Rebentar els mites de la soldadura d'acers S690 i S960 d'alta resistència

La placa d'acer estructural S690 s'apaga i es tempera per aconseguir un gra fi i augmentar la duresa i la resistència.

Temprat i temperat per aconseguir un gra fi i augmentar la força.

Límit elàstic de 690 MPa.

S'utilitza en estructures que suporten càrregues extremadament pesades, com ara ponts, equips de perforació i edificis en alta mar, així com en equips de construcció pesada i grues.

Compleix amb la norma europea d'acer estructural EN 10025:2004.

Similar a ASTM A514, però no és necessari complir exactament les mateixes toleràncies.

A causa del canvi ràpid de l'inventari amb aquest grau d'acer estructural, consulteu les mides disponibles.

Els efectes adversos de la soldadura en acers d'alta resistència sempre han estat una preocupació dels enginyers de construcció i segueixen sent una pregunta habitual en l'aplicació de S690 i S960 a la construcció. GNEE ha dut a terme una sèrie completa de proves sobre les seccions soldades S690 i els membres estructurals, inclosa l'evolució microestructural dins de les zones afectades per la calor de les seccions soldades, les propietats mecàniques i el comportament estructural. També es va revisar críticament la tecnologia de soldadura per a acer S690 d'alta resistència i les especificacions complementàries del procediment de soldadura certificat.

Els resultats indiquen que amb procediments de soldadura adequats, elèctrodes de soldadura adequats i un bon control de la temperatura, el rendiment estructural de les seccions soldades S690 és similar al de l'acer S355 i S460. La comprensió dels efectes de la soldadura és clau per a la comprensió del rendiment estructural de les estructures d'acer S690 i S960 d'alta resistència, i pot desbloquejar tots els potencials i àmplies aplicacions d'aquests acers en la construcció.

Tot i que tant l'acer S690 com l'S960 es produeixen a escala industrial a molts països del món des dels anys noranta, les seves aplicacions en la construcció són força limitades a causa dels seus elevats costos de material, dificultats per a la soldadura i garantia de qualitat associada, i la manca d'un disseny estructural eficient. Tanmateix, molts enginyers de disseny i construcció creuen que una àmplia aplicació d'aquests acers introduirà un canvi fonamental en la manera com es construeixen els edificis de diversos pisos i els ponts de llarga durada. No obstant això, per a alguns enginyers estructurals, hi ha preocupacions tècniques sobre l'aplicació d'aquest acer en projectes de construcció a gran escala. A més, hi ha informes ocasionalment contradictoris a la literatura sobre les propietats mecàniques de les seccions soldades d'aquests acers, i també el comportament estructural dels seus membres i juntes soldats durant els darrers 30 anys.

En moltes fàbriques siderúrgiques modernes, aquests acers d'alta resistència es fabriquen amb un procés de tractament tèrmic altament controlat conegut com a "Trepat i temperat" per produir una microestructura homogènia de martensita temperada. Es tracta d'una forma d'acer cristal·lí de gra fi-amb altes resistència i tenacitat. Tanmateix, un cicle transitori d'escalfament / refredament induït durant la soldadura d'aquests acers pot iniciar la transformació de fase, la re-cristal·lització i el creixement del gra, és a dir, transformar-se en una microestructura heterogènia, dins de les zones afectades per la calor de les juntes soldades, tal com es mostra a la figura A.

Fig. A Canvis microestructurals dels acers Q690-QT després de la soldadura

És important controlar els processos d'escalfament i refredament, de manera que qualsevol canvi microestructural en les zones afectades per la calor de les unions soldades es mantingui al mínim. Això s'aconsegueix generalment mitjançant una selecció acurada de diversos paràmetres de soldadura segons els detalls geomètrics de les unions de soldadura, de manera que l'energia d'entrada de calor durant la soldadura es mantingui com a mínim pràctic. Aleshores, les juntes soldades es refreden ràpidament, donant poc temps perquè es produeixi un canvi microestructural important a les zones afectades per la calor. En general, el temps perquè l'acer es refredi a partir de 800^oC a 500^oC, i.e. t_8/5, s'adopta sovint amb aquesta finalitat. A la pràctica, el valor de t_8/5no ha de superar els 10 a 15 segons en les plaques d'acer de 10 a 50 mm de gruix.

Per tant, la soldadura en aquests acers pot provocar una reducció important de les seves propietats mecàniques si no es controlen adequadament tant les temperatures màximes durant la soldadura com les velocitats de refredament després de la soldadura, en particular, en aquelles plaques d'acer amb gruixos pràctics en construcció, és a dir, . 6 fins a 80 mm de gruix. És molt desitjable avaluar o predir reduccions en diverses propietats mecàniques d'aquestes seccions soldades i, el que és més important, com eliminar aquesta reducció en aquestes seccions soldades.

1. Estructures d'edificis-grans i súper alts-

En edificis-de gran alçada d'oficines, hotels o edificis residencials,acer S690es pot utilitzar permarcs de tubs centrals, mega columnes i components de terra de transferència:

Aprofitant la seva característica d'alta -resistència, pot reduir significativament les dimensions de la-secció transversal dels membres (com ara els gruixos de la banda i de les brides de bigues i columnes), augmentar l'espai interior útil de l'edifici i, alhora, reduir els requisits de càrrega per a l'enginyeria de fonamentació.

Amb una bona soldabilitat (els processos de preescalfament i post{0}}escalfament s'han d'implementar estrictament), pot aconseguir una connexió fiable de juntes complexes i garantir l'estabilitat general d'estructures de gran-altura.

2. Estructures espacials de -longitud

Per a encavallades de cobertes i estructures de gelosia d'edificis de llarga-carrera, com ara gimnasos i centres d'exposicions:

L'alta resistència a la tracció i duresa deacer S690pot resistir eficaçment els esforços de flexió, cisalla i torsió d'estructures de llarg{0}}vaig, reduir el nombre i el pes dels membres i simplificar la dificultat de construcció.

Per exemple, ús d'estructures de-cobertes llarguesacer S690pot aconseguir un disseny "lleuger i prim" alhora que compleix els requisits de càrrega sísmica i de vent.

3. Enginyeria de ponts

En ponts d'autopistes, ponts de ferrocarril i intercanviadors urbans,acer S690és adequat per a bigues principals, molls i components de torre d'acer:

El seu elevat límit elàstic li permet mantenir la rigidesa estructural quan està sotmès a càrregues dinàmiques del vehicle i càrregues de vent naturals, allargant així la vida a fatiga del pont.

ElSèrie S690QL/QL1amb una excel·lent duresa a baixa-temperatura, es pot utilitzar en ponts de regions fredes (com ara ponts de-creuament de rius a les ciutats del nord), evitant el risc de fractura fràgil en entorns de baixa-temperatura.

4. Edificis en regions fredes i projectes ambientals especials

En plantes industrials i edificis de magatzems a regions fredes extremes (per exemple, nord-est i nord-oest de la Xina):

S690QL(amb tenacitat a l'impacte a -40 graus) iS690QL1(amb tenacitat a l'impacte a -60 graus) pot garantir la resistència a l'impacte de les estructures a temperatures extremadament baixes, fent-les aptes per a edificis que necessiten suportar càrregues de neu i gel.

Mentrestant, la seva resistència a la fatiga també és adequada per a estructures d'edificis auxiliars de mines i altres instal·lacions, fent front a les tensions cícliques causades per la vibració de l'equip.

Posa't en contacte

Si voleu obtenir més informació sobre els productes de GNEE, podeu enviar un correu electrònic ainfo@gneesteels.com. Estem més que encantats d'ajudar-vos.