沖擊性。

五、 不銹鋼的可持續(xù)性

除了可以提供長服務(wù)期、清潔時(shí)能避免使用有潛在毒性的化學(xué)清洗劑,不銹鋼還在很多方面限制對環(huán)境的負(fù)面影響。不銹鋼平均含有60%的循環(huán)廢鋼量;在建筑和基礎(chǔ)設(shè)施里使用的不銹鋼,一旦抵達(dá)其服務(wù)期的終點(diǎn),估計(jì)可回收的比例高達(dá)92%。尤其是對304和316等普通奧氏體不銹鋼來說,不銹鋼不會被降級回收利用且重復(fù)回收利用不會使材料性能退化。

對于室內(nèi)環(huán)境來說,不銹鋼不像涂層鋼、地毯等其他建筑產(chǎn)品,對于室內(nèi)墻板不會產(chǎn)生任何排放物,低碳、環(huán)保。

國外對外立面墻和屋面材料的研究表明,常用的不銹鋼屋面、墻面與磚、混凝土及木料相比,可以使建筑物少吸收熱,如果做好屋面密封,使用空心墻,那么不銹鋼這一性能改善作用可以得到更大的發(fā)揮。不銹鋼的低腐蝕率可使屋面、墻面板更長久地保持這種高性能,只需偶爾清洗一下。在不銹鋼上涂上高反射率的涂料,就可以進(jìn)一步限制建筑物吸收的熱量。

第5篇:不銹鋼材料范文

一、掌握用戶質(zhì)量要求,策劃產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)方案

協(xié)同營銷部門了解用戶對產(chǎn)品技術(shù)、質(zhì)量的要求,研究用戶使用技術(shù)、策劃產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)方案,是產(chǎn)品經(jīng)理開展產(chǎn)品管理工作的基礎(chǔ)。

1. 市場調(diào)研

不銹鋼產(chǎn)品用途廣泛,但不銹鋼冷軋產(chǎn)品的主要用戶為中小型制造加工企業(yè),具有用戶數(shù)量多、使用量少等特點(diǎn),大部分用戶對不銹鋼材料了解不多,對材料提不出具體、準(zhǔn)確的技術(shù)質(zhì)量要求,且同類產(chǎn)品的不同制造企業(yè)因加工工藝或產(chǎn)品定位不同,對不銹鋼材料質(zhì)量要求也不相同。因此,產(chǎn)品經(jīng)理的首要工作是對用戶進(jìn)行逐個(gè)調(diào)研,與用戶在技術(shù)上進(jìn)行充分溝通,了解并研究用戶的產(chǎn)品、裝備、加工工藝、用戶的歷史使用等情況,甚至產(chǎn)品使用失效案例,掌握用戶對每個(gè)產(chǎn)品、每個(gè)用途的具體質(zhì)量要求,以此作為后續(xù)工作開展的基礎(chǔ)。

2. 產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)方案的策劃

在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上,分析、研究目標(biāo)用戶的使用技術(shù)及產(chǎn)品質(zhì)量要求,開展產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)方案的策劃工作。在生產(chǎn)工藝比較穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)比較規(guī)范的情況下,常規(guī)產(chǎn)品已能滿足大部分用途的使用要求;但對于部分產(chǎn)品質(zhì)量要求較高或加工工藝稍復(fù)雜的用途,需要進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)+α設(shè)計(jì)及控制;而對于部分新的使用領(lǐng)域,或特殊的加工使用要求,就需要開發(fā)新品種以滿足使用要求。由于此項(xiàng)工作是決定產(chǎn)品能否成功使用的關(guān)鍵,必要時(shí)可借助產(chǎn)品經(jīng)理團(tuán)隊(duì)以及公司內(nèi)外其他部門的技術(shù)力量進(jìn)行充分論證,在最低制造成本原則下,選擇滿足用戶使用要求的常規(guī)產(chǎn)品、標(biāo)準(zhǔn)+α產(chǎn)品或是新品種中的一種。

二、結(jié)合公司制造能力,進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的質(zhì)量設(shè)計(jì)就是將目標(biāo)用戶對不銹鋼產(chǎn)品的技術(shù)、質(zhì)量要求轉(zhuǎn)化為不銹鋼生產(chǎn)制造過程可控的各項(xiàng)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)工作是連接生產(chǎn)方和使用方兩個(gè)生產(chǎn)現(xiàn)場技術(shù)質(zhì)量的橋梁,也是產(chǎn)品經(jīng)理的核心工作,前期的市場調(diào)研及后期的產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管、改進(jìn)都是為確保產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)的合理、完善、可控。

1. 產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)的基本原則

設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在滿足用戶使用要求的前提下,符合工序制造能力、工序管理水平及相關(guān)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、管理標(biāo)準(zhǔn)的要求,是產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)的基本原則。合格的產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)必須遵循設(shè)備技術(shù)參數(shù)、工序技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品的內(nèi)控檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求,并同時(shí)符合用戶指定接受的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)(如中國國家標(biāo)準(zhǔn)、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、美國材料試驗(yàn)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)方企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等)的相關(guān)技術(shù)規(guī)定。另外,由于產(chǎn)品的競爭力不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量上,更體現(xiàn)在產(chǎn)品的制造成本及管理成本等方面。因此,產(chǎn)品經(jīng)理應(yīng)掌握本公司的工序制造能力及常規(guī)質(zhì)量管理水平,準(zhǔn)確區(qū)分哪種質(zhì)量水平是可以穩(wěn)定控制的,哪種質(zhì)量水平是通過自身或本部門的適當(dāng)努力可以達(dá)到的,哪種質(zhì)量水平是需要其他部門、分廠及原料供應(yīng)單位的配合改進(jìn)才能達(dá)到的,哪種質(zhì)量水平要達(dá)到是非常困難的。成功的質(zhì)量設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合本企業(yè)的制造能力設(shè)計(jì)合適的產(chǎn)品質(zhì)量,在低制造成本的條件下滿足用戶要求。

2. 產(chǎn)品試制管理

當(dāng)常規(guī)產(chǎn)品不能滿足用戶的質(zhì)量要求時(shí),必須開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)+α產(chǎn)品或新品種,這兩類產(chǎn)品在投入批量生產(chǎn)前必須進(jìn)行小批量的試制,在此期間,產(chǎn)品經(jīng)理就是產(chǎn)品試制過程的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。由產(chǎn)品經(jīng)理擔(dān)任標(biāo)準(zhǔn)+α產(chǎn)品或新品種試制的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人,可以使產(chǎn)品經(jīng)理及時(shí)了解目標(biāo)用戶的技術(shù)質(zhì)量要求等情況,以及新品種從科研開發(fā)部門進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室研究開始的技術(shù)、進(jìn)度等情況。當(dāng)新品種投入大生產(chǎn)時(shí),由產(chǎn)品經(jīng)理全面負(fù)責(zé)對該新品種(或標(biāo)準(zhǔn)+α產(chǎn)品)制訂試制方案,進(jìn)行產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì),跟蹤產(chǎn)品的試制情況和用戶使用情況,等等,做到對整套生產(chǎn)工藝、技術(shù)及用戶使用情況了如指掌。從而可以讓產(chǎn)品從生產(chǎn)初期到穩(wěn)定生產(chǎn)之間形成一貫的質(zhì)量管理,避免產(chǎn)品的開發(fā)者與日常管理者因技術(shù)交接而產(chǎn)生管理空缺或技術(shù)丟失的現(xiàn)象,并可以在用戶心目中樹立起穩(wěn)定管理的企業(yè)形象。

3. 修訂或制訂產(chǎn)品的各項(xiàng)配套標(biāo)準(zhǔn)

通常有完整的產(chǎn)品工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工序技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等系列常規(guī)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)來指導(dǎo)、管理常規(guī)產(chǎn)品的生產(chǎn)、檢驗(yàn),但要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)+α產(chǎn)品的穩(wěn)定可控,確保新品種的順利投產(chǎn),必須在試制結(jié)束的同時(shí),修訂或制訂與標(biāo)準(zhǔn)+α產(chǎn)品或新品種質(zhì)量要求配套的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn),如原材料采購的標(biāo)準(zhǔn)+α技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工序工藝控制的標(biāo)準(zhǔn)+α技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、外觀及性能檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)+α產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等,并確保修訂或制訂的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的可執(zhí)行性。

三、監(jiān)管產(chǎn)品過程質(zhì)量,協(xié)調(diào)各方物流順行

產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)為產(chǎn)品的制造工藝及檢驗(yàn)制訂了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),但由于冷軋不銹鋼生產(chǎn)對表面質(zhì)量要求極為嚴(yán)格,所以要使最終產(chǎn)品達(dá)到質(zhì)量設(shè)計(jì)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的要求,還需要集合生產(chǎn)管理、現(xiàn)場技術(shù)管理及操作等各方力量對整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行嚴(yán)格管控。與各相關(guān)部門的業(yè)務(wù)、技術(shù)人員的合作狀況對產(chǎn)品經(jīng)理工作能否順利開展至關(guān)重要。溝通是合作的基礎(chǔ),有效溝通是產(chǎn)品經(jīng)理的核心能力及主要日常工作之一,只有進(jìn)行有效的溝通,才能協(xié)同制造管理部門及各生產(chǎn)分廠相關(guān)業(yè)務(wù)人員,在低質(zhì)量損失或零質(zhì)量損失的前提下高效地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1. 與制造管理部門相關(guān)業(yè)務(wù)人員的溝通及合作

制造管理部門的生產(chǎn)計(jì)劃和合同管理人員計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制著合同產(chǎn)品從原料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)到成品出廠整個(gè)流程的時(shí)間節(jié)點(diǎn),因此產(chǎn)品經(jīng)理必須經(jīng)常與制造管理部門進(jìn)行溝通,及時(shí)掌握目標(biāo)產(chǎn)品的原料資源及生產(chǎn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)等情況,以合理安排產(chǎn)品的試制計(jì)劃,及時(shí)跟進(jìn)、掌握產(chǎn)品生產(chǎn)過程的工藝及質(zhì)量等情況。

2. 與生產(chǎn)分廠相關(guān)技術(shù)及操作人員的溝通及合作

不銹鋼的生產(chǎn)工序較多,生產(chǎn)工藝及質(zhì)量控制較復(fù)雜,一個(gè)產(chǎn)品經(jīng)理要掌握產(chǎn)品整個(gè)生產(chǎn)線的所有工藝技術(shù)需要相當(dāng)長的時(shí)間,而要做到對各工序產(chǎn)品質(zhì)量的完全掌控更是相當(dāng)困難。而現(xiàn)場技術(shù)管理人員及操作人員有著豐富的現(xiàn)場技術(shù)、質(zhì)量管理經(jīng)驗(yàn)。因此,只有與各相關(guān)工序的技術(shù)人員進(jìn)行充分溝通,才能讓產(chǎn)品的質(zhì)量特點(diǎn)和技術(shù)要求深入人心;只有與各專業(yè)技術(shù)人員緊密合作,才能博采眾長,將公司內(nèi)各部門、分廠的技術(shù)及產(chǎn)品管理資源有效地集中到各個(gè)產(chǎn)品上來。

3. 處理產(chǎn)品生產(chǎn)過程異常情況

產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中經(jīng)常會發(fā)生各種異常情況,如因生產(chǎn)工藝條件的變化造成產(chǎn)品表面質(zhì)量、性能不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在此情況下,產(chǎn)品經(jīng)理須協(xié)同區(qū)域技術(shù)管理人員,組織相關(guān)技術(shù)、管理人員采取有效的補(bǔ)救措施,給出異常產(chǎn)品的處置意見或建議,以確保合同產(chǎn)品按質(zhì)、按量、按時(shí)完成。

四、做好用戶技術(shù)服務(wù),促進(jìn)產(chǎn)品服務(wù)增值

產(chǎn)品經(jīng)理是公司生產(chǎn)現(xiàn)場和用戶生產(chǎn)現(xiàn)場的橋梁,協(xié)調(diào)、服務(wù)好公司生產(chǎn)現(xiàn)場是為了讓產(chǎn)品在質(zhì)量上成功達(dá)到設(shè)計(jì)要求、在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上順利達(dá)到計(jì)劃及合同規(guī)定要求,而服務(wù)好用戶生產(chǎn)現(xiàn)場是為了讓產(chǎn)品順利使用。做好售前、售中及售后技術(shù)服務(wù)工作,讓用戶買得放心、用得順心,在合理成本條件下實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的順利生產(chǎn)和使用,從而不斷提升公司品牌價(jià)值,是產(chǎn)品經(jīng)理工作的最終目的。

1. 掌握產(chǎn)品質(zhì)量動態(tài)

產(chǎn)品經(jīng)理通過公司營銷、用戶的采購及用戶的技術(shù)管理等業(yè)務(wù)人員,通過電話詢問、技術(shù)交流或用戶現(xiàn)場生產(chǎn)跟蹤等方式,掌握產(chǎn)品在用戶加工使用過程中的質(zhì)量動態(tài),并根據(jù)產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的問題及用戶的技術(shù)質(zhì)量要求,及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì),提升產(chǎn)品質(zhì)量控制水平,確保用戶使用過程的順利穩(wěn)定。

2. 處理產(chǎn)品質(zhì)量異議

不銹鋼產(chǎn)品在加工使用過程中難免會發(fā)生用戶不認(rèn)同的質(zhì)量特征,如壓痕、擦劃傷等外觀缺陷,或發(fā)生開裂、銹蝕等失效現(xiàn)象。此時(shí),產(chǎn)品經(jīng)理需要及時(shí)跟進(jìn)、參與或負(fù)責(zé)調(diào)查分析,掌握缺陷或失效現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。如果是不銹鋼材料的問題,就要根據(jù)缺陷產(chǎn)生的原因及時(shí)修改產(chǎn)品質(zhì)量設(shè)計(jì)或采取措施加強(qiáng)產(chǎn)品的過程及成品出廠質(zhì)量控制。如果為用戶加工使用的原因,就要為用戶提供必要的技術(shù)支持,幫助用戶盡快解決存在的問題。

3. 深化與用戶的技術(shù)合作

首先,要做好用戶不銹鋼材料的技術(shù)顧問。為用戶選好不銹鋼材料出謀劃策,在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求及加工使用技術(shù)要求的前提下,為用戶實(shí)現(xiàn)低成本采購提供技術(shù)支持。其次,要做好用戶技術(shù)、研發(fā)人員的合作伙伴。一方面隨著用戶新產(chǎn)品的開發(fā)及老產(chǎn)品的升級換代,需要具有不同的耐蝕性、沖壓加工性、焊接性等性能,以及不同表面結(jié)構(gòu)、不同表面質(zhì)量要求的不銹鋼材料。此時(shí),產(chǎn)品經(jīng)理要與用戶的技術(shù)人員進(jìn)行充分的溝通,了解用戶技術(shù)及研發(fā)人員的設(shè)想,推薦合適的不銹鋼材料,詳細(xì)說明材料的特征,并為其關(guān)于不銹鋼材料的加工工藝提供建議。另一方面用戶在加工生產(chǎn)過程中也可能會發(fā)生各種各樣的技術(shù)或質(zhì)量問題,此時(shí),產(chǎn)品經(jīng)理要與用戶的技術(shù)人員一起對其加工工藝、裝備及與不銹鋼材料的匹配性進(jìn)行研究探討,并在公司備具的條件下盡力為用戶提供各種檢測及分析工作,最終解決存在的問題。另外,產(chǎn)品經(jīng)理還要積極為用戶培訓(xùn)提供不銹鋼材料的技術(shù)支持,讓用戶了解不銹鋼、用好不銹鋼。產(chǎn)品有價(jià)、服務(wù)無價(jià),產(chǎn)品經(jīng)理要協(xié)同營銷部門用真誠的服務(wù)與用戶建立長期、穩(wěn)定、雙贏的合作關(guān)系。

五、產(chǎn)品經(jīng)理制的完善

產(chǎn)品經(jīng)理制推行近3年來,在各級領(lǐng)導(dǎo)的支持下,在營銷、生產(chǎn)及現(xiàn)場技術(shù)人員的配合下,寶新公司的產(chǎn)品經(jīng)理隊(duì)伍逐漸成長、業(yè)務(wù)逐步擴(kuò)展,贏得了廣泛認(rèn)可。但隨著各項(xiàng)業(yè)務(wù)的深入開展,產(chǎn)品經(jīng)理們在個(gè)人技術(shù)水平、項(xiàng)目管理能力、技術(shù)支持等各方面的弊端逐漸顯現(xiàn),迫切需要提升個(gè)人能力、尋求各方面的技術(shù)支持及管理支持。

1. 個(gè)人能力的提升

產(chǎn)品經(jīng)理需要為產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到用戶使用各個(gè)環(huán)節(jié)提供技術(shù)保障,因此優(yōu)秀的產(chǎn)品經(jīng)理,不但需要有深厚的技術(shù)水平,還需要有較強(qiáng)的溝通協(xié)調(diào)能力、項(xiàng)目管理能力、處理各種突發(fā)事件的應(yīng)變能力,以及處理各種瑣碎事情的耐心及信心。不僅要與公司內(nèi)外的技術(shù)人員合作,還要與營銷人員及生產(chǎn)管理等各方面業(yè)務(wù)人員合作,才能設(shè)計(jì)、生產(chǎn)出具有競爭力的產(chǎn)品。而產(chǎn)品經(jīng)理們來自不同的工作崗位,此前的工作都比較單一,對不銹鋼材料從冶煉到冷軋?jiān)俚接脩艏庸さ墓に嚰凹夹g(shù)掌握得并不透徹,更沒有接受各種專業(yè)技術(shù)及項(xiàng)目管理等專業(yè)技能的培訓(xùn),依靠自身邊工作、邊摸索、邊積累,進(jìn)步相對較慢,限制了用戶技術(shù)服務(wù)工作的深入開展。因此,產(chǎn)品經(jīng)理制的長足發(fā)展,還需要產(chǎn)品經(jīng)理們?nèi)ソ邮苡嗅槍π缘母黜?xiàng)專業(yè)技術(shù)及管理的培訓(xùn),以提升個(gè)人的技術(shù)水平及管理能力。

2. 技術(shù)支持體系的完善

在各項(xiàng)工作開展過程中,產(chǎn)品經(jīng)理們除了需要不斷提升個(gè)人能力外,還需得到從研發(fā)、生產(chǎn)到質(zhì)量控制等各方面技術(shù)業(yè)務(wù)人員的合作與支持。目前多數(shù)產(chǎn)品的管理更多的是由產(chǎn)品經(jīng)理依靠個(gè)人關(guān)系去尋求各方面的支持,雖然大部分的業(yè)務(wù)人員都比較配合,但長期合作下來,難免會因?yàn)楦鞣N原因產(chǎn)生矛盾,從而逐漸消磨了產(chǎn)品經(jīng)理們的工作激情。因此,擴(kuò)展產(chǎn)銷研工作的覆蓋面,使每類產(chǎn)品都能獲得產(chǎn)銷研團(tuán)隊(duì)的支持,是讓我們的技術(shù)服務(wù)工作得到持續(xù)提升的有效途徑。

第6篇:不銹鋼材料范文

安裝母豬飲水器的方法:鴨嘴式飲水器,距床板30至50cm高,安裝角度不能太大,不然料槽易積水生銹。豬飲水器是應(yīng)于現(xiàn)代化豬場,為豬場提供清潔飲用水。因此,豬飲水器設(shè)備是豬場不可缺少的養(yǎng)豬設(shè)備。豬用自動飲水器的種類很多,有鴨嘴式、式、杯式等,應(yīng)用最為普遍的是鴨嘴式豬只自動飲水器。

鴨嘴式豬只飲水設(shè)備主要由閥體、閥芯、密封圈、回位彈簧、塞蓋、濾網(wǎng)等組成。其中閥體、閥芯選用黃銅和不銹鋼材料,彈簧、濾網(wǎng)為不銹鋼材料,塞蓋用工程塑料制造。整體結(jié)構(gòu)簡單,耐腐蝕,工作可靠,不漏水,壽命長,豬飲水時(shí),嘴含飲水器,咬壓下閥桿,水從閥芯和密封圈的間隙流出,進(jìn)入豬的口腔,當(dāng)豬嘴松開后,靠回位彈簧張力,閥桿復(fù)位,出水間隙被封閉,水停止流出,鴨嘴式豬只飲水設(shè)備密封性能好,水流出時(shí)壓力降低,流速較低,符合豬只飲水要求。

(來源:文章屋網(wǎng) )

第7篇:不銹鋼材料范文

關(guān)鍵詞:不銹鋼;有限元法;整體穩(wěn)定性;參數(shù)分析;計(jì)算方法

中圖分類號:TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1674-2974(2016)03-0055-11

不銹鋼材料具有易維護(hù)和全生命周期成本低等優(yōu)勢,在建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用[1].目前有關(guān)不銹鋼結(jié)構(gòu)的研究比較廣泛,但研究尚處于初期階段.對于不銹鋼材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,Mirambell和Real[2]提出了兩階段的Ramberg-Osgood模型,此外,Quach等[3]通過引入σ2.0,提出了一個(gè)三階段修正模型.Gardner等[4]和Quach等[5]分別對不同情況構(gòu)件提出了殘余應(yīng)力模型.王元清[6]和楊璐[7]等進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)和理論研究,提出了純彎作用下焊接工字形不銹鋼梁的整體穩(wěn)定計(jì)算表達(dá)式.Yuan等[8]對不銹鋼焊接截面軸心受壓構(gòu)件的相關(guān)穩(wěn)定性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法.舒贛平等[9-10]對冷彎不銹鋼軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力以及壓彎構(gòu)件平面穩(wěn)定承載力進(jìn)行了研究.Gardner等[11-12]根據(jù)若干不銹鋼試件的試驗(yàn)研究結(jié)果進(jìn)行分析,總結(jié)并提出了連續(xù)強(qiáng)度法[13].在不銹鋼受壓構(gòu)件研究方面,Gardner[14-15]等對不銹鋼的短柱試件進(jìn)行了試驗(yàn),對比了現(xiàn)行歐洲不銹鋼設(shè)計(jì)規(guī)范的計(jì)算結(jié)果,提出了新的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)建議.此外還有一些學(xué)者對不銹鋼構(gòu)件的變形性能和不銹鋼管混凝土進(jìn)行了研究.

不銹鋼的應(yīng)力應(yīng)變曲線特征以及構(gòu)件受力性能特征與普通鋼有很大的不同,不銹鋼材料具有明顯的非線性特征以及明顯的應(yīng)變硬化特性,因此在進(jìn)行不銹鋼整體穩(wěn)定性能分析時(shí)不宜使用鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范.目前,中國不銹鋼設(shè)計(jì)規(guī)范正在編制中,對不銹鋼軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定性能的研究對規(guī)范的編纂有一定的價(jià)值.

1 試驗(yàn)概況

1.1 試件設(shè)計(jì)

本文對奧氏體型和雙相體型焊接工字型不銹鋼共計(jì)22根構(gòu)件進(jìn)行了軸壓試驗(yàn),根據(jù)試驗(yàn)設(shè)定其中12個(gè)構(gòu)件繞弱軸出現(xiàn)失穩(wěn),10個(gè)構(gòu)件繞強(qiáng)軸出現(xiàn)失穩(wěn).所有構(gòu)件在設(shè)計(jì)前均進(jìn)行了試算,確保施加荷載能夠使構(gòu)件發(fā)生整體失穩(wěn),同時(shí)限制構(gòu)件的截面尺寸以防構(gòu)件出現(xiàn)局部屈曲.構(gòu)件的材料屬性通過材性實(shí)驗(yàn)獲得.

1.2 試驗(yàn)裝置

試驗(yàn)過程中使用的加載裝置如圖1所示,采用500T液壓式長柱壓力試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行加載,加載過程中,試件兩端各布置一個(gè)單刀鉸,使得加載裝置與柱子端部實(shí)現(xiàn)單向鉸接,單刀鉸的轉(zhuǎn)動軸線與試件彎曲失穩(wěn)平面垂直.通過單刀鉸約束方向來控制構(gòu)件繞強(qiáng)軸或弱軸的失穩(wěn),單刀鉸轉(zhuǎn)動中心至柱端面距離為170 mm,試件的鉸接長度Lt=L+340.

1.3 測量內(nèi)容

位移計(jì)架設(shè)示意圖如圖2所示,在柱中設(shè)置2個(gè)位移計(jì)LVDT-5和LVDT-6用于測量試件失穩(wěn)平面內(nèi)柱中截面的水平位移,同時(shí)在柱中失穩(wěn)平面外設(shè)置一個(gè)位移計(jì)LVDT-7用于測量試件失穩(wěn)時(shí)失穩(wěn)平面外柱中截面的水平位移.通過LVDT-3和LVDT-4兩個(gè)位移計(jì)可以測量試件在受壓時(shí)的豎向變形,即試驗(yàn)儀器加載點(diǎn)的豎向位移.此外在柱兩端截面各布置了4個(gè)應(yīng)變片,用于根據(jù)試件在彈性受力階段端部截面的應(yīng)變分布推算荷載初偏心值.在試驗(yàn)開始前,采用光學(xué)測量設(shè)備通過測量沿柱長方向四分點(diǎn)位置處截面中心偏離柱兩端截面中心連線的距離來對每個(gè)試件的整體幾何初始彎曲進(jìn)行了測量.

2 有限元方法及試驗(yàn)驗(yàn)證

對工字形構(gòu)件的整體穩(wěn)定性能的研究需要考慮不同的影響因素,并分別進(jìn)行參數(shù)化分析,由于試驗(yàn)本身的局限性,需引入有限元軟件進(jìn)行分析.在建立有限元模型及計(jì)算分析的過程中考慮了材料的非線性、構(gòu)件幾何初始缺陷以及截面殘余應(yīng)力的因素,并用試驗(yàn)結(jié)果對有限元模型進(jìn)行了驗(yàn)證.

2.1 有限元模型的建立

2.1.1 單元的選擇及邊界約束

本文主要對軸壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定性能進(jìn)行研究,因此采用BEAM188單元.為了與試驗(yàn)的柱端約束情況取得一致,首先在有限元模型的兩端采用固定約束,在此基礎(chǔ)上釋放特定方向的扭轉(zhuǎn).對于工字形截面構(gòu)件,應(yīng)對構(gòu)件繞強(qiáng)軸與弱軸失穩(wěn)分別進(jìn)行考慮[16].

2.1.2 不銹鋼材料的本構(gòu)模型

不銹鋼的本構(gòu)模型中比較準(zhǔn)確的有兩階段的R-O模型和三階段模型,其中兩階段模型相對簡潔,使用較多.為能更好地反映試驗(yàn)的實(shí)際情況,本文采用試驗(yàn)測得的3條應(yīng)力應(yīng)變曲線的平均值模型.有限元分析采用多線性等向強(qiáng)化本構(gòu)模型進(jìn)行模擬.應(yīng)力應(yīng)變試驗(yàn)曲線與平均值模型曲線的對比如圖3所示.

2.1.3 構(gòu)件的初始缺陷

目前,在鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計(jì)算中,各國規(guī)范都考慮了構(gòu)件的初始幾何缺陷.在進(jìn)行有限元模擬時(shí)可偏于安全地取一階整體屈曲模態(tài)作為幾何初始缺陷的變形狀態(tài),用總的初始缺陷作為構(gòu)件的一階模態(tài)的最大位移,并對模型節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)進(jìn)行更新以實(shí)現(xiàn)對初始缺陷的模擬.初始幾何缺陷模型如圖4所示.

2.1.4 構(gòu)件殘余應(yīng)力的分布

焊接構(gòu)件中普遍存在殘余應(yīng)力,且殘余應(yīng)力的存在會對構(gòu)件的極限承載力產(chǎn)生影響.本文采用袁煥鑫[17]測得的殘余應(yīng)力分布圖[圖5(a)]和他提出的殘余應(yīng)力分布模型[圖5(b)].根據(jù)殘余應(yīng)力自平衡特點(diǎn)將殘余應(yīng)力分布模型進(jìn)行簡化,如圖5(c)所示,并將其施加在有限元模型中,如圖5(d)所示[17].

2.2 有限元模型與試驗(yàn)對比

2.2.1 荷載位移曲線對比

采用上述方法對22根不銹鋼焊接工字形截面軸壓構(gòu)件進(jìn)行有限元模擬,有限元模擬得到各構(gòu)件的荷載與端部的豎向位移曲線與試驗(yàn)曲線的對比如圖6所示,模擬得到各構(gòu)件的荷載與構(gòu)件中點(diǎn)處水平位移曲線與試驗(yàn)曲線的對比如圖7所示,其中取構(gòu)件內(nèi)側(cè)與外側(cè)的殘余應(yīng)力測量值的平均值作為實(shí)測值.

由圖6和圖7可知,試驗(yàn)值與模擬值的荷載位移曲線匹配得較好,有限元模型能夠較準(zhǔn)確地模擬奧氏體型與雙相體型不銹鋼構(gòu)件整體失穩(wěn)的真實(shí)受力情況.由于試驗(yàn)需要克服單刀鉸的摩擦力,無法達(dá)到理想狀態(tài);另一方面,在進(jìn)行有限元模擬時(shí),構(gòu)件初始缺陷是按構(gòu)件最大初始缺陷的一階模態(tài)來取用的,因此,試驗(yàn)和數(shù)值模擬曲線之間存在一定的差別.此外,模擬還受到了構(gòu)件的計(jì)算長度以及殘余應(yīng)力模型簡化的影響.

2.2.2 極限荷載的對比

目前,歐洲不銹鋼規(guī)范以及美國不銹鋼規(guī)范是不銹鋼設(shè)計(jì)的主要依據(jù).本文對比了模擬和試驗(yàn)得到的極限承載力,同時(shí)也分別按歐洲不銹鋼規(guī)范和美國不銹鋼規(guī)范對穩(wěn)定承載力進(jìn)行了計(jì)算,通過對比驗(yàn)證了有限元模擬的準(zhǔn)確性,并對兩種規(guī)范的合理性進(jìn)行了評估.

由表1可知,雙相體型的模擬值與試驗(yàn)值的差別比奧氏體型模擬值與試驗(yàn)值的差別小,這主要是由于雙相體型構(gòu)件在極限荷載狀態(tài)下未達(dá)到屈服狀態(tài),構(gòu)件均屬于彈性失穩(wěn);構(gòu)件繞強(qiáng)軸失穩(wěn)時(shí)模擬值與試驗(yàn)值的差別比構(gòu)件繞弱軸失穩(wěn)時(shí)的差別小.總體來看,有限元模擬值與試驗(yàn)值的誤差控制在10%以內(nèi),平均誤差在5%以內(nèi),本文的有限元方法能夠很好地模擬不銹鋼軸心受壓構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力.

對于不銹鋼構(gòu)件,根據(jù)歐洲不銹鋼規(guī)范得到的設(shè)計(jì)值普遍低于試驗(yàn)值和模擬值,隨長細(xì)比的增加兩者的差異逐漸變小,歐洲不銹鋼規(guī)范相對較保守且符合實(shí)際情況.根據(jù)美國不銹鋼規(guī)范得到的設(shè)計(jì)值整體上高于試驗(yàn)值與模擬值,美國規(guī)范相對較激進(jìn)不適用于焊接不銹鋼構(gòu)件.當(dāng)構(gòu)件長細(xì)比較小時(shí),根據(jù)美國規(guī)范得到的設(shè)計(jì)值與構(gòu)件極限承載力差別較小,而對于長細(xì)比較大的構(gòu)件按照歐洲規(guī)范得到的設(shè)計(jì)值與構(gòu)件的極限荷載差別較小.

綜合來看,試驗(yàn)與模擬之間的差別在可接受的范圍之內(nèi),故此有限元方法比較準(zhǔn)確.

3 參數(shù)分析

本節(jié)使用以上經(jīng)試驗(yàn)確定的有限元方法進(jìn)行參數(shù)化分析,分別討論構(gòu)件幾何初始缺陷、截面殘余應(yīng)力、材料力學(xué)性能、截面寬厚比以及長細(xì)比對構(gòu)件極限承載力的影響.

3.1 構(gòu)件幾何初始缺陷

為研究構(gòu)件幾何初始缺陷對構(gòu)件極限承載力的影響,本文在不改變其他參數(shù)情況下,采用改變初始缺陷大小的方法進(jìn)行驗(yàn)證.本文選取初始缺陷系數(shù)分別為0.000 5L,0.001L和0.002L時(shí)構(gòu)件繞強(qiáng)軸失穩(wěn)及繞弱軸失穩(wěn)2種情況進(jìn)行有限元分析,并將初始缺陷值為0.000 5L與0.002L時(shí)的極限荷載值與初始缺陷值為0.001L時(shí)的極限荷載值進(jìn)行對比.對比結(jié)果如圖8所示.

圖8中橫坐標(biāo)表示構(gòu)件長細(xì)比,縱坐標(biāo)表示初始缺陷分別為0.002L,0.000 5L構(gòu)件的極限荷載F0.002,F(xiàn)0.000 5與初始缺陷為0.001L構(gòu)件的極限荷載F0.001的比值.由圖8可知,初始缺陷為0.000 5L時(shí)的極限荷載比初始缺陷為0.001L的極限荷載高5%左右,且隨正則化長細(xì)比的變化有輕微的波動;初始缺陷為0.002L時(shí)的極限荷載比初始缺陷為0.001L的極限荷載低7%左右,且隨正則化長細(xì)比的變化有輕微的波動.初始缺陷大小對構(gòu)件的極限承載力影響較大,但對不同長細(xì)比的構(gòu)件,初始缺陷對于繞弱軸失穩(wěn)和繞強(qiáng)軸失穩(wěn)2種情況的極限承載力影響不大.此外,通過奧氏體型與雙相體型對比可知,不同初始缺陷對兩者的影響基本相同,但初始缺陷對雙相體型構(gòu)件影響較小且對繞弱軸失穩(wěn)構(gòu)件影響更大.

3.2 構(gòu)件截面殘余應(yīng)力的影響

為研究構(gòu)件截面殘余應(yīng)力的影響,本文在不改變其他參數(shù)情況下,分別對考慮殘余應(yīng)力與不考慮殘余應(yīng)力2種情況進(jìn)行了有限元分析,并對考慮殘余應(yīng)力時(shí)構(gòu)件的極限荷載與不考慮殘余應(yīng)力時(shí)的極限荷載進(jìn)行了對比.對比結(jié)果如圖9所示.

圖9中橫坐標(biāo)表示構(gòu)件長細(xì)比,縱坐標(biāo)表示不考慮殘余應(yīng)力時(shí)構(gòu)件的極限荷載Fw與考慮殘余應(yīng)力的極限荷載Fy的比值.從構(gòu)件的殘余應(yīng)力影響來看,隨長細(xì)比的變化,殘余應(yīng)力對構(gòu)件的極限承載力的影響也隨之發(fā)生改變;殘余應(yīng)力對構(gòu)件繞弱軸失穩(wěn)時(shí)的極限承載力影響較大,表明繞弱軸失穩(wěn)時(shí)構(gòu)件對殘余應(yīng)力更為敏感.此外,殘余應(yīng)力對奧氏體型不銹鋼構(gòu)件的極限承載力的影響較大,而對雙相體型不銹鋼構(gòu)件的極限承載力的影響較小,主要是由于殘余應(yīng)力的存在使得奧氏體型不銹鋼構(gòu)件更容易達(dá)到屈服應(yīng)力fy.

3.3 材料力學(xué)性能的影響

在探討材料力學(xué)性能的影響時(shí),在保證其他影響因素不變的前提下,分別取用2種奧氏體型與2種雙相體型不銹鋼材料進(jìn)行有限元分析,并對有限元模擬得到的極限荷載進(jìn)行對比,對比結(jié)果如圖10所示.

圖10中橫坐標(biāo)表示構(gòu)件長細(xì)比,縱坐標(biāo)表示2種牌號的材料極限荷載F1和F2的比值.由圖10可知,繞強(qiáng)軸失穩(wěn)和弱軸失穩(wěn)時(shí)材料力學(xué)特性對整體穩(wěn)定承載力的影響均表現(xiàn)為隨構(gòu)件長細(xì)比的增加先變大后變小.材料的力學(xué)性能對雙相體型不銹鋼構(gòu)件的極限承載力影響較大,同一種材料使用正則化長細(xì)比考慮材料特性后2種牌號的材料穩(wěn)定系數(shù)與正則化長細(xì)比的關(guān)系基本相同.

3.4 截面寬厚比的影響

考慮寬厚比的影響時(shí),在不改變其他參數(shù)的情況下,通過改變截面寬厚比,使用有限元分析獲得極限荷載并對比按照中國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中φ=F/fyA計(jì)算得到穩(wěn)定系數(shù)的變化.如圖11所示.

圖11中橫坐標(biāo)表示構(gòu)件寬厚比,縱坐標(biāo)表示不考慮殘余應(yīng)力時(shí)與考慮殘余應(yīng)力時(shí)的整體穩(wěn)定系數(shù).由圖11可知,腹板的寬厚比和翼緣的寬厚比對繞弱軸失穩(wěn)和繞強(qiáng)軸失穩(wěn)的極限承載力的影響可以忽略,且寬厚比對奧氏體型與雙相體型不銹鋼構(gòu)件極限承載力的影響相同.

3.5 構(gòu)件長細(xì)比的影響

當(dāng)討論長細(xì)比對構(gòu)件的極限荷載的影響時(shí),在不改變其他因素的前提下,通過改變構(gòu)件的長度來改變構(gòu)件的長細(xì)比,通過有限元分析確定當(dāng)構(gòu)件長細(xì)比改變時(shí)構(gòu)件極限荷載按照中國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范中φ=F/fyA計(jì)算得到整體穩(wěn)定系數(shù)變化,如圖12所示.

圖12中橫坐標(biāo)表示構(gòu)件長細(xì)比,縱坐標(biāo)表示構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù).由圖12可知,奧氏體型與雙相體型不銹鋼的極限荷載隨長細(xì)比的變化均呈現(xiàn)出較明顯的改變,構(gòu)件長細(xì)比越大極限荷載值越小.

4 計(jì)算方法的提出

4.1 計(jì)算方法

本文采用正則化長細(xì)比構(gòu)建整體穩(wěn)定系數(shù),將柱子曲線分為3段分別進(jìn)行計(jì)算.第1段,由于正則化長細(xì)比較小,構(gòu)件失穩(wěn)時(shí)由于截面屈服應(yīng)力已超過fy,邊緣屈服準(zhǔn)則已不再成立,因此對于此類問題可采用Gardner提出的連續(xù)強(qiáng)度法.由于此種方法計(jì)算比較復(fù)雜且在實(shí)際中此類長細(xì)比較小的構(gòu)件較少,因此為了使用方便以及曲線的完整可采用一段保守的函數(shù)曲線來代替.第2段,考慮到材料的非線性特性,構(gòu)件失穩(wěn)形式為彈塑性失穩(wěn),綜合美國鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范以及冷彎構(gòu)件的直接強(qiáng)度法,可采用美國冷彎不銹鋼規(guī)范中給出的公式形式進(jìn)行計(jì)算.第3段,此時(shí)構(gòu)件正則化長細(xì)比較大,構(gòu)件失穩(wěn)形式為彈性失穩(wěn),可采用基于構(gòu)件邊緣屈服準(zhǔn)則的perry公式的形式進(jìn)行計(jì)算.

4.2 數(shù)據(jù)擬合

通過對奧氏體型與雙相體型不銹鋼進(jìn)行參數(shù)化有限元分析,將得到的有限元參數(shù)分析結(jié)果使用Matlab提出的穩(wěn)定系數(shù)公式進(jìn)行擬合,最終確定公式中系數(shù)的取值,并考慮到系數(shù)的簡便以及曲線的連續(xù)性對系數(shù)進(jìn)行簡單處理,如表2所示.

將通過計(jì)算得到的柱子曲線與歐洲不銹鋼規(guī)范和美國不銹鋼規(guī)范得到的曲線進(jìn)行對比可以看出:計(jì)算得到的柱子曲線高于歐洲規(guī)范曲線,且長細(xì)比越大兩者柱子曲線的差別越?。划?dāng)正則化長細(xì)比較小時(shí),計(jì)算得到的柱子曲線高于規(guī)范曲線,當(dāng)正則化長細(xì)比較大時(shí),計(jì)算得到的柱子曲線低于規(guī)范曲線.當(dāng)正則化長細(xì)比較小時(shí),計(jì)算得到的柱子曲線與美國規(guī)范曲線間的差距較小,當(dāng)正則化長細(xì)比較大時(shí),計(jì)算得到的柱子曲線與歐洲不銹鋼規(guī)范的柱子曲線間的差距較小.

此外,對于奧氏體型不銹鋼構(gòu)件,模擬得到的整體穩(wěn)定系數(shù)與歐洲規(guī)范曲線差值較小,對于雙相體型不銹鋼構(gòu)件,模擬得到的整體穩(wěn)定系數(shù)與歐洲規(guī)范曲線差值較大,表明不同材料對構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力影響較大,因此兩者應(yīng)分別進(jìn)行討論.構(gòu)件繞強(qiáng)軸失穩(wěn)時(shí)模擬得到的整體穩(wěn)定系數(shù)與歐洲規(guī)范曲線差值小于構(gòu)件繞弱軸失穩(wěn)時(shí)模擬得到的整體穩(wěn)定系數(shù)與歐洲規(guī)范曲線差值,因此應(yīng)分別討論工字形構(gòu)件繞強(qiáng)軸失穩(wěn)和繞弱軸失穩(wěn)2種情況.

本文提出的三段式計(jì)算方法適用于奧氏體型和雙相體型2類不銹鋼構(gòu)件.由圖14可知,模擬值明顯高于歐洲不銹鋼規(guī)范曲線,表明歐洲不銹鋼規(guī)范較保守;模擬值與美國不銹鋼柱子曲線相差較大,表明美國不銹鋼規(guī)范不適用于焊接不銹鋼構(gòu)件.三段式與試驗(yàn)和有限元數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布形態(tài)吻合較好,對工字形截面構(gòu)件的承載力計(jì)算值與試驗(yàn)和有限元的平均比值均近似為1,表明建議公式能夠?qū)W氏體型、雙相體型不銹鋼的工字形截面構(gòu)件的整體穩(wěn)定承載力進(jìn)行合理的計(jì)算.

5 結(jié) 論

1)通過考慮了不銹鋼材料力學(xué)性能、焊接殘余應(yīng)力、整體幾何初始缺陷等因素的有限元模型對試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,表明了有限元模型的可靠性和適用性.

2)通過參數(shù)分析可確定不銹鋼構(gòu)件的材料特性、幾何初始缺陷與長細(xì)比對構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力影響較大,截面殘余應(yīng)力對構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力影響較小,截面寬厚比對構(gòu)件整體穩(wěn)定承載力影響可忽略.

3)歐洲不銹鋼規(guī)范對于構(gòu)件整體穩(wěn)定性能的預(yù)測較保守,美國不銹鋼規(guī)范對于焊接構(gòu)件可能不適用.

4)計(jì)算了742個(gè)焊接工字形不銹鋼構(gòu)件的數(shù)值算例,根據(jù)算例結(jié)果提出了三段式計(jì)算方法,建議公式可很好地預(yù)測不銹鋼構(gòu)件的整體穩(wěn)定承載力,可以為工程設(shè)計(jì)應(yīng)用和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范編制提供參考.

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第8篇:不銹鋼材料范文

關(guān)鍵詞:反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)(RCS);焊接材料;化學(xué)成分;力學(xué)性能

引言

在AP1000核電堆型中,反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)(RCS)是核電站中最為關(guān)鍵的管道系統(tǒng),設(shè)計(jì)方采用的管道材質(zhì)為ASME SA312 GR TP304L、ASME SA182 F TP304LN、ASME SA312 GR TP316LN金屬材料。按照ASME 第二卷C篇《焊條、焊絲及填充金屬》(1998+2000a)及依托化項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)規(guī)格書要求,并針對核電站管道系統(tǒng)的特殊性,確定焊接材料的化學(xué)成分、力學(xué)性能、鐵素體含量,不銹鋼敏化試驗(yàn)要求。

1 焊接材料選擇

1.1 焊接材料化學(xué)成分選擇

奧氏體不銹鋼焊接材料應(yīng)在ASME第二卷焊接金屬分析A-8中308、308L、309、316和316L類型選擇,低碳奧氏體不銹鋼金屬需選擇低碳級別的不銹鋼填充金屬308L、316L。與反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng) (RCS)相關(guān)的低碳奧氏體不銹鋼管道安裝和焊縫修補(bǔ)的焊接材料應(yīng)滿足ASME第III卷NB分卷要求,按照設(shè)計(jì)要求選擇適用于GTAW的焊絲 ER308L、ER316L。

適用焊接材料在ASME第二卷中化學(xué)成分的基礎(chǔ)上按照ASME第III卷NB分卷NB-2432.2要求相應(yīng)的增加Cb+Ta、V、Ti、Co五種化學(xué)元素,化學(xué)成分含量的控制以316L要求的化學(xué)成分為基準(zhǔn)。Cb+Ta、V、Ti、均為有益元素,適當(dāng)?shù)奶砑涌杉?xì)化組織晶粒,提高強(qiáng)度、韌性、淬透性、可防止晶間腐蝕現(xiàn)象[1];考慮到反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)(RCS)有直接受反應(yīng)堆輻照的焊縫,所以必須將Co元素應(yīng)該被嚴(yán)格控制一定范圍,與反應(yīng)堆冷卻水接觸的焊接填充金屬最大Co含量應(yīng)為0.20%或更少。焊縫修補(bǔ),如果與反應(yīng)堆冷卻水接觸的焊縫表面區(qū)域比較大時(shí),焊接材料的最大Co含量應(yīng)為0.10%或更小。類似的要求在法國RCCM標(biāo)準(zhǔn)S-2511中也有相關(guān)描述。同時(shí)還要求控制S元素的含量至0.010以下,目前低硫填充金屬材料已經(jīng)證明能緩硫致焊接的熱裂紋或微裂紋問題。

AP1000核電堆型反應(yīng)堆冷卻水劑系統(tǒng)管道焊接全部采用GTAW焊接工藝,選配的焊接材料化學(xué)成分與ASME標(biāo)準(zhǔn)第II卷中的參數(shù)對比情況,詳見表格1~2。

1.2 焊接材料力學(xué)性能選擇

反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)管道焊接全部采用GTAW焊接工藝,對應(yīng)的ER308L、ER309L、ER316L在ASME標(biāo)準(zhǔn)第二卷C篇中僅規(guī)定了分類,力學(xué)性能是在附錄A中已推薦方式提供,為焊接材料和產(chǎn)品母材力學(xué)性能有效結(jié)合起來提供了依據(jù)。反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)管道母材的抗拉強(qiáng)度540MPa,屈服強(qiáng)度275MPa,伸縮率 60%。根據(jù)等強(qiáng)匹配原則,反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)焊接材料力學(xué)性能按照表格4中的參數(shù)制定為抗拉強(qiáng)度550MPa,屈服強(qiáng)度310MPa,伸縮率 30%。

力學(xué)性能參數(shù)對比詳見表格3~4。

1.3 鐵素體含量選擇

奧氏體不銹鋼焊縫金屬應(yīng)根據(jù)ASME第III卷,NX-2430進(jìn)行試驗(yàn)?!伴_始”的焊接材料的未稀釋的焊縫溶敷金屬必須含有至少5FN(鐵素體數(shù))。與GTAW使用的焊接材料的δ鐵素體可以從填充金屬本身獲得(僅僅使用化學(xué)分析方法就可以)。對于有低鉬含量308L的焊材來講,允許的δ鐵素體范圍應(yīng)為5FN到20FN。對于有高鉬含量的焊材316/316L,允許的δ鐵素體范圍應(yīng)為5FN到16FN。詳見表格5。

1.4 敏化試驗(yàn)

所有涉及AP1000核電堆型反應(yīng)堆冷卻水劑系統(tǒng)奧氏體不銹鋼焊接的焊接材料必須符合USA核管會的RG1.44《敏化不銹鋼使用的控制》管理導(dǎo)則,所以要求焊材供應(yīng)商或者核電產(chǎn)品制造單位者證明在GTAW工藝下最大熱輸入量和最大碳含量符合RG1.44敏化不銹鋼使用的控制的相關(guān)要求。

2 焊接材料應(yīng)用結(jié)論

反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)使用的焊接材料ER308L、ER316L在遵循以上化學(xué)成分、力學(xué)性能、鐵素體含量、敏化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過三門核電一期工程,海陽核電一期工程設(shè)備模塊產(chǎn)品(Q601)和反應(yīng)堆一體化頂蓋現(xiàn)場組裝移交(IHPFA)最終證明反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)奧氏體不銹鋼材質(zhì)的管道焊縫產(chǎn)品質(zhì)量符合ASME第三卷NB分卷和設(shè)計(jì)方相關(guān)技術(shù)規(guī)格書驗(yàn)收要求。本系統(tǒng)使用的焊接材料是在ASME 1998+2000a為執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)和依托化項(xiàng)目相關(guān)技術(shù)規(guī)格書的要求下選擇。因此,僅適用于AP1000核電堆型依托化項(xiàng)目。后續(xù)核電項(xiàng)目及CAP1400項(xiàng)目適用標(biāo)準(zhǔn)版本不同時(shí),需要具有ASME認(rèn)證資質(zhì)的單位按照NCA-1140(e)的要求完成相關(guān)工作,并根據(jù)具體產(chǎn)品完成相關(guān)論證方可展開工作。

參考文獻(xiàn)

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第9篇:不銹鋼材料范文

關(guān)鍵詞:不銹鋼;刀具;切削量;

隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,不銹鋼已廣泛應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域,不銹鋼在大氣中或在腐蝕性介質(zhì)中具有一定的耐蝕能力,并在較高溫度(>450℃)下具有較高的強(qiáng)度。在與氧化性介質(zhì)接觸中,由于電化學(xué)作用,表面很快形成一層富鉻的鈍化膜,保護(hù)金屬內(nèi)部不受腐蝕;但在非氧化性腐蝕介質(zhì)中,仍不易形成堅(jiān)固的鈍化膜。為了提高鋼的耐蝕能力,通常增大鉻的比例或添加可以促進(jìn)鈍化的合金元素,這些合金元素在鋼中的含量不同,對不銹鋼的物理結(jié)構(gòu)及化學(xué)性能產(chǎn)生不同的影響,對切削加工性影響很大。不銹鋼加工切削刀尖處溫度高、切屑粘附刃口嚴(yán)重、容易產(chǎn)生積屑瘤,加劇了刀具磨損,影響加工表面粗糙度,從而影響工件質(zhì)量,為提高加工效率和工件質(zhì)量,應(yīng)從不銹鋼加工件特性分析,選擇合理的刀具材料、車刀幾何參數(shù)和切削用量至關(guān)重要。

1. 不銹鋼有哪些切削特點(diǎn)

在不銹鋼的切削加工中,不銹鋼的切削加工性比中碳鋼差得多,首先要對被加工件的被切削性能有所了解,不銹鋼在切削過程中有如下幾方面特點(diǎn):

1.1.加工硬化嚴(yán)重:不銹鋼的塑性大,塑性變形時(shí)品格歪扭,強(qiáng)化系數(shù)很大;且奧氏體不夠穩(wěn)定,在切削應(yīng)力的作用下,部分奧氏體會轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體;再加上化合物雜質(zhì)在切削熱的作用下,易于分解呈彌散分布,使切削加工時(shí)產(chǎn)生硬化層,給后續(xù)加工工序增加了困難。

1.2.加工性能:不銹鋼在切削過程中塑性變形大、韌性高,切削力增加、熱強(qiáng)度高、切削時(shí)消耗能量大,切削溫度高;不銹鋼導(dǎo)熱率低,散熱不好易形成刀具高溫;不銹鋼粘結(jié)凝焊性強(qiáng),切削過程中易形成積屑瘤;不銹鋼加工硬化傾向強(qiáng),切削表面易形成硬化層;不銹鋼不易斷屑,切削過程中易堵塞,影響加工表面的光潔。

1.3.切削溫度高:切削時(shí)塑性變形及與刀具間的摩擦都很大,產(chǎn)生的切削熱多;加上不銹鋼的導(dǎo)熱系數(shù)約為45號鋼的?~?,大量切削熱都集中在切削區(qū)和刀―屑接觸的界面上,散熱條件差。

1.4.切屑不易折斷、易粘結(jié):不銹鋼的塑性、韌性都很大,車加工時(shí)切屑連綿不斷,影響操作,同時(shí)擠傷工件加工表面,在高溫、高壓下,不銹鋼與其他金屬的親和性強(qiáng),易產(chǎn)生粘附現(xiàn)象,并形成積屑瘤,加劇刀具磨損。

1.5.刀具易磨損:切削不銹鋼過程中的親和作用,使刀―屑間產(chǎn)生粘結(jié)、擴(kuò)散,從而使刀具產(chǎn)生粘結(jié)磨損、擴(kuò)散磨損,不銹鋼中的碳化物(如TiC)微粒硬度很高,切削時(shí)直接與刀具接觸、摩擦,擦傷刀具,還有加工硬化現(xiàn)象,均會使刀具磨損加劇。

1.6.線膨脹系數(shù)大:不銹鋼的線膨脹系數(shù)約為碳素鋼的1.5倍,在切削溫度作用下,工件容易產(chǎn)生熱變形,尺寸精度較難控制。

2.刀具材料選擇

不銹鋼切削加工工序中,如何選擇合理刀具材料是保證高效率切削加工不銹鋼的重要條件。切削不銹鋼時(shí)選擇刀具時(shí)應(yīng)考慮以下參數(shù):

2.1.高速鋼的選擇:高速鋼主要用來制造銑刀、鉆頭、絲錐、拉刀等復(fù)雜多刃刀具。普通高速鋼W18Cr4V使用時(shí)刀具耐用度很低已不符合需要,在相同的車削條件下,用W18Cr4V和95w18Cr4V兩種材料的刀具加工1Cr17Ni2工件,采用新型高速鋼刀具切削不銹鋼可獲得較好的效果。對于批量大的工件,采用硬質(zhì)合金多刃、復(fù)雜刀具進(jìn)行切削加工效果會更好。

2.2.硬質(zhì)合金的選擇:YG類硬質(zhì)合金的韌性較好,可采用較大的前角,刀刃也可以磨得鋒利些,使切削輕快,且切屑與刀具不易產(chǎn)生粘結(jié),較適于加工不銹鋼。特別是在振動的粗車和斷續(xù)切削時(shí),YG類合金的這一優(yōu)點(diǎn)更為重要。

2.3.刀具幾何參數(shù)

2.3.1.前角:不銹鋼的硬度、強(qiáng)度并不高,但其塑性、韌性都較好,熱強(qiáng)性高,切削時(shí)切屑不易被切離。在保證刀具有足夠強(qiáng)度的前提下,應(yīng)選用較大的前角,這樣不僅能夠減小被切削金屬的塑性變形,而且可以降低切削力和切削溫度,同時(shí)使硬化層深度減小。

2.3.2.后角:加大后角能減小后刀面與加工表面的摩擦,但會使切削刃的強(qiáng)度和散熱能力降低。后角的合理值取決于切削厚度,切削厚度小時(shí),宜選較大后角,三軌由于切削量大,所以選用20°的后角。

2.3.3.刀盤直徑:刀盤的直徑一定要比被加工件大一點(diǎn),否則在切削時(shí)受力非常大,而且不易刀片的散熱和鐵削的排出!一般刀盤直徑是被加工件寬度的1.5倍。

3.不銹鋼加工控制

3.1.選擇合理的切削用量

切削用量對加工不銹鋼時(shí)的加工硬化、切削力、切削熱等有很大影響,特別是對刀具耐用度的影響較大。選擇的切削用量合理與否,將直接影響切削效果。

3.1.1.切削深度ap:粗加工時(shí)余量較大,應(yīng)選用較大的切深,可減少走刀次數(shù),同時(shí)可避免刀尖與毛坯表皮接觸,減輕刀具磨損。但加大切深應(yīng)注意不要因切削力過大而引起振動,可選ap=2~5 mm。精加工時(shí)可選較小的切削深度,還要避開硬化層,一般采用ap=0.2~0.5 mm。

3.1.2.進(jìn)給量的選擇 實(shí)踐證明,進(jìn)給量在0.12~0.20/r時(shí)較好。f=0.14/r時(shí),每個(gè)鉆頭平均鉆孔80個(gè),f=0.20/r時(shí)每個(gè)鉆頭平均鉆孔25個(gè)。

3.1.3.切削速度的選擇 鉆削不銹鋼時(shí)切削速度對鉆頭耐用度和孔的表面粗糙度影響很大。對1Cr18Ni9Ti不銹鋼鉆孔時(shí)的切削速度以8~10m/min較好。

3.2.切削液的選擇

用10%的油酸、20%~30%切削油、60%左右的醬油,配制成冷卻液。在切削加工時(shí)將配制好的冷卻液加入冷卻部位,最后加水,以便充分冷卻,保護(hù)鉆頭,但用完后應(yīng)立即擦干凈機(jī)床導(dǎo)軌、工作臺面及冷卻液濺到的部位,以防生銹。經(jīng)過反復(fù)使用證明,用這種冷卻液加工,不但表面粗糙度低,生產(chǎn)效率也提高了許多。

3.3.冷卻方式

在切削加工過程中應(yīng)使切削液噴嘴對準(zhǔn)切削區(qū),或最好采用高壓冷卻、噴霧冷卻等冷卻方式。采用噴霧冷卻法效果最為顯著,可提高銑刀耐用度一倍以上;如用一般10%乳化液冷卻,應(yīng)保證切削液流量達(dá)到充分冷卻。