耐腐蚀不锈钢管-您的优选

准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提，如果本构模型选取不当，会对计算结果产生较大影响。为此该文提出了奥氏体不锈钢管考虑循环强化作用的单轴滞回本构模型，包括骨架准则及滞回准则。建立数学模型描述奥氏体不锈钢管在循环荷载作用下的受力性能。根据提出的理论模型并利用ABAQUS用户材料子程序UMAT，采用Fortran语言二次开发了能够进行循环荷载下奥氏体不锈钢管计算分析的程序。通过与试验结果进行对比，表明提出的模型能够准确描述奥氏体不锈钢管的滞回行为，兼顾计算精度和效率，为奥氏体不锈钢管结构体系强震分析提供有力工具。不锈钢管具有良好的耐腐蚀性、耐久性、较高的延性、优良的抗火性能以及冲击韧性，并兼具美观环保等特点，是一种高性能钢材，能够很好地适应严苛的外部环境，因此，越来越被广泛应用于建筑及桥梁结构中。基于目前强烈地震频发的现状，结构的抗震性能是研究的热点。在强震作用下，结构主要依靠材料自身的弹塑性滞回行为来抵御外荷载，表现为超低周疲劳特征，为此，一些学者进行了不锈钢管弹塑性疲劳试验研究，探讨不锈钢管材的循环受力特征。由于结构在强烈地震作用下的动力响应过程十分复杂，考察结构在罕遇地震作用下的真实状态时，常用的方法包括振动台动力试验或弹塑性动力时程分析。由于振动台试验费用高且加载工况有限，因此目前多采用弹塑性时程模拟方法来预测结构在强烈地震作用下的动力响应。在数值模拟中，准确的材料滞回本构模型是保证弹塑性地震反应预测准确性的基本前提，如图1所示，如果本构模型选取不当，会对计算结果产生较大影响。普通钢材已经具有较成熟的滞回本构模型，但不锈钢管的本构模型与普通钢材有明显的不同。普通钢材的材料单调加载曲线具有明显的屈服点和屈服平台，而不锈钢管则表现出强烈的非线性特征，如图2(a)和图2(b)所示。此外，不锈钢管的循环强化特征以及再加载软化行为也与普通钢材有较大区别，如图2(c)和图2(d)所示。不锈钢管性能的特殊性必然会导致整体结构的滞回行为与普通钢结构有明显不同，因此，需要根据不锈钢管的受力特征，提出适用于此种材料的准确滞回本构模型。

生产不锈钢管所用的原材料主要是连铸圆管坯、轧(锻)制圆钢，确保钢坯质量是把好钢管质量的 道关，主要包括炼钢水平、浇注和冷却工艺，以及成形质量。首先是提高炼钢水平，需降低有害元素和气体(氮氢氧)，提高成分的均匀性和纯净度，减少非金属夹杂物，同时改变其分布形态都是关键。钢坯的成分不均匀且产生严重偏析时，会使轧制后的钢管呈现严重的带状组织，从而降低钢管力学性能和腐蚀性能，甚至不合格。非金属夹杂物(如硫化物和氧化物、硅酸盐)被压成薄片，不仅会影响钢管的性能，而且可能会使钢管在生产过程中产生裂纹。其次，完善浇注和冷却工艺，减少皮下气泡、皮下裂纹、疏松和缩孔也不能忽视，因为这些缺陷无论是哪一种，在穿孔和轧管过程中都有可能造成缺陷，有的缺陷在使用后放大，缩短了产品使用寿命;严重时在中间品就直接报废，如内折。此外，钢坯的外形偏差，如直线度、直径和椭圆度，这都将直接影响到穿孔质量，造成荒管质量缺陷。因此，认可时不仅需要关注炼钢设备及工艺，更要进行延伸至无缝钢管的试验，通过这样的认可过程来确定钢坯出厂检验的检验项目、取样数量和验收标准，特别是规范和指南中没有明确但又需要重点关注的质量项目，如低倍和微观组织的检测。2、确保热炉温控准确性和均匀性无缝钢管制造中用到的热炉有钢坯加热炉和钢管热处理炉。温控准确性和均匀性是评判加热设备好坏的两个重要指标，是加热工艺的重要保证，因此制造厂应严格履行热电偶使用期限和校准周期规定，以及炉膛温度均匀性检测。加热工艺的制定应综合考虑热炉设备、管坯或钢管种类、数量等固有属性，严格控制加热速度、保温时间和冷却速度，避免产生裂纹、过热或过烧。以穿孔阶段管坯加热为例，考虑不锈钢常温下导热系数小(即传热慢)，而膨胀系数大，所以应当在炉内应有较长的预热时间，加热初期的升温速度宜慢，以防产生热裂纹;当坯温超过一定温度(一般850℃左右)后，不锈钢的导热性和塑性迅速增加，同时不锈钢在高温段停留的时间太长会产生α相，即生成铁素体，α相超过一定比例后，金属热塑性急剧下降，严重时，将导致穿孔无法进行，而且高温及长时保温还会使内部晶粒粗大，因此在均热阶段则应当快速加热，短时间完成均热。