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用於結構應用的不鏽鋼型材 2024-1-03

不銹鋼結構型材是一種用途廣泛的材料,具有獨特的性能選擇,可用於結構(承重)應用。

不鏽鋼工字鋼,H型鋼,槽鋼,角鐵,T型鋼和管材產品均廣泛采用奧氏體和雙相不銹鋼。自動化激光焊接結構型材均采用標準奧氏體材料。雙相不銹鋼通常需要特殊訂單。

不鏽鋼結構型材可持續發展

盡管不銹鋼結構的初始成本高於碳鋼,但耐腐蝕塗層、減少檢查頻率、維護、停機和更換成本所節省的費用遠遠超過了較高的初始材料成本。使用壽命長的優勢對於橋梁結構尤其有價值,橋梁結構的傳統設計壽命為 70-100 年。

不銹鋼是100%可回收的,可以無限期地回收成新的高品質不銹鋼。

不鏽鋼結構應用
基礎設施

不銹鋼在基礎設施中的結構應用包括人行橋、公路橋和鐵路橋的承重部件(梁、拱、拉桿等)和隧道(襯砌支撐框架、維護走道、照明和標牌支架)。不銹鋼還廣泛用於街道設施(護欄、扶手)和地鐵站的入口結構。

不鏽鋼建築物

在商業建築主體結構和裝飾中,304 (1.4301) 和 316 (1.4401)316L(1.4404)不銹鋼結構部件是支撐玻璃幕墻以及天篷支撐、陽臺和其他需要耐腐蝕和強度以減少維護要求的應用的流行選擇。不銹鋼結構型材為建築展廳及不鏽鋼水喉結構支架及冷氣支架廣泛應用。

不銹鋼結構越來越多地應用:
  • 水處理加工廠、紙漿和造紙、梁、柱、平臺和支架
  • 橋梁中的主梁和柱、銷釘、屏障、欄桿、電纜護套和伸縮縫
  • 海堤、碼頭和其他沿海建築物
  • 幕墻、屋頂、檐篷、隧道襯砌
  • 用於幕墻、磚石、隧道襯砌等的支撐系統
  • 可再生能源的結構鋼架和平臺走道
  • 海上平臺的防火防爆墻、電纜梯和走道
  • 核電站及發電設備的結構件
建設及改造
橋樑建設
核電站及發電設備的結構件
海上平台
等級選擇
不鏽鋼結構中使用的不銹鋼包括許多柱梁支撐型材類型,可以由平板或板材壓製成型。這些產品可作為標準產品或特殊設計提供,包括成型和焊接型材,列入由三件鋼板拼焊而成的工字鋼或者H型鋼。較厚的部分由焊接平板製成。通常可采用牌號 1.4301、(304) 和 1.4401、(316)1.4404(316L)1.4462.2205.2507等雙相不鏽鋼。
材料和產品規格
給出不銹鋼扁材和長材化學成分和機械性能的歐洲和美國標準是:EN 10088。

不銹鋼建築用不銹鋼扁平產品 – EN 10088-4 中的牌號解釋 ASTM A240/240M 壓力容器和一般應用用鉻和鉻鎳不銹鋼板、薄板和帶材的標準規範

ASTM A276 不銹鋼棒材和型鋼標準規範

在歐洲規範 3:第 1.4 部分 (EN 1993-1-4)(歐洲結構不銹鋼設計標準)中可以找到為不同環境中的結構應用選擇正確不銹鋼等級的程序。環境的嚴重程度是根據接觸氯化物(來自鹽水或除冰鹽)和二氧化硫的風險評估來確定的。清潔製度,包括結構是否暴露於雨水沖刷,也被考慮在內。《SCI 結構不銹鋼設計手冊》(第 4 版)(2017 年出版)中通過示例充分解釋了選擇程序。

激光焊接結構型材
激光焊接結構型材
不銹鋼特性
高溫特性

不銹鋼的不同成分意味著與碳鋼相比不同的熱性能。奧氏體不銹鋼的熱膨脹系數比碳鋼高約 30%,而雙相不銹鋼的熱膨脹系數僅高約 10%。奧氏體和雙相不銹鋼的導熱率約為碳鋼的30%。

奧氏體不銹鋼在高於約 550°C 的溫度下比碳鋼表現出更好的強度保持性,並且在所有溫度下都表現出更好的剛度保持性。因此,不銹鋼柱可以比同等碳鋼構件更長時間地保持其承載能力。

低溫特性

奧氏體不銹鋼廣泛用於低至液氦溫度 (-269°C) 的溫度下,因為即使在如此低的溫度下,它們也不會表現出從延性斷裂到脆性斷裂的轉變。

低溫應用材料 – 奧氏體不銹鋼的工程性能

奧氏體和雙相不銹鋼的抗疲勞性能被認為至少與碳鋼相當;這就是為什麽估算結構疲勞強度的指南適用於碳鋼。

激光焊接結構型材
激光焊接結構型材
設計、製造和安裝
不鏽鋼結構設計

不銹鋼的屈服和加工硬化特性意味著基於觀察彈性變形極限的傳統碳鋼設計規則並不全部適用。對於易受局部或整體屈曲影響的梁和柱,需要有不同的設計規則。重載梁將比碳鋼的同等梁偏轉更多。

可采用以下設計標準:
  • 歐洲規範 3:第 1.4 部分 (EN 1993-1-4) 鋼結構設計:第 1.4 部分:一般規則 – 不銹鋼的補充規則(主要針對歐洲市場)。該設計標準涵蓋焊接型材、熱軋型材和冷彎型材。它補充、修改或取代碳鋼的等效歐洲規範規定。SCI 結構不銹鋼設計手冊為設計人員提供了一份指導文件,其中包含設計結構不銹鋼所需的幾乎所有內容。
  • AISC 設計指南 27:結構不銹鋼(主要針對美國市場)。本指南符合鋼結構建築的 AISC 360 規範,涵蓋熱軋和焊接結構型材。
不鏽鋼結構型材製作及安裝

許多製造和連接工藝與碳鋼中使用的工藝相似,但不銹鋼的不同特性在許多領域需要特別註意。例如,應采取預防措施,以在儲存、搬運和成型等過程中保持鋼材的耐腐蝕性。《SCI 結構不銹鋼設計手冊》和AISC 設計指南 27:結構不銹鋼中有關製造的相關問題給出了指導。結構部件。不銹鋼包含在管理結構鋼製造和安裝的歐洲規範 EN 1090中。不銹鋼結構的實施以及不銹鋼部件的安裝和安裝解釋了本標準中與不銹鋼有關的規則。

煌港特鋼不鏽鋼激光焊接型材製造規範:
生產執行標準:
  • 美國標準:A1069/A1069M-11 Standard SpecIfication For Laser-Fused Stainless Steel Bars,Plates and shapes
  • 歐盟標準:ISO 13919-1:1996 Welding — Electron and laser-beam welded joints — Guidance on quality levels for imperfections — Part 1: Steel
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