異型鋼工藝的優缺點
熱軋和冷軋都是異型鋼或鋼板的成形過程,對鋼的組織和性能有很大的影響。鋼的主要軋制方式是熱軋,而冷軋僅用于生產小型鋼和薄鋼板。熱軋可以破壞鋼錠的鑄造組織,細化鋼的晶粒,消除組織缺陷,使鋼的組織致密,力學性能得到提高。這種改進主要體現在軋制方向上,使鋼在一定程度上不再是各向同性的;澆注過程中產生的氣泡、裂紋和疏松也可在高溫高壓下焊接。
異型鋼經過熱軋后,其內部以硫化物和氧化物為主的非金屬夾雜物以及硅酸鹽被壓成薄片,形成層間現象。層合會大大降低鋼沿厚度方向的拉伸性能,當焊縫收縮時,層間撕裂會發生。焊接收縮引起的局部應變往往是屈服點應變的數倍,遠遠大于載荷引起的局部應變。
冷卻不均造成的殘余應力。殘余應力是在無外力作用下的內部自相平衡應力。各種熱軋異型型鋼都有這種殘余應力。一般截面的截面尺寸越大,殘余應力越大。殘余應力雖然是自平衡的,但在外力作用下對鋼構件的性能有一定的影響。如變形、穩定性、抗疲勞等方面都可能產生不良影響。
冷軋是指在常溫下,經過冷拔、冷彎、冷拔等冷加工后的鋼板或帶鋼制成各種型號的鋼材。其優點是成型速度快、成品率高、對涂層無損傷,可制成多種異形型鋼型材,滿足使用條件的需要;冷軋會使鋼產生大量的塑性變形,從而提高鋼的屈服點。
異型鋼的定制過程中雖然不存在熱塑性壓縮,但截面內仍存在殘余應力,不可避免地影響鋼材整體和局部的屈曲特性。冷軋異型鋼的斷面通常是敞開的,從而降低了斷面的自由扭轉剛度。彎曲時易出現扭轉,受壓時易出現彎曲屈曲,抗扭能力差。冷軋異型鋼的壁厚較小,連接板角處不增厚,承受局部集中荷載的能力較弱。