保亭黎族苗族自治县镀锌角铁型号 金色品质
价格：3300.00起
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关 键 词：保亭黎族苗族自治县镀锌角铁型号
行 业：冶金 钢材 不锈钢材
发布时间：2020-01-21
Q345B角钢俗称Q345B角铁，是两边互相垂直成角形的长条钢材。有等边角钢和不等边角钢之分。等边角钢的两个边宽相等。其规格以边宽×边宽×边厚的毫米数表示。"∠140×140×10"，表示边宽为 140毫米、边厚为10毫米的等边角钢，也称∠14#角钢。
Q345B角钢简介
Q345B角钢简介
Q345B角钢简介
Q代表的是这种材质的屈服极限，后面的345，就是指这种材质的屈服值，在345MPa左右。
Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E不同等级所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已。
A指不做冲击，B在20度以上，C在0度以上，D-20度以上、E-40度以上，A到E所不同的，指的是它们性能中冲击温度的不同。
分别为：Q345A级，是不作冲击韧性试验要求；Q345B级，是作常温（20℃）冲击韧性试验；Q345C级，是作0℃冲击韧性试验；Q345D级，是作-20℃冲击韧性试验；Q345E，是作-40℃冲击韧性试验。冲击韧性试验采用夏比V形缺口试件。冲击韧性指标为Akv。对上述B、C、D级钢在其各自不同温度要求下，都要求达到Akv≥27J。在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。
二、Q345B角钢主要厂家：马钢Q345B角钢，日照Q345B角钢，津西Q345B角钢，鞍山宝得Q345B角钢，中杭Q345B角钢等，产品外型尺寸精度高，成分稳定，性能可靠，表面质量好，实物质量高于国家标准；我司销售的Q345B角钢在国家标准所允许的负偏差率，最大负差不会超过5%。
试验试件采用角钢螺栓抗剪连接，如图1所示。角钢型号为63×5，尺寸如表1所示。试件均采用Q235B钢，由上连接板、下连接板和角钢组成。上连接板的尺寸为350 mm×120 mm×10 mm，与角钢焊接；下连接板尺寸为600 mm×120 mm×10 mm，与角钢螺栓连接。
a—试件正面；b—试件侧面。
1—下连接板；2—上连接板；3—角钢；4—1号螺栓孔。
图1 角钢螺栓连接试件示意
试验连接板均从同一钢板上截取，角钢从同一根角钢上截取，保证材料性能相似性。螺栓采用8.8级M16高强螺栓，防止螺栓杆被提前剪断，螺栓未施加预紧力，保证角钢承压破坏。根据GB 50017—2003要求，螺栓孔径取17.5 mm。试件的
参数尺寸:螺栓端距e1=1.5d0(d0为螺栓孔径)；螺栓间距e=3d0;螺栓边距e2如表1所示，表中螺栓边距指螺栓孔中心到肢背的最小距离。
表1 试件尺寸 mm
角钢型号长度l边距e263×596525303540
试验采用WE—2000A液压式万能试验机，对试件进行竖向拉伸加载，荷载-位移曲线由计算机直接读取绘制。上、下连接板厚度为10 mm，保证试件在受力过程中角钢先发生破坏。在竖向保持同轴受拉，使试件受力更合理同时保护设备。在正式加载前，需要对试件进行预加载，使螺栓孔与螺栓杆贴合紧密，并确保设备仪器正常工作。预加载至 30 kN时，将荷载卸载直零，再进行单调加载，加载速率控制在2 mm/min，观察并记录荷载-位移曲线。
在角钢上分别截取3个试件进行材性试验。材性试验结果如表2所示，表中试件编号CX表示材性试件。试件的截取符合国家标准GB/T 2975—1998《钢及钢产品-力学性能试验取样位置及试样制备》和GB 6397—86《金属拉伸试样》规定；试验试件尺寸实测值如表3所示。
表2 Q235钢材力学性能
试件编号弹性模量E/105MPa屈服强度fy/MPa抗拉强度fu/MPa屈服应变εy强化应变εst极限应变εu伸长率δ/%屈强比CX63-521427540901282522192290672
注：表中数据为3个试件平均值。
表3 试件实际尺寸 mm
角钢型号实际长度l肢宽(长)r1肢宽(短)r2肢厚t边距e263×5-25965562926304524252263×5-30965763266292522303863×5-35966263146296504352863×5-409658630863145164026
注：角钢型号中横杠后面数字代表该试件对应的螺栓边距，mm。
1.2 试件破坏特征
a—破坏路径;b—破坏模式1;c—破坏模式2。
图2 试件破坏模式
试件典型破坏模式如图2所示，可以观察到，破坏均发生在1号螺栓孔处。试件的加载历程及最后破坏特征描述如下：加载初期，试件没有明显变形；当试件63×5加载到128 kN，构件进入塑性阶段，可明显观察到1号螺栓孔被拉长。图2b为角钢破坏模式1，该破坏模式为角钢发生明显颈缩，随即被拉断；图2c为角钢破坏模式2，该破坏模式为螺栓对角钢的挤压冲切破坏。试验试件均发生横截面撕裂破坏，但由于边距不同，塑性区和撕裂方式存在一定差别，如图2所示。当螺栓孔边距分别为25，30 mm时，塑性区分别出现在A点和C点附近，随后塑性区沿AB和CD路径扩展，至试件承载力明显下降并发生撕裂破坏，如图2b所示；在螺栓孔边距分别为35，40 mm时，塑性区首先出现在A点，随后塑性区沿AB路径扩展，至AB完全被撕裂，承载力明显降低并发生撕裂破坏，如图2c所示。
1.3 极限承载力
试件的极限承载力F和变形Δu如表4所示。可知：随试件边距的增加，与极限承载力对应的变形在减小，表明边距对角钢的延性有较大的影响。
表4 极限承载力和变形
角钢型号极限承载力F/kN变形Δu/mm63×5-2520129863×5-3019725963×5-3518521563×5-40179201
1.4 荷载-位移曲线
试验数据由计算机自动读取记录，在施加荷载的过程中自动绘制荷载-位移曲线，如图3所示。可以看出：试件在抗剪破坏过程中具有一定共性，但并不完全相同，同一组试件的荷载-位移曲线在弹性阶段略有偏差，这是由于试件在加工安装过程中螺栓拧紧程度不同造成的初始偏差。
图3 63×5试件荷载-位移曲线
加载初期，试件为弹性阶段，随着荷载的增大，1号螺栓孔附近出现应力集中，使角钢很快进入塑性阶段，曲线出现明显弯折。由于试验采用高强螺栓，避免螺栓杆被剪断，保证角钢发生承压破坏，同时钢材具有良好的延性，所以曲线的屈服平台较长。综合图3和表4可以看出，螺栓边距分别为25 mm和 30 mm 时，试件发生颈缩破坏，角钢承载能力与延性较大；螺栓边距分别为35，40 mm时，试件发生螺栓挤压冲切破坏，角钢承载能力与延性较小。所以在螺栓边距设计时，应避免角钢出现挤压冲切破坏。
2 有限元模型
2.1 单元类型与网格划分
连接板、角钢及螺栓均采用三维实体单元C3D8R模拟，角钢与下连接板的相互作用定义为罚接触，试算时摩擦系数取0.35，角钢与上连接板采用绑定(Tie)接触。网格划分质量直接影响有限元的计算时间和精度，角钢的性能是本试验研究的重点，在网格划分中，种子的全局尺寸相对较小，针对螺栓孔附近出现应力集中的情况对其进行局部加密，保证计算结果的精度。
2.2 本构关系
根据材性试验，选用三折线应力-应变关系，如图4所示，其中εy、εst和εu分别为屈服应变、强化应变和极限应变；σy和σu分别为屈服应力和极限应变。Q235钢材的性能参照材性试验值，有限元模拟的材料力学性能如表5所示。
图4 Q235钢材应力-应变曲线
表5 有限元材料力学性能
试件弹性模量E/105MPa屈服强度σy/MPa极限抗拉强度σu/MPa螺栓210640800
2.3 边界条件与加载
试验中没有对高强螺栓施加预紧力，所以在有限元模拟也未施加螺栓荷载。下连接板的固定端面施加固定约束，以位移控制模式对试件进行加载，加载方向如图5所示，加载量为35 mm。
图5 边界条件与加载
有限元模拟中设定了两个分析步。第1个分析步在上连接板中施加0.5 mm的位移荷载，使螺栓杆与螺栓孔壁平稳地建立接触；第2个分析步正式在上连接板施加35 mm的位移荷载。
3 有限元结果与试验结果对比验证
利用上述的ABAQUS有限元模型，对试验试件进行数值模拟。模拟结果与试验结果对比如下。
3.1 破坏模式对比
典型破坏模式的试验与有限元对比如图6所示，试件均在1号螺栓孔附近发生破坏。图6a中，角钢在1号螺栓孔附近出现颈缩，随即被拉断；图6b中，角钢在1号螺栓孔附近发生挤压冲切破坏。角钢型号为63×5，螺栓边距为25 mm和30 mm的角钢，有限元模拟的破坏模式如图6a所示，螺栓边距为35 mm和40 mm的角钢有限元模拟的破坏模式如图6b所示。在角钢不同螺栓边距下，有限元得到的破坏模式均与试验相吻合。
3.2 荷载-位移曲线对比
试件的荷载-位移曲线如图7所示，由图中可以看出：在加载初期，试件处于弹性状态，由于1号螺栓与孔壁接触产生较大的应力集中使角钢进入塑性阶段，同时钢材具有较好的延性及采用高强螺栓保证螺栓不被剪断，所以荷载-位移曲线的屈服平台较长。同时，图7中有限元模拟与试验的荷载-位移曲线在各个阶段吻合较好，证明了有限元模型的正确性。
a—试件破坏情况一；b—试件破坏情况二。
图6 试验与有限元破坏模式的对比
a—63×5-25；b—63×5-30；c—63×5-35；d—63×5-40。
图7 荷载-位移曲线对比
3.3 极限承载力对比
角钢螺栓连接极限承载力试验值与有限元计算值的对比如表6所示。可以看出：有限元模拟值与试验值的相对误差在5%以内，验证了有限元模拟值与试验值相吻合。
表6 极限承载力对比
角钢型号Fmax/kNPmax/kN二者误差/%63×5-2520119434863×5-3019719320363×5-3518518310863×5-40179181112
注：Fmax为试验极限承载力；Pmax为有限元计算得出的极限承载力。
a.漏镀面积为直径0.5毫米以下的斑点。
b.不论镀件大小漏镀面积在直径0.5-1毫米的斑点在每平方厘米内不多于3点且在镀件的总斑点
数不超过10点。
c.在非联接或非接角处高度不超过1.5毫米的流挂滴留或熔渣。
d.镀件与挂具及操作工具的接触伤痕但不露铁。
3 锌附着量和锌层厚度
A、 镀件厚度为3—4毫米时锌附着量应低于460克/米即锌层平均厚度不低于65微米。
B、 镀件厚度大于4毫米时锌附着量应不低于610克/米即锌层平均厚度不低于86微米。
C、 镀层均匀性镀锌层基本均匀用硫酸铜溶液试验浸蚀五次不露铁。
D、 镀层附着性镀件的锌层应与基本金属结合牢固有足够的附着强度经锤击试验不脱落不凸起。
4、 待镀件要求
A、 待镀件表面应平整且没有用酸洗方法不能清除的污秽。如油漆、油脂、水泥、柏油及过分烂的
有害物质。
B、 焊接构件的所有焊缝都应密封不得有空气。
C、 管件和容器件必须有排气和进锌孔。
D、 工件应不带螺纹的成品焊接钢管如有螺纹应加以保护。
5、 试验方法
A、 锌附着量测定采用磁性厚度计直接测量锌层厚度。
B、 镀层均匀性测定采用流酸铜溶液浸蚀试验方法。
6、 伸裁方法
A、 对锌层附着量锌层厚度锌层的均匀性附着性有争议时取试样与产品在同一工艺条件下镀锌
作试验不符合本标准要求的为不合格品。
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