米數(shù)6-12M
Q355D工字鋼 耐腐蝕性
抵御惡劣環(huán)境侵蝕:風(fēng)電場常見潮濕、鹽霧等惡劣環(huán)境,特別是海上風(fēng)電場,鋼材更容易受到腐蝕。風(fēng)電鋼經(jīng)過特殊處理,具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,能有效抵御這些惡劣環(huán)境的侵蝕,延長設(shè)備的使用壽命1。
涂層防護(hù)增強(qiáng)耐蝕性:除了鋼材本身的耐腐蝕性能,還會采用涂層防護(hù)體系進(jìn)一步提高鋼材的耐腐蝕性。例如,金屬熱噴涂層被破壞時,鋅鋁涂層可以作為被犧牲的陽極依舊保護(hù)鋼體表面,200μm厚度的熱噴鋁涂層的防腐年限可達(dá)30年4。
Q355D工字鋼 疲勞性能
保障長期穩(wěn)定運(yùn)行:風(fēng)電設(shè)備的葉片等部件在長期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,會受到頻繁的風(fēng)力作用,產(chǎn)生交變載荷。因此,鋼材需要有良好的疲勞性能,以保障葉片在長期運(yùn)轉(zhuǎn)中不易出現(xiàn)裂紋和損壞,確保整個風(fēng)電系統(tǒng)的可靠運(yùn)行1。
Q355E工字鋼 低溫性能
適應(yīng)寒冷地區(qū)環(huán)境:在一些寒冷地區(qū),如占全國風(fēng)能裝機(jī)容量76%的三北地區(qū),冬季低溫度低于零下30度。這就要求鋼材在低溫環(huán)境下仍能保持良好的性能,防止低溫脆斷裂。在選用低合金結(jié)構(gòu)鋼材料時,還要求對焊縫采用低溫脆斷的技術(shù)措施,增強(qiáng)材料多次沖擊抗力,避免應(yīng)力集中和在低溫情況下出現(xiàn)較大的沖擊載荷3。

Q355E工字鋼作為風(fēng)電設(shè)備鋼材的抗疲勞性能
Q355E鋼材的基本特性
Q355E是一種低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼板,遵循GB/T3274技術(shù)條件進(jìn)行生產(chǎn)。其中“Q”代表屈服強(qiáng)度,“355”表示鋼板的強(qiáng)度等級,“E”代表該材料在 -40℃下的低溫沖擊性能。其化學(xué)成分主要包括碳(C)、硅(Si)、錳(Mn)、磷(P)、硫(S)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、銅(Cu)等元素,這些元素的含量有一定限制以確保鋼材性能1。
可能影響抗疲勞性能的因素
化學(xué)成分的影響
合金元素的作用:Q355E中添加的鉻(Cr)、鉬(Mo)等元素,除了能使鋼材具有更好的耐腐蝕性和耐磨性外,也有助于提高鋼材的強(qiáng)度和韌性。適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和韌性配合對于抗疲勞性能是有利的,因為在交變載荷作用下,材料既需要有足夠的強(qiáng)度來抵抗變形,又需要有一定的韌性來防止裂紋的萌生和擴(kuò)展4。
微量元素的影響:少量的銅(Cu)元素可以提高鋼的可焊性,焊接質(zhì)量的提高有助于減少焊接部位的缺陷,而焊接缺陷往往是疲勞裂紋的起源點,所以間接對鋼材的抗疲勞性能有積極影響

Q355E工字鋼深加工
深加工方式
沖壓加工
沖壓加工是借助壓力機(jī)和模具對Q355E工字鋼施加外力,使之產(chǎn)生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的加工方法。這種加工方式能夠制造出形狀復(fù)雜的零部件,適用于大批量生產(chǎn),在汽車、金屬制品等行業(yè)有廣泛應(yīng)用24。
折彎加工
折彎加工是將Q355E工字鋼通過特定的模具和設(shè)備進(jìn)行彎曲,以滿足不同的使用需求。它可以使工字鋼形成各種角度和形狀,常用于建筑結(jié)構(gòu)、機(jī)械制造等領(lǐng)域,以實現(xiàn)特定的設(shè)計要求24。
深加工的優(yōu)勢
滿足多樣化需求
通過深加工,Q355E工字鋼可以被加工成各種形狀和尺寸的零部件,滿足不同行業(yè)和領(lǐng)域的多樣化需求。例如在機(jī)械制造業(yè)中,可加工成起重機(jī)、液壓機(jī)等設(shè)備的機(jī)械配件;在建筑和橋梁結(jié)構(gòu)中,能滿足各種復(fù)雜的建筑設(shè)計要求

Q355E工字鋼焊接應(yīng)力釋放技巧
焊接應(yīng)力的自然消除時間
焊接應(yīng)力的自然消除時間因具體情況而異,一般需要等待24小時到2周左右。這個時間取決于焊接方法、材質(zhì)、焊接件大小和溫度等因素。在等待過程中,可以采取措施如退火處理來加速應(yīng)力的消除。鋼材在進(jìn)行焊接時,由于不同部位的溫度差異,會產(chǎn)生溫度梯度,進(jìn)而在冷卻過程中形成殘余應(yīng)力。這種應(yīng)力若不及時消除,可能會對焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性造成不良影響1。
焊接應(yīng)力釋放的措施
焊接應(yīng)力釋放(減少)的措施包括熱時效、加載法、超聲沖擊與錘擊等。熱時效指在一定的溫度中使金屬的內(nèi)應(yīng)力消除。對于重要焊接構(gòu)件,可以行整體熱時效,然后在現(xiàn)場與其他構(gòu)件進(jìn)行組合拼焊。這種方式可以具有焊縫去氫、恢復(fù)塑性和消應(yīng)力三重功能。加載法是通過不同方式在構(gòu)件上施加一定的拉伸應(yīng)力,使焊縫及其附近產(chǎn)生拉伸塑性變形,與焊接時在焊縫及其附近所產(chǎn)生的壓縮塑性變形相互抵消一部分,達(dá)到松馳應(yīng)力的目的。超聲沖擊消應(yīng)力(又名豪克能焊接應(yīng)力消除)工藝是在超聲頻率下應(yīng)用束狀沖頭,在對焊趾和焊縫表面進(jìn)行沖擊,從而達(dá)到消除應(yīng)力的效果

耐低溫工字鋼運(yùn)用在風(fēng)電工程
影響風(fēng)電設(shè)備鋼材抗疲勞性能的因素
化學(xué)成分
不同的化學(xué)成分對鋼材抗疲勞性能有不同影響。例如,碳(C)可以顯著增加鋼的強(qiáng)度和硬度,但碳含量超過 0.17%會降低鋼的塑性,增加脆性,不利于切削加工和焊接性能,影響抗疲勞性能,所以合適的碳含量(如 0.13 - 0.17%)很重要;鎳(Ni)能降低臨界轉(zhuǎn)變溫度,提高鋼的淬透性、強(qiáng)度和疲勞抗力,降低鋼對缺口的敏感性,但鎳含量超過 0.50%,在焊接時易產(chǎn)生裂紋,降低焊接性能進(jìn)而影響抗疲勞性能2。
加工工藝
鋼材的加工工藝也會影響其抗疲勞性能。如專利文獻(xiàn)中提到,采用軋制快冷的方法獲得的鋼板抗拉強(qiáng)度較低,而軋制后再進(jìn)行正火熱處理,可細(xì)化組織晶粒,進(jìn)一步增強(qiáng)鋼板強(qiáng)度和抗疲勞性能

良好的成型性能:可以通過加工和機(jī)械加工進(jìn)行良好的加工和成型,適合進(jìn)行冷軋、熱軋、切割、曲折等多種加工工藝。這使得它能夠滿足汽車不同部件的復(fù)雜形狀和尺寸要求,便于制造各種汽車零部件2。
抗腐蝕、耐磨:Q355E工字鋼中加入了Cr、Mo等元素,具有更好的耐腐蝕性,并且具備耐磨性。汽車在行駛過程中會面臨各種惡劣的環(huán)境和路況,抗腐蝕和耐磨性能可以延長汽車部件的使用壽命,減少維修成本