Z向钢,又称“抗层状撕裂钢 (lamellar tearing resistant steel)”,即平时所说的Z向性能测试钢。中、低合金耐磨钢这类钢中通常所含的化学元素有硅、锰、铬、钼、钒、钨、镍、钛、硼、铜、稀土等。采用焊接连接的钢结构中,当钢板厚度不小于40 mm且承受沿板厚度方向的拉力时,为避免焊接时产生层状撕裂,需采用抗层状撕裂的钢材(通常简称为“Z向钢”)。厚板存在层状撕裂问题,故要提出Z向性能测试。
z向钢板在焊接过程中还需要控制好焊接速度。在工艺上规定,不同直径的焊丝所焊接的长度,规定焊工按此执行,从而确保焊接速度,其它控制采用电焊机控制,从而达到控制焊接线能量的输入,达到控制z向钢板焊接质量的目的。
为了防止z向钢板出现裂纹采取加热预热,在焊接过程中应注意的一个重要问题,就是焊缝层间温度控制措施。在应用的过程中,则需要采取许多有效的效果。选用具有抗层状撕裂的钢材,降低钢中夹杂物的含量和控制夹杂物的形态,提高钢板厚向的塑性是有效的。
在焊接过程中,40mm厚z向钢板冷却速度较快,因此在焊接过程中一直保持预加热温度,防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降,焊接时还可采取焊后立即盖上保温板,防止焊接区域温度过快冷却。在较高温度(例如200~500℃)的磨料磨损条件下工作的工件或由于摩擦热使表面经受较高温度的工件,可采用铬钼钒、铬钼钒镍或铬钼钒钨等合金耐磨钢,这类钢淬火后,经中温或高温回火时,有二次硬化效应。40mm厚z向钢板焊接不同于中薄板,需要几个小时乃至几十小时才能施焊完成一个构件,因此加强对焊接过程的中间检查.
如果层间温度不控制,焊缝区域会出现多次热应变,造成的残余应力对焊缝质量不利。因此,在z向钢焊接的过程中,层间温度必须要严格控制。中国生产的Z向钢板的标志是在母级钢钢号后面加上Z向钢板等级标志Z15、Z25、Z35。层间温度一般要控制在200-250摄氏度之间。为了保持这种温度,z向钢在焊接时,要求一次焊接连续作业完成。测温方法同预热测温。
当构件较长时,在z向钢焊接的过程中,z向钢的冷却速度较快,因此在焊接过程中一直保持预加热温度,防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降,焊接时还可采取焊后立即盖上保温板,防止焊接区域温度过快冷却。
钢板如果按照厚度进行划分的话,主要有薄板和厚板。薄钢板是用热轧或冷轧方法生产的厚度在0.2-4mm之间的钢板。薄钢板宽度在500-1800mm之间。作为新一代先进钢铁材料,耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2~5倍,并且使用时间愈长,耐蚀作用愈突出。根据不同的用途,薄钢板采用不同材质钢坯轧制而成。通常采用材质有普碳钢,优碳钢,合金结构钢,碳素工具钢,不锈钢和电工用硅钢等。主要用于汽车工业,航空工业,搪瓷工业,电气工业,机械工业等部门。薄钢板除轧制后直接交货之外,还要经过酸洗的,镀锌和镀锡等。
厚钢板是厚度在4mm以上钢板的统称,在实际工作中,常将厚度小于20mm的钢板称为中板,厚度在20-60mm的钢板则称为厚板,厚度大于60mm的钢板则需在专门的特厚板轧机上轧制,故称特厚板。钢锭浇铸时形成的气泡和裂纹,可在高温和压力作用下焊合,从而使钢材的力学性能得到改善。厚钢板的宽度从1800-4000mm。厚板按用途又分造船钢板,桥梁钢板,锅炉钢板,高压容器钢板,花纹钢板,汽车钢板,装甲钢板和复合钢板等。