第一篇：模具鋼淬火十種裂紋分析與措施

模具鋼淬火十種裂紋分析與措施

模具鋼熱處理中，淬火是常見(jiàn)工序。然而，因種種原因，有時(shí)難免會(huì)產(chǎn)生淬火裂紋，致使前功盡棄。分析裂紋產(chǎn)生原因，進(jìn)而采取相應(yīng)預(yù)防措施，具有顯著的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。常見(jiàn)淬火裂紋有以下10種類(lèi)型。

1縱向裂紋

裂紋呈軸向，形狀細(xì)而長(zhǎng)。當(dāng)模具完全淬透即無(wú)心淬火時(shí)，心部轉(zhuǎn)變?yōu)楸热葑畲蟮拇慊瘃R氏體，產(chǎn)生切向拉應(yīng)力，模具鋼的含碳量愈高，產(chǎn)生的切向拉應(yīng)力愈大，當(dāng)拉應(yīng)力大于該鋼強(qiáng)度極限時(shí)導(dǎo)致縱向裂紋形成。以下因素又加劇了縱向裂紋的產(chǎn)生：(1)鋼中含有較多S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)，鋼錠軋制時(shí)沿軋制方向呈縱向嚴(yán)重偏析分布，易產(chǎn)生應(yīng)力集中形成縱向淬火裂紋或原材料軋制后快冷形成的縱向裂紋未加工掉保留在產(chǎn)品中導(dǎo)致最終淬火裂紋擴(kuò)大形成縱向裂紋；(2)模具尺寸在鋼的淬裂敏感尺寸范圍內(nèi)(碳工具鋼淬裂危險(xiǎn)尺寸為8-15mm，中低合金鋼危險(xiǎn)尺寸25-40mm)或選擇的淬火冷卻介質(zhì)大大超過(guò)該鋼的臨界淬火冷卻速度時(shí)均易形成縱向裂紋。

預(yù)防措施：(1)嚴(yán)格原材料入庫(kù)檢查，對(duì)有害雜質(zhì)含量超標(biāo)鋼材不投產(chǎn)；(2)盡量選用真空冶煉、爐外精煉或電渣重熔模具鋼材；(3)改進(jìn)熱處理工藝，采用真空加工熱、保護(hù)氣氛加熱和充分脫氧鹽浴爐加熱及分析淬火、等溫淬

火；(4)變無(wú)心淬火為有心淬火即不完全淬透，獲得強(qiáng)韌性高的下貝氏體組織等措施，大幅度降低拉應(yīng)力，能有效避免模具縱向開(kāi)裂和淬火畸變。

2橫向裂紋

裂紋特征是垂直于軸向。未淬透模具，在淬硬區(qū)與未淬硬區(qū)過(guò)渡部分存在大的拉應(yīng)力峰值，大型模具快速冷卻時(shí)易形成大的拉應(yīng)力峰值，因形成的軸向應(yīng)力大于切向應(yīng)力，導(dǎo)致產(chǎn)生橫向裂紋。鍛造模塊中S、P、Sb、Bi、Pb、Sn、As等低熔點(diǎn)有害雜質(zhì)的橫向偏析或模塊存在橫向顯微裂紋，淬火后經(jīng)擴(kuò)展形成橫向裂紋。

 預(yù)防措施：(1)模塊應(yīng)合理鍛造，原材料長(zhǎng)度與直徑之比即鍛造比最好選在2-3之間，鍛造之間雙十字形變向鍛造，經(jīng)五鐓五拔多火鍛造，使鋼中碳化物和雜質(zhì)呈細(xì)、小、勻分布于鋼基體，鍛造纖維組織圍繞型腔無(wú)定向分布，大幅度提高模塊橫向力學(xué)性能，減少和消除應(yīng)力源；(2)選擇理想的冷卻速度和冷卻介質(zhì)：在鋼的Ms點(diǎn)以上快冷，大于該鋼臨界淬火冷卻速度，鋼中過(guò)冷奧氏體產(chǎn)生的應(yīng)力為熱應(yīng)力，表層為壓應(yīng)力，內(nèi)層為張應(yīng)力，相互抵消，有效防止熱應(yīng)力裂紋形成，在鋼的Ms-Mf之間緩冷，大幅度降低形成淬火馬氏體時(shí)的組織應(yīng)力。當(dāng)鋼中熱應(yīng)力與相應(yīng)應(yīng)力總和為正(張應(yīng)力)時(shí)，則易淬裂，為負(fù)時(shí)，則不易淬裂。充分利用熱應(yīng)力，降低相變應(yīng)力，控制應(yīng)力總和為負(fù)，能有效避免橫向淬火裂紋發(fā)生。CL-1有機(jī)淬火介質(zhì)是較理想淬火劑，同時(shí)可減少和避免淬火模具畸變，還可控制硬化層合理分布。調(diào)正CL-1 淬火劑不同濃度配比，可得到不同冷卻速度，獲得所需硬化層分布，滿(mǎn)足不

同模具鋼需求。

 3弧狀裂紋

常發(fā)生在模具棱角、凸臺(tái)、刀紋、尖角、直角、缺口、孔穴、凹模接線(xiàn)飛邊等形狀突變處。這是因?yàn)?，淬火時(shí)棱角處產(chǎn)生的應(yīng)力是平滑表面平均應(yīng)力的10倍。另外，(1)鋼中含碳(C)量和合金元素含量愈高，鋼Ms點(diǎn)愈低，Ms點(diǎn)降低2℃，則淬裂紋傾向增加1.2倍，Ms點(diǎn)降低8℃，淬裂傾向則增加8倍；(2)鋼中不同組織轉(zhuǎn)變和相同組織轉(zhuǎn)變不同時(shí)性，由于不同組織比容差，造成巨大組織應(yīng)力，導(dǎo)致組織交界處形成弧狀裂紋；(3)淬火后未及時(shí)回火，或回火不充分，鋼中殘余奧氏體未充分轉(zhuǎn)變，保留在使用狀態(tài)中，促使應(yīng)力重新分布，或模具服役時(shí)殘余奧氏體發(fā)生馬氏體相變產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)綜合應(yīng)力大于該鋼強(qiáng)度極限時(shí)便形成弧狀裂紋；(4)具有第二類(lèi)回火脆性鋼，淬火后高溫回火緩冷，導(dǎo)致鋼中P、S等有害雜質(zhì)化合物沿晶界析出，大大降低晶界結(jié)合力和強(qiáng)韌性，增加脆性，服役時(shí)在外力作用下形成弧狀裂紋。 預(yù)防措施：(1)改進(jìn)設(shè)計(jì)，盡量使形狀對(duì)稱(chēng)，減少形狀突變，增加工藝孔與加強(qiáng)筋，或采用組合裝配；(2)圓角代直角及尖角銳邊，貫穿孔代盲孔，提高加工精度和表面光潔度，減少應(yīng)力集中源，對(duì)于無(wú)法避免直角、尖角銳邊、盲孔等處一般硬度要求不高，可用鐵絲、石棉繩、耐火泥等進(jìn)行包扎或填塞，人為造成冷卻屏障，使之緩慢冷卻淬火，避免應(yīng)力集中，防止淬火時(shí)弧狀裂紋形成；(3)淬火鋼應(yīng)及時(shí)回火，消除部分淬火內(nèi)應(yīng)力，防止淬火應(yīng)力擴(kuò)展；(4)較長(zhǎng)時(shí)間回火，提高模具抗斷裂韌性值：(5)充分回火，得到穩(wěn)

定組織性能；(6)多次回火使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變充分和消除新的應(yīng)力；(7)合理回火，提高鋼件疲勞抗力和綜合機(jī)械力學(xué)性能；(8)對(duì)于有第二類(lèi)回火脆性模具鋼高溫回火后應(yīng)快冷(水冷或油冷)，可消除二類(lèi)回火脆性，防止和避免淬火時(shí)弧狀裂紋形狀。

 4剝離裂紋

模具服役時(shí)在應(yīng)力作用下，淬火硬化層一塊塊從鋼基體中剝離。因模具表層組織和心部組織比容不同，淬火時(shí)表層形成軸向、切向淬火應(yīng)力，徑向產(chǎn)生拉應(yīng)力，并向內(nèi)部突變，在應(yīng)力急劇變化范圍較窄處產(chǎn)生剝離裂紋，常發(fā)生于經(jīng)表層化學(xué)熱處理模具冷卻過(guò)程中，因表層化學(xué)改性與鋼基體相變不同時(shí)性引起內(nèi)外層淬火馬氏體膨脹不同時(shí)進(jìn)行，產(chǎn)生大的相變應(yīng)力，導(dǎo)致化學(xué)處理滲層從基體組織中剝離。如火焰表面淬硬層、高頻表面淬硬層、滲碳層、碳氮共滲層、滲氮層、滲硼層、滲金屬層等?；瘜W(xué)滲層淬火后不宜快速回火，尤其是300℃以下低溫回火快速加熱，會(huì)促使表層形成拉應(yīng)力，而鋼基體心部及過(guò)渡層形成壓縮應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于壓縮應(yīng)力時(shí)，導(dǎo)致化學(xué)滲層被拉裂剝離。

預(yù)防措施：(1)應(yīng)使模具鋼化學(xué)滲層濃度與硬度由表至內(nèi)平緩降低，增強(qiáng)滲層與基體結(jié)合力，滲后進(jìn)行擴(kuò)散處理能使化學(xué)滲層與基體過(guò)渡均勻；(2)模具鋼化學(xué)處理之前進(jìn)行擴(kuò)散退火、球化退火、調(diào)質(zhì)處理，充分細(xì)化原始組織，能有效防止和避免剝離裂紋產(chǎn)生，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

 5網(wǎng)狀裂紋

裂紋深度較淺，一般深約0.01～1.5mm，呈輻射狀，別名龜裂。原因主要有：(1)原材料有較深脫碳層，冷卻削加工未去除，或成品模具在氧化氣氛爐中加熱造成氧化脫碳；(2)模具脫碳表層金屬組織與鋼基體馬氏體含碳量不同，比容不同，鋼脫碳表層淬火時(shí)產(chǎn)生大的拉應(yīng)力，因此，表層金屬往往沿晶界被拉裂成網(wǎng)狀；(3)原材料是粗晶粒鋼，原始組織粗大，存在大塊狀鐵素體，常規(guī)淬火無(wú)法消除，保留在淬火組織中，或控溫不準(zhǔn)，儀表失靈，發(fā)生組織過(guò)熱，甚至過(guò)燒，晶粒粗化，失去晶界結(jié)合力，模具淬火冷卻時(shí)鋼的碳化物沿奧氏體晶界析出，晶界強(qiáng)度大大降低，韌性差，脆性大，在拉應(yīng)力作用下沿晶界呈網(wǎng)狀裂開(kāi)。

預(yù)防措施：(1)嚴(yán)格原材料化學(xué)成分、金相組織和探傷檢查，不合格原材料和粗晶粒鋼

不宜作模具材料；(2)選用細(xì)晶粒鋼、真空電爐鋼，投產(chǎn)前復(fù)查原材料脫碳層深度，冷切削

加工余量必須大于脫碳層深度；(3)制訂先進(jìn)合理熱處理工藝，選用微機(jī)控溫儀表，控制精

度達(dá)到±1.5℃，定時(shí)現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)儀表；(4)模具產(chǎn)品最終處理選用真空電爐、保護(hù)氣氛爐和經(jīng)

充分脫氧鹽浴爐加熱模具產(chǎn)品等措施，有效防止和避免網(wǎng)狀裂紋形成。

6冷處理裂紋

模具鋼多為中、高碳合金鋼，淬火后還有部分過(guò)冷奧氏體未轉(zhuǎn)變成馬氏

體，保留在使用狀態(tài)中成為殘余奧氏體，影響使用性能。若置于零度以下繼續(xù)冷卻，能促使殘余奧氏體發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，因此，冷處理的實(shí)質(zhì)是淬火繼續(xù)。室溫下淬火應(yīng)力和零度下淬火應(yīng)力疊加，當(dāng)疊加應(yīng)力超過(guò)該材料強(qiáng)度極限時(shí)便形成冷處理裂紋。

預(yù)防措施：(1)淬火后冷處理之前將模具置于沸水中煮30-60min，可消除15％-25％淬火內(nèi)應(yīng)力并使殘余奧氏體穩(wěn)定化，再進(jìn)行-60℃常規(guī)冷處理，或進(jìn)行-120℃深冷處理，溫度愈低，殘余奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體量愈多，但不可能全部轉(zhuǎn)變完，實(shí)驗(yàn)表明，約有2%-5%殘余奧氏體保留下來(lái)，按需要保留少量殘余奧氏體可松馳應(yīng)力，起緩沖作用，因殘余奧氏體又軟又韌，能部分吸收馬氏體化急劇膨脹能量，緩和相變應(yīng)力；(2)冷處理完畢后取出模具投入熱水中升溫，可消除40%-60%冷處理應(yīng)力，升溫至室溫后應(yīng)及時(shí)回火，冷處理應(yīng)力進(jìn)一步消除，避免冷處理裂紋形成，獲得穩(wěn)定性組織性能，確保模具產(chǎn)品存放和使用中不發(fā)生畸變。

 7磨削裂紋

常發(fā)生在模具成品淬火、回火后磨削冷加工過(guò)程中，多數(shù)形成的微細(xì)裂紋與磨削方向垂直，深約0.05-1.0mm。(1)原材料預(yù)處理不當(dāng)，未能充分消除原材料塊狀、網(wǎng)狀、帶狀碳化物和發(fā)生嚴(yán)重脫碳；(2)最終淬火加熱溫度過(guò)高，發(fā)生過(guò)熱，晶粒粗大，生成較多殘余奧氏體；(3)在磨削時(shí)發(fā)生應(yīng)力誘發(fā)相變，使殘余奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，組織應(yīng)力大，加上因回火不充分，留有較多殘余拉應(yīng)力，與磨削組織應(yīng)力疊加，或因磨削速度、進(jìn)刀量大及冷卻

不當(dāng)，導(dǎo)致金屬表層磨削熱急劇升溫至淬火加熱溫度，隨之磨削液冷卻，造成磨削表層二次淬火，多種應(yīng)力綜合，超過(guò)該材料強(qiáng)度極限，便引起表層金屬磨削裂紋。

預(yù)防措施：(1)對(duì)原材料進(jìn)行改鍛，多次雙十字形變向鐓拔鍛造，經(jīng)四鐓四拔，使鍛造纖維組織圍繞型腔或軸線(xiàn)呈波浪形對(duì)稱(chēng)分布，并利用最后一火高溫余熱進(jìn)行淬火，接著高溫回火，能充分消除塊狀、網(wǎng)狀、帶狀和鏈狀碳化物，使碳化物細(xì)化至2-3級(jí)；(2)制訂先進(jìn)的熱處理工藝，控制最終淬火殘余奧氏體含量不超標(biāo)；(3)淬火后及時(shí)進(jìn)行回火，消除淬火應(yīng)力；(4)適當(dāng)降低磨削速度、磨削量、磨削冷卻速度，能有效防止和避免磨削裂紋形成。

8線(xiàn)切割裂紋

該裂紋出現(xiàn)在經(jīng)過(guò)淬火、回火的模塊在線(xiàn)切割加工過(guò)程中，此過(guò)程改變了金屬表層、中間層和心部應(yīng)力場(chǎng)分布狀態(tài)，淬火殘余內(nèi)應(yīng)力失去平衡變形，某一區(qū)域出現(xiàn)大的拉應(yīng)力，此拉應(yīng)力大于該模具材料強(qiáng)度極限時(shí)導(dǎo)致炸裂，裂紋是弧尾狀剛勁變質(zhì)層裂紋。實(shí)驗(yàn)表明，線(xiàn)切割過(guò)程是局部高溫放電和迅速冷卻過(guò)程，使金屬表層形成樹(shù)枝鑄態(tài)組織凝固層，產(chǎn)生600-900MPa拉應(yīng)力和厚約0.03mm的高應(yīng)力二次淬火白亮層。裂紋產(chǎn)生原因：(1)原材料存在嚴(yán)重的碳化物偏析；(2)儀表失靈，淬火加熱溫度過(guò)高，晶粒粗大，降低材料強(qiáng)韌性，增加脆性；(3)淬火工件未及時(shí)回火和回火不充分，存在過(guò)大的殘余內(nèi)應(yīng)力和線(xiàn)切割過(guò)程中形成的新內(nèi)應(yīng)力疊加導(dǎo)致線(xiàn)切割裂紋。

預(yù)防措施：(1)嚴(yán)格原材料入庫(kù)前檢查，確保原材料組織成分合格，對(duì)不

合格原材料必須改進(jìn)鍛，擊碎碳化物，使化學(xué)成分、金相組織等達(dá)到技術(shù)條件后方可投產(chǎn)、模塊熱處理前加工成品需留足一定磨量后淬火、回火、線(xiàn)切割；(2)入爐前校驗(yàn)儀表，選用微機(jī)控溫，控溫精度±1.5℃，真空爐、保護(hù)氣氛爐加熱，嚴(yán)防過(guò)熱和氧化脫碳；(3)采用分級(jí)淬火、等溫淬火和淬火后及時(shí)回火，多次回火，充分消除內(nèi)應(yīng)力，為線(xiàn)切割創(chuàng)造條件；(4)制訂科學(xué)合理線(xiàn)切割工藝。

模具服役時(shí)在交變應(yīng)力反復(fù)作用下形成的顯微疲勞裂紋緩慢擴(kuò)展，導(dǎo)致突然疲勞斷裂。(1)原材料存在發(fā)紋、白點(diǎn)、孔隙、疏松、非金屬夾雜、碳化物嚴(yán)重偏析、帶狀組織、塊狀游離鐵素體冶金組織缺陷，破壞了基體組織連續(xù)性，形成不均勻應(yīng)力集中。鋼錠中H2未排除，導(dǎo)致軋制時(shí)形成白點(diǎn)。鋼中存在Sb、Bi、Pb、Sn、As和S、P等有害雜質(zhì)，鋼中的P易引起冷脆，而S易引起熱脆，S、P有害雜質(zhì)超標(biāo)均易形成疲勞源；(2)化學(xué)滲層過(guò)厚、濃度過(guò)大、滲層過(guò)徒、硬化層過(guò)淺、過(guò)渡區(qū)硬度低等都可導(dǎo)致材料疲勞強(qiáng)度急劇降低；(3)當(dāng)模面加工粗糙、精度低、光潔度差，以及刀紋、刻字、劃痕、碰傷、腐蝕麻面等也易引起應(yīng)力集中導(dǎo)致疲勞斷裂。

預(yù)防措施：(1)嚴(yán)格選材，確保材質(zhì)，控制Pb、As、Sn等低熔點(diǎn)雜質(zhì)與S、P非金屬雜質(zhì)含量不超標(biāo)；(2)投產(chǎn)前進(jìn)行材質(zhì)檢查，不合格原材料不投產(chǎn)；(3)選用具有純潔度高、雜質(zhì)少、化學(xué)成分均勻、晶粒細(xì)、碳化物小、等向性能好，疲勞強(qiáng)度高等特點(diǎn)的電渣重熔精煉鋼，對(duì)模具型面表面噴丸強(qiáng)化和表面化學(xué)滲層改性強(qiáng)化處理，使金屬表層為預(yù)壓應(yīng)力，抵消模具服役時(shí)產(chǎn)生 的拉應(yīng)力，提高模具型面疲勞強(qiáng)度；(4)提高模具型面加工精度和光潔度；(5)改

善化學(xué)滲層和硬化層組織性能；(6)采用微機(jī)控制化學(xué)滲層厚度、濃度和硬化層厚度。

10應(yīng)力腐蝕裂紋

該裂紋常發(fā)生在使用過(guò)程中。金屬模具因化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，引起從表至內(nèi)組織結(jié)構(gòu)損壞腐蝕作用而產(chǎn)生開(kāi)裂，這就是應(yīng)力腐蝕裂紋。模具鋼因熱處理后組織不同，抗蝕性能也不同。最耐蝕組織為奧氏體(A)，最易腐蝕組織為屈氏體(T)，依次為鐵素體(F)馬氏體(M)珠光體(P)索氏體(S)。因此，模具鋼熱處理不宜得到T組織。淬火鋼雖經(jīng)回火，但因回火不充分，淬火內(nèi)應(yīng)力或多或少依然存在，模具服役時(shí)在外力作用下也會(huì)產(chǎn)生新的應(yīng)力，凡有應(yīng)力存在于金屬模具中就會(huì)有應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生。

預(yù)防措施：(1)模具鋼淬火后應(yīng)及時(shí)回火，充分回火，多次回火，以消除淬火內(nèi)應(yīng)力；(2)模具鋼淬火后一般不宜在350-400℃回火，因T組織常在此溫度出現(xiàn)，發(fā)生有T組織模具應(yīng)重新處理，模具應(yīng)進(jìn)行防銹處理，提高抗蝕性能；(3)熱作模具服役前進(jìn)行低溫預(yù)熱，冷作模具服役一個(gè)階段后進(jìn)行一次低溫回火消除應(yīng)力，不僅能防止和避免應(yīng)力腐蝕裂紋發(fā)生，還可大幅度提高模具使用壽命，一舉兩得，有顯著技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

第二篇：采暖地面裂紋防治措施

施工時(shí)要注意 地暖地面防裂相關(guān)研究

日期：2011-01-12 編輯：Mr.Warm 出處：地暖之家

地暖是隨著建筑新技術(shù)、新工藝的采用及不斷深化，從韓國(guó)學(xué)習(xí)引進(jìn)的一種新的采暖方式。通過(guò)與普通暖氣片比較使用效果，在室內(nèi)溫度降低2～3℃情況下，舒適度相等。其供熱原理為采用雙回路同程式集中供熱，通過(guò)在樓地面施工中改進(jìn)構(gòu)造形式，鋪設(shè)地盤(pán)管輻射采暖。既適用于住宅等較小面積的民用建筑，也適用于較大面積的公用辦公建筑，從地面采暖系統(tǒng)的建設(shè)成本和使用功能來(lái)看極具發(fā)展推廣潛力。

我國(guó)目前地暖系統(tǒng)使用還不是很普遍，所以在設(shè)計(jì)和施工方面還存在一些問(wèn)題亟待解決。通過(guò)在青島海悅項(xiàng)目、青島市南軟件園一期、青島市南軟件園二期等工程超過(guò)14萬(wàn)m2鋪設(shè)面積的施工實(shí)踐，針對(duì)在施工時(shí)和日后使用當(dāng)中出現(xiàn)的質(zhì)量通病，總結(jié)出幾點(diǎn)意見(jiàn)和建議。以利于該項(xiàng)新技術(shù)能夠盡快納入規(guī)范化管理，并迅速得到廣泛推廣和應(yīng)用，滿(mǎn)足人民群眾對(duì)居住環(huán)境更高層次的需求。1 工程概況

青島市南軟件園二期工程位于銀川西路南側(cè)，為5個(gè)2～4層框架結(jié)構(gòu)辦公及軟件開(kāi)發(fā)用房，建筑面積約13萬(wàn)m2，占地面積約10萬(wàn)m2，地盤(pán)管地面采暖系統(tǒng)面積約9.6萬(wàn)m2(約33.5萬(wàn)延米)，柱距為8.4m×8.4m，普通房間開(kāi)間占6～8個(gè)柱網(wǎng)。除部分半地下室作為車(chē)庫(kù)沒(méi)有設(shè)置采暖，包括衛(wèi)生間在內(nèi)全部為地盤(pán)管采暖設(shè)置。該工程使用φ20XL交聯(lián)管設(shè)計(jì)，40mm厚C20陶粒輕骨料混凝土填充，中配φ4×150鋼絲網(wǎng)，20mm厚1:2.5水泥砂漿罩面層。2 裂縫產(chǎn)生的機(jī)理

地盤(pán)管采暖地面由于使用前后溫度差異較大導(dǎo)致內(nèi)部應(yīng)力迅速變異，極易產(chǎn)生裂縫。裂縫從施工過(guò)程開(kāi)始陸續(xù)出現(xiàn)，隨著采暖周期循環(huán)有發(fā)展擴(kuò)大的趨勢(shì)。地面開(kāi)裂不僅會(huì)造成對(duì)精裝修層的破壞，甚至?xí)捎趹?yīng)力局部集中作用破壞地盤(pán)管系統(tǒng)的嚴(yán)密性，造成樓地面滲漏，直接影響使用功能。而且，因?yàn)槠浔旧淼臉?gòu)造特點(diǎn)(見(jiàn)圖1)，維修工作的難度極大。因此，地盤(pán)管地面的防裂問(wèn)題及控制采暖地盤(pán)管合理間距尤為突出，必須在設(shè)計(jì)和施工階段妥善解決。

圖1 供熱系統(tǒng)構(gòu)造

圖2 界格縫設(shè)置/圖3 界格縫構(gòu)造剖面

施工方面的錯(cuò)誤分析 2.1 水泥品種選擇不當(dāng)；

2.2 配合比采用不當(dāng)，出現(xiàn)水泥用量偏大或水灰比偏大； 2.3 砂、石含泥量偏高或篩分粒徑不合理； 2.4 基層平整度差；

2.5 苯板空鼓、翹曲、鋪設(shè)不到位，地盤(pán)管固定不牢固； 2.6 防裂網(wǎng)設(shè)置不當(dāng)，保護(hù)層偏大或偏??；

2.7 采暖組設(shè)計(jì)尺寸及界格縫設(shè)置部位、留置方法不當(dāng)； 2.8 混凝土保護(hù)層密實(shí)度差；

2.9 砂漿面層施工方法不當(dāng)或養(yǎng)護(hù)齡期太短． 3 防治措施和處理辦法 3.1 設(shè)計(jì)方面

從理論上分析，由于構(gòu)造層材料性質(zhì)差別大、構(gòu)造層和構(gòu)造層之間無(wú)約束力、使用期與非使用期極大溫差等，這種應(yīng)力和變形是不可避免的，所以防止裂縫的目的應(yīng)在于力求解除對(duì)裝修層的破壞和對(duì)地盤(pán)管系統(tǒng)的不利影響，并努力使裂縫和變形呈現(xiàn)規(guī)則化，以滿(mǎn)足使用功能和觀感要求。水泥材料和采暖材料具有以下特性：

1)混凝土強(qiáng)度相當(dāng)時(shí)，砂漿的水泥用量大，施工過(guò)程中極易出現(xiàn)收縮裂縫，砂漿保護(hù)層強(qiáng)度低，即使配置鋼筋，由于其握裹力不夠，在內(nèi)部應(yīng)力和外部應(yīng)力作用下很容易開(kāi)裂，相比之下，混凝土的物理性能比較好。

2)控制采暖單元與界格縫尺寸一致，通過(guò)界格縫間的熱水管要有補(bǔ)償傳輸措施，以利于伸縮變形。

根據(jù)上述兩個(gè)特性，故在進(jìn)行構(gòu)造分析和荷載對(duì)比之后，提出變更設(shè)計(jì)構(gòu)造，控制采暖單元，把砂漿保護(hù)層改為細(xì)石混凝土保護(hù)層，增設(shè)冷拔鋼絲網(wǎng)片等強(qiáng)制措施，以此避免由于材料本身的問(wèn)題導(dǎo)致的地面裂縫。3.2 界格縫設(shè)置

在應(yīng)力集中部位設(shè)置界格縫并使上下層在同一位置。把面積較大的樓面、地面合理劃分，留置界格縫，柱子周邊及墻邊也要設(shè)界格縫?？p寬15～20mm，中間填充彈性防水材料，界格縫設(shè)置的尺寸要求為：住宅一般不大于2000mm×2000mm，大開(kāi)間辦公樓一般不大于3000mm×3000mm[3]，使地盤(pán)管采暖地面構(gòu)造層形成相對(duì)獨(dú)立的板塊(見(jiàn)圖

2、圖3)。3.3 鋼絲網(wǎng)片設(shè)置

保護(hù)層中設(shè)置防裂鋼絲網(wǎng)片并斷開(kāi)，以解除外部約束力。不規(guī)則的內(nèi)部應(yīng)力被分散和削弱之后，就不會(huì)出現(xiàn)起拱變形，由裂縫產(chǎn)生的橫向和豎向變形量亦將大大降低，使變形結(jié)果不足以形成對(duì)裝修層和地盤(pán)管系統(tǒng)本身的破壞．并且由于裂縫趨向規(guī)則化，使地面觀感質(zhì)量大為改觀。實(shí)踐證明，從設(shè)計(jì)階段對(duì)地盤(pán)管采暖地面構(gòu)造加以完善至關(guān)重要。3.4 施工過(guò)程精細(xì)化

最終防治地盤(pán)管采暖地面裂縫的關(guān)鍵是對(duì)施工過(guò)程的有效控制。界格縫一定要分倉(cāng)施工，不能求快而一遍成活。由于施工過(guò)程條件復(fù)雜多變，手工操作量大，容易出現(xiàn)人為的質(zhì)量偏差，所以采取合理的技術(shù)措施，加強(qiáng)施工質(zhì)量管理是防治裂縫的決定性環(huán)節(jié)，因此，要做好事前預(yù)防，做到施工過(guò)程精細(xì)化。

從材料選擇到制定合理的施工工藝流程和技術(shù)措施的注意要點(diǎn)： 1)選用水化熱低的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥。

2)通過(guò)試驗(yàn)確定施工配合比和水灰比，嚴(yán)格按照試驗(yàn)配合比計(jì)量拌料。3)對(duì)結(jié)構(gòu)層進(jìn)行清理和局部找平，平整度偏差控制在5mm以?xún)?nèi)。

4)苯板厚度允許偏差±2mm，平整度偏差2mm以?xún)?nèi)，XL交聯(lián)管間距允許偏差±20mm，卡釘間距允許偏差±20mm，彎曲處間距按150mm，鋪設(shè)平整，固定牢固。5)嚴(yán)格控制防裂網(wǎng)位置，不得緊貼地盤(pán)管，且保護(hù)層不得小于20mm；防裂網(wǎng)在界格處必須斷開(kāi)，邊緣整齊、鋪設(shè)到位；局部搭接使用時(shí)，搭接寬度不小于200mm，必須每點(diǎn)綁扎牢固。

6)在應(yīng)力集中處及樓地面四周邊緣均應(yīng)按要求留置界格縫，板塊劃分單元面積不宜過(guò)大，界格縫處構(gòu)造層(砂漿、混凝土及配筋)必須完全斷開(kāi)，上下層縫貫通，并保持順直，位置一致，混凝土內(nèi)界格縫寬不宜小于15mm，用軟質(zhì)材料填充。面層可采用不小于5 mm假縫做界格，密 封膠填縫。7)在墻地面陰角部位、柱子周邊，墻面抹灰層和裝飾面層應(yīng)與地面面層之間預(yù)留5～10mm左右的縫隙，作為在供暖周期內(nèi)避免由于膨脹變形產(chǎn)生裂紋的重要措施，可以有效地避免陰角部位地面變形對(duì)墻體基層和裝飾層的不利影響。

8)嚴(yán)禁機(jī)械振搗?；炷帘Ｗo(hù)層施工過(guò)程中可用重約30kg，長(zhǎng)約800～1000mm的鋼 管碾子碾壓數(shù)遍達(dá)到密實(shí)，壓出水泥漿后，刮壓平整。

9)混凝土收漿后，應(yīng)立即進(jìn)行面層施工，以保證其良好的結(jié)合。應(yīng)分3遍壓光成型，24h后灑水養(yǎng)護(hù)，保持濕潤(rùn)狀態(tài)不少于7d，混凝土強(qiáng)度未達(dá)標(biāo)之前上人操作要鋪設(shè)墊板。

10)加強(qiáng)施工中的全面質(zhì)量管理，做好事中控制。施工方案要得到有效實(shí)施，施工人員應(yīng)跟蹤檢查，嚴(yán)格控制工序施工質(zhì)量，盡量避免人為質(zhì)量偏差。地盤(pán)管系統(tǒng)試壓合格后必須帶壓進(jìn)行后續(xù)施工。11)在施工過(guò)程中偶然出現(xiàn)過(guò)局部樓面地盤(pán)管鋪設(shè)完畢后澆注混凝土前，基層被雨水浸泡的情況，雖經(jīng)返工處理，仍然不同程度地產(chǎn)生了局部裂紋，因此，保持基層干燥也是一個(gè)很重要的方面 4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)青島海悅項(xiàng)目、青島市南軟件園一期、青島市南軟件園二期等工程約140000m2的地盤(pán)管采暖地面工程實(shí)踐證明，上述地面裂縫的控制方法和措施卓有成效，完全達(dá)到使用功能要求，在多個(gè)供暖季節(jié)使用中，多次回訪(fǎng)客戶(hù)，反映良好。

低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)質(zhì)量控制

來(lái)源：地暖雜志, 更新時(shí)間：2011-03-26 12:29 點(diǎn)擊： 171次 作者：張漢軍張敏

低溫?zé)崴匕遢椛洳膳且环N利用建筑物內(nèi)部地面暗敷設(shè)循環(huán)盤(pán)管管材，以低溫?zé)崴疄闊崦剑晒┡療崴d熱加熱采暖房間地板，以采暖房間的地板作為散熱面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)由地面向房間的散熱供暖系統(tǒng)。其所需供暖熱水溫度一般不超過(guò)60℃，供回水溫差不宜超過(guò)10℃。散熱面溫度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)散熱片，比傳統(tǒng)散熱片節(jié)約能耗21％左右。輻射采暖地板由地面層、填充層、熱絕緣層、防水層，找平層及采暖循環(huán)盤(pán)管、固定卡子等組成。(見(jiàn)圖I)

實(shí)踐證明，低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?，從提高室?nèi)舒適度、節(jié)能、節(jié)材、增大房間使用面積等諸方面而言，越來(lái)越受到人們的歡迎。當(dāng)然它也有一定的缺點(diǎn)，例如更換、維修暗敷循環(huán)盤(pán)管困難；采暖房間的地板受溫差影響，膨脹收縮系數(shù)大，容易引起各種裂縫。筆者在將近兩年的調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：

I．由于設(shè)計(jì)原因而出現(xiàn)房間內(nèi)過(guò)冷或過(guò)熱，采暖主管道因伸縮補(bǔ)償器設(shè)置不合理而出現(xiàn)溫差變形過(guò)大，最終造成接口撅開(kāi)，在寒冷地區(qū)地下室由于新型管材供暖主管道保溫層厚度不足而出現(xiàn)管道凍裂等現(xiàn)象。

2．由于施工安裝的原因出現(xiàn)接口滲漏，暗敷設(shè)循環(huán)盤(pán)管劃傷、彎曲半徑過(guò)小而出現(xiàn)彎曲圓弧頂部彎折。

3．采暖房間的地板受溫差影響，膨脹收縮系數(shù)大，裝飾地板由于施工不合理，引起裂縫和弓起等。

4．由于沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)劃預(yù)留孔洞、預(yù)埋套管、設(shè)置管道井，或沒(méi)有安排對(duì)不允許在管道井設(shè)置的獨(dú)立系統(tǒng)(例如煤氣系統(tǒng))的施工協(xié)調(diào)，出現(xiàn)在管道穿越樓板施工時(shí)，任意在樓板上打眼，造成已施工的地面暗敷設(shè)循環(huán)盤(pán)管損壞。

1質(zhì)量問(wèn)題 1．1設(shè)計(jì)問(wèn)題：

1．1．1我國(guó)住宅采用低溫?zé)崴匕遢椛洳膳瘧?yīng)用時(shí)間較短，目前，很多工程的地板采暖設(shè)計(jì)是由材料供應(yīng)商提供(大多數(shù)沒(méi)有資質(zhì))，在由設(shè)計(jì)總包單位認(rèn)可的做法。相應(yīng)的國(guó)家技術(shù)規(guī)程還沒(méi)有出臺(tái)，各地方的標(biāo)準(zhǔn)又不完善，許多設(shè)計(jì)人員僅僅通過(guò)一些地方標(biāo)準(zhǔn)提供的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，產(chǎn)生了一定的誤差。例如：北京規(guī)程計(jì)算供暖熱負(fù)荷取常規(guī)對(duì)流供暖方式計(jì)算的供暖熱負(fù)荷的95％，河北為90％；考慮家具和其他地面覆蓋物的遮擋因素，按房間地面的總面積乘以適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)后，計(jì)算單位地板所需有效散熱量，而各地方標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)采暖區(qū)與房間總面積的比值要求又不同，計(jì)算系數(shù)也不一樣。1．1．7土壤上部、不采暖房間和住宅樓板上部的地板采暖循環(huán)盤(pán)管之下、以及地板采暖循環(huán)盤(pán)管沿外墻周邊的熱絕緣層厚度過(guò)小，增加了無(wú)效熱損失量。

1．1．8輻射采暖地板鋪設(shè)在潮濕房間(如衛(wèi)生間和廚房等)內(nèi)時(shí)，熱絕緣層以上未設(shè)計(jì)防水層，造成保溫層受潮，影響保溫隔熱效果。

1．1．9采暖新型管材主管道因不設(shè)伸縮補(bǔ)償器或設(shè)置不合理造成接口撅開(kāi)。由于新型給水材料線(xiàn)膨脹系數(shù)較大，管道因水溫或環(huán)境溫度變化較大而產(chǎn)生變形，因此在設(shè)計(jì)施工中必須考慮管道的伸縮量。如果在施工中，解決了管道系統(tǒng)的伸縮量就會(huì)避免直線(xiàn)管段彎曲變形、或因變形引起的接口滲漏問(wèn)題。

1．1．10在寒冷地區(qū)地下室由于新型管材供暖主管道保溫層厚度設(shè)計(jì)不足或保溫層受潮而出現(xiàn)管道凍裂，因?yàn)榈蜏責(zé)崴匕遢椛洳膳療崦綔囟炔桓撸绻艿辣馗魺釋雍穸炔蛔?，或保溫隔熱層受潮，尤其在初次供暖時(shí)，非常容易出現(xiàn)主管道被凍裂的情況。

1．1．11小區(qū)采暖系統(tǒng)沒(méi)有整體規(guī)劃，出現(xiàn)一個(gè)小區(qū)采用不同的采暖系統(tǒng)，有的使用散熱器供暖，有的使用低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?，兩個(gè)系統(tǒng)又沒(méi)有熱交換措施，使低溫?zé)崴匕遢椛洳膳到y(tǒng)長(zhǎng)期在高溫下運(yùn)行，而絕大多數(shù)新型管材循環(huán)盤(pán)管高溫耐受性能不良，從而降低了地板采暖的使用壽命。另外在建筑物的熱力人口處沒(méi)有設(shè)置平衡閥，即使小區(qū)的采暖方式相同，不同的單位工程采暖效果卻不同。

1．1．12采暖系統(tǒng)環(huán)路設(shè)計(jì)時(shí)，多個(gè)房間采用一個(gè)環(huán)路，使室內(nèi)溫度達(dá)不到要求，應(yīng)該使每個(gè)房間至少有一個(gè)環(huán)路，一個(gè)環(huán)路不宜擔(dān)負(fù)兩個(gè)以上的供暖。1．2材料選用問(wèn)題

1．2．1地板輻射采暖循環(huán)盤(pán)管的管材選用新型管材循環(huán)盤(pán)管從材質(zhì)上有交聯(lián)聚乙烯、聚丁烯、鋁塑、三型聚丙烯、銅等，這些材料都有一定的適用范圍，許多建設(shè)單位、開(kāi)發(fā)商和施工單位對(duì)產(chǎn)品的性能了解不夠，在使用時(shí)有些無(wú)所適從，甚至有些單位因?yàn)閷?duì)各種管材的適用范圍不清，出現(xiàn)了一系列的質(zhì)量問(wèn)題。在材料的選用方面首先必須弄清新型管材的力學(xué)特性與鋼管等金屬管道有較大的區(qū)別。鋼管的使用壽命主要取決于腐蝕速度，使用溫度對(duì)力學(xué)特性影響不大。新型管材則不同，使用溫度的影響極大，常溫下的承壓能力不能用以判斷在長(zhǎng)期高溫使用條件下的耐久性，其使用壽命主要取決于不同使用溫度對(duì)管材的累積破壞作用，高溫?zé)嶙饔檬构荑党惺墉h(huán)向應(yīng)力的能力逐步下降，以至不能滿(mǎn)足使用壓力而破壞，尤其冷熱溫差循環(huán)更容易促使管材耐疲勞強(qiáng)度大幅度降低。由于管材在地板供暖整個(gè)使用期內(nèi)，不可能始終處在同一條件下，必然存在不同溫度的時(shí)間分布，因此采用新型管材時(shí)，需要先按不同溫度頻率使用條件進(jìn)行選用。

其次應(yīng)熟悉管材和管件的質(zhì)量要求，用于地板輻射采暖的循環(huán)盤(pán)管管材和管件的物理性能符合相關(guān)材料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，管材的公稱(chēng)外徑一般為l6、20、25ram；外徑公差不得為負(fù)值，不同的管材要求不同，一般為+0．2—0．3mm之間；壁厚一般為2mm左右；壁厚公差不得為負(fù)值，不同的管材要求不同，一般為+0．2—0．5mm之間。布管間距宜為100—300mm。采暖的循環(huán)盤(pán)管管材和管件的顏色應(yīng)一致，色澤均勻，無(wú)分解變色；管材的外表面應(yīng)光滑、整潔、不允許有分層、針孔、裂紋、氣泡、起皮，痕紋和夾雜；不允許出現(xiàn)超出允許公差的劃傷、凹坑、壓人物和斑點(diǎn)；管材在運(yùn)輸、裝卸和搬運(yùn)時(shí)，應(yīng)小心輕放，不得受到劇烈碰撞和尖銳物沖擊；管材堆放時(shí)應(yīng)碼放在平整的場(chǎng)地上，墊層高度要大于100ram，防止泥土和雜物進(jìn)入管內(nèi)；管材在保存時(shí)不得露天存放，應(yīng)存儲(chǔ)于溫度不超過(guò)40℃、通風(fēng)良好干凈的倉(cāng)庫(kù)中，要防火、避光，距熱源不應(yīng)小于lm。管材和管件的抽樣檢查方法，應(yīng)符合國(guó)家《逐批檢查計(jì)數(shù)抽樣程序及抽樣標(biāo)準(zhǔn)》(GB／T2828-1997)的規(guī)定。

目前主要存在的問(wèn)題有管材材質(zhì)的選擇不能滿(mǎn)足采暖循環(huán)盤(pán)管的要求；管材外徑、壁厚達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，出現(xiàn)負(fù)公差；在運(yùn)輸、儲(chǔ)存時(shí)，出現(xiàn)管道劃痕等，這些問(wèn)題影響了采暖的循環(huán)盤(pán)管的耐久性。

1．2．2絕熱材料的選用

在工程中，廣泛采用自熄型高密度聚苯乙烯保溫板作絕熱層，開(kāi)發(fā)商或承包商由于經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使，常常使用板厚不符合要求的絕熱材料，熱量損失嚴(yán)重，大大降低了隔熱效果，進(jìn)而影響室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度。使用板密度不符合要求的絕熱材料，造成沿管沉實(shí)下陷裂縫或填充層下陷龜裂。絕熱板材質(zhì)量要求：絕熱板材的導(dǎo)熱系數(shù)不應(yīng)大于0.05W／m·K；壓縮強(qiáng)度不應(yīng)小于100KPa；吸濕率不應(yīng)大于4％；采用自熄型高容量聚苯乙烯保溫板作絕熱層時(shí)，板厚應(yīng)不小于30毫米，其密度不應(yīng)小于23Kg／m3，否則地面面層容易出現(xiàn)下陷裂縫。

1．3目前施工存在的問(wèn)題

1．3．1在布管時(shí)，彎曲半徑過(guò)小、布管施工環(huán)境溫度過(guò)低(低于5度)，彎曲半徑過(guò)小，出現(xiàn)彎曲圓弧頂部彎折，造成管材彎曲處損傷現(xiàn)象，不僅增加水阻，而且縮短循環(huán)盤(pán)管的使用壽命。布管固定點(diǎn)的間距太大，盤(pán)管固定不牢，造成盤(pán)管受熱彈起，地面出現(xiàn)沿管裂縫。

1．3．2原設(shè)計(jì)采用散熱器采暖，建設(shè)單位要求改為低溫?zé)崴匕遢椛洳膳?，出現(xiàn)下列問(wèn)題： 1．3．2．1房間內(nèi)凈空降低，是因?yàn)榈匕遢椛洳膳孛娴淖龇ㄅc普通地面做法的高度不同，原有的門(mén)無(wú)法安裝，同時(shí)樓地面(含絕熱層)的工程做法也無(wú)法保證，尤其是現(xiàn)澆層塑料管頂上的混凝土厚度不足30mm，不僅容易損傷管材，而且縮短循環(huán)盤(pán)管的使用壽命，地面面層也容易空鼓裂縫。

1．3．2．2變更地板采暖設(shè)計(jì)時(shí)，沒(méi)有進(jìn)行整個(gè)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)，僅僅設(shè)計(jì)房間內(nèi)地暖盤(pán)管，原設(shè)計(jì)采用散熱器采暖系統(tǒng)的供回管路沒(méi)有做相應(yīng)調(diào)整，從而使地暖熱流量供給不足，影響地暖采暖效果。

1．3．3由于絕熱層的施工是直接鋪在結(jié)構(gòu)層上，而結(jié)構(gòu)層的不平整，造成絕熱層高低不平，盤(pán)管起伏不定、固定不牢，出現(xiàn)氣阻，影響熱媒的循環(huán)；當(dāng)然這也是地面空鼓裂縫的原因。

1．3．4填充層伸縮縫設(shè)置不合理，使填充層、面層出現(xiàn)溫差漲縮裂縫。在盤(pán)管無(wú)壓力的情況下，澆注填充層，使管徑被壓縮，不僅損壞管材，而且增加水阻，影響散熱效果；運(yùn)行后，地面還會(huì)出現(xiàn)沿管膨脹裂縫。土建在澆注填充層時(shí)，直接在盤(pán)管上架設(shè)木腳手板，出現(xiàn)管道受損、固定扎帶損壞、盤(pán)管移位。填充層的材料使用不當(dāng)，一是混凝土使用碎石劃傷了盤(pán)管，留下隱患；二是混凝土使用的砂子含泥量較大，使填充層嚴(yán)重龜裂；三是混凝土水灰比過(guò)大或盤(pán)管的上方覆蓋厚度小，造成沿管沉實(shí)裂縫或填充層龜裂。

1．3．5地面面層施工時(shí)，隨意向填充層嵌入釘子，致使盤(pán)管損壞滲漏，而且滲漏之處不容易查找，全面返工將造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，即使找到，若不全面返工，將在暗敷設(shè)循環(huán)盤(pán)管中加設(shè)接頭，給未來(lái)使用帶來(lái)隱患。

2質(zhì)量控制 2．1施工準(zhǔn)備 地板輻射采暖在施工前，應(yīng)了解建筑物的結(jié)構(gòu)，熟悉設(shè)計(jì)圖紙、施工方案及與其他工種配合措施。安裝人員應(yīng)熟悉管材的一般性能，掌握基本操作要點(diǎn)，嚴(yán)禁盲目施工。嚴(yán)格控制施工環(huán)境溫

度不低于5度，因?yàn)楫?dāng)環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，管道的抗彎曲性能降低，容易出現(xiàn)彎曲圓弧頂部彎折現(xiàn)象，而且填充層的澆搗和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量難以保證，影響填充層的強(qiáng)度。

2．2找平層、防水層的施工

當(dāng)建筑物主體結(jié)構(gòu)完工后，即進(jìn)行低溫?zé)崴匕遢椛洳膳幕鶎犹幚?，根?jù)樓板結(jié)構(gòu)平整情況，決定是否做找平層，用2m靠尺和楔形塞尺檢查，其平整度不得大于5mm，否則需增設(shè)找平層。

防水層的防水材料一般用防水卷材，常規(guī)防水作法。尤其對(duì)于潮濕的房間必須增加該層，用以防止絕熱層因使用環(huán)境影響而受潮，降低保溫隔熱性能。

2．3絕熱層、加筋層的施工

該層是防止熱量損耗的關(guān)鍵層，絕熱層的絕熱板材宜采用聚苯乙烯泡沫板材，其質(zhì)量密度不得小于23kg／m，厚度不得小于30ram。為了有利于地面溫度均勻或阻止熱輻射向下傳遞，絕熱板材表面宜增加真空鍍鋁聚脂薄膜(α=0.03ram)或玻璃布基鋁箔。為了使采暖房間的地板抵抗因受溫差影響而出現(xiàn)的各種溫差裂縫，同時(shí)加強(qiáng)絕熱板材的整體強(qiáng)度，設(shè)置該層。一般可用?4低碳鋼絲網(wǎng)、夾筋鋁箔等抗拉強(qiáng)較高的材料。地板荷載大于20KN時(shí)，應(yīng)在循環(huán)盤(pán)管上皮10ram處的混凝土填充層內(nèi)，加設(shè)雙向α @200mm的鋼筋網(wǎng)片。

2．4地板采暖循環(huán)盤(pán)管的配管和敷設(shè)

3根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行放線(xiàn)，且保證同一通路的采暖循環(huán)盤(pán)管水平；根據(jù)房間的熱工特性和保證溫度均勻的原則，分別采用“s”形或雙“回”字的布置方式。熱損失明顯不均勻的房間，一般宜將高溫管段優(yōu)先布置于房間熱損失較大的外窗或外墻側(cè)。盤(pán)管時(shí)的彎曲半徑不得小于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50242-2002的要求，一般不小于6倍的盤(pán)管直徑；管段的截?cái)嘁脤?zhuān)用工具，管口應(yīng)平整并垂直于管軸線(xiàn)；埋地敷設(shè)管段不得有接頭；盤(pán)管用扎帶固定于加筋層上，直管段固定點(diǎn)間距不得大于700mm，彎曲管段固定點(diǎn)間距不得大于350mm；并及時(shí)封堵管道的敞口，預(yù)防進(jìn)入管道異物造成堵塞；當(dāng)埋地采暖循環(huán)盤(pán)管在分、集水器下端埋地部分始末端管間距≤100m時(shí)，要設(shè)置柔性套管保護(hù)措施，以防止局部地面溫度過(guò)高；采暖循環(huán)盤(pán)管始末端出地面至連接配件的管段，設(shè)置在硬質(zhì)PVC套管內(nèi)，防止?jié)仓炷習(xí)r循環(huán)盤(pán)管可能造成的損傷。套管外皮不超出集配裝置外皮的投影面。

固定采暖的循環(huán)盤(pán)管采用PVC塑料扎帶，拉伸力不小于50kg／cm；在伸縮縫處的采暖循環(huán)盤(pán)管上采用伸縮波紋套管，便于采暖的循環(huán)盤(pán)管的伸縮。

2．5分、集水器的安裝

分、集水器應(yīng)固定于墻壁上，它是連接供回水各路循環(huán)盤(pán)管的裝置，它將水流量分配到各環(huán)路，經(jīng)閥門(mén)控制調(diào)節(jié)各環(huán)路的水流量；一般要求分、集水器下端距地面不小于150mm；分、集水器位置確定后，在供水管順?biāo)鞣较虬惭b球閥、過(guò)濾器；采暖循環(huán)盤(pán)管與分、集水器分路閥門(mén)的連接采用專(zhuān)用卡套式連接件，牢固連接后或填充層養(yǎng)護(hù)期后，對(duì)采暖循環(huán)盤(pán)管每一支路逐一進(jìn)行沖洗，清掃過(guò)濾器，至出清水為止。

2．6混凝土填充層的澆搗和養(yǎng)護(hù)

22．6．1填充層厚度以盤(pán)管的上方覆蓋厚度度量，一般不小于盤(pán)管外徑的1．5倍，并不得小于30mm。

2．6．2填充層混凝土澆注時(shí)，架設(shè)腳手架并鋪木板，在木板上進(jìn)行混凝土運(yùn)輸和操作，嚴(yán)禁踩踏盤(pán)管，確保盤(pán)管不受撞擊。

2．6．3輻射供暖地板面超過(guò)30m2或長(zhǎng)邊超過(guò)5m時(shí)，在混凝土填充層應(yīng)每5m設(shè)置寬度10_一20mm的伸縮縫，縫中填充彈性膨脹材料；在與墻、柱的交接處，填充厚度≥10mm的軟質(zhì)閉孔泡沫塑料；采暖循環(huán)盤(pán)管穿越留設(shè)的伸縮縫處，設(shè)長(zhǎng)度不小于100mm柔性套管。這些熱膨脹補(bǔ)償構(gòu)造措施是解決填充層溫差裂縫的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2．6．4在試壓合格后，進(jìn)行卵石混凝土填充層的澆搗，混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)不小于C15，卵石粒徑不大于12mm，嚴(yán)格控制砂石的含泥量、水灰比，并摻人適量防止龜裂的添加劑；混凝土的養(yǎng)護(hù)周期一般為7天，最短不小于48小時(shí)；混凝土填充層澆搗和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，采暖循環(huán)盤(pán)管系統(tǒng)應(yīng)保持不小于工作壓力，且不得小于0．4MPa，養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)后方可卸壓。

2．7地面層的施工

在填充層養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)之后，最好先進(jìn)行初始通暖并運(yùn)行正常，填充層溫度應(yīng)變基本穩(wěn)定后，再進(jìn)行地面面層的施工。面層施工時(shí)，不得鑿填充層或向填充層嵌入任何物件，而且在面層施工時(shí)地板面超過(guò)30m2或長(zhǎng)邊超過(guò)5m時(shí)，在板塊樓地面面層下的粘結(jié)層中需留設(shè)寬度l0-2Omm的熱膨脹補(bǔ)償縫隙，一般所留膨脹補(bǔ)償縫隙和填充層留設(shè)的伸縮縫對(duì)正，樓地面面層磚在膨脹補(bǔ)償縫隙處長(zhǎng)邊坐漿濕鋪，短邊不坐濕漿干鋪，在鋪地板磚時(shí)要邊鋪邊劃磚縫，初次通暖循環(huán)正常后，再用白水泥勾縫；在地面層與墻、柱的交接處，也需考慮伸縮留設(shè)5—8mm的縫隙并用軟質(zhì)閉孔泡沫塑料填充，最終用踢腳板出墻邊覆蓋即可；膨脹補(bǔ)償縫隙處可利用聚苯乙烯板或其它可伸縮材料；板塊樓地面面層磚間縫隙一般不小于4mm，對(duì)于不留設(shè)縫隙的板塊地面，可將沿縫處的板下切成45度的斜角，該處在鋪砂漿粘結(jié)層時(shí)留出膨脹伸縮空間。

筆者在某住宅樓中，采用了干砂法鋪貼板塊樓地面面層的做法效果不錯(cuò)，具體做法是在平整度較好的填充層上，干鋪6—8mm厚干細(xì)砂，在面層磚背面涂抹10mm灰漿結(jié)合層后，鋪貼與干砂上。這種鋪法不僅能削減整體板塊樓地面面層的溫度膨脹量，而且板塊樓地面面層的平整度也非常好。

2．8新型管材采暖主管道的施工：采暖主管道必須設(shè)置伸縮補(bǔ)償器，在采暖主管道明敷直線(xiàn)管段的固定支承件間距，不宜大于3米，在管道中有定位要求的管段或管件(如配水點(diǎn)、三通等)處，應(yīng)設(shè)固定支承；貼近樓板的底部的位置，采暖主管道應(yīng)設(shè)置固定支承件；預(yù)留孔或套管與管道之間的環(huán)形縫隙，用摻加微膨脹劑的C15細(xì)石混凝土分兩次嵌縫，第一次嵌縫深度為洞深的三分之二高度，當(dāng)達(dá)到50％強(qiáng)度后，進(jìn)行第二次嵌縫至板面平，并用M10水泥砂漿，抹高寬不小于25mm的阻水圈；采暖主管道穿越地下室外墻，為了防止建筑物的沉降剪切破損管材，必須配合土建預(yù)埋帶有止水翼環(huán)的金屬套管，套管長(zhǎng)度不應(yīng)小于外墻厚度，且必須超出外墻防水砂漿層10mm，套管內(nèi)徑宜比管道公稱(chēng)外徑大50mm，對(duì)套管與管道之間的環(huán)形縫隙進(jìn)行嵌縫時(shí)；先在中部塞3圈以上油麻，再用柔性的防水材料嵌縫至套管口；采暖主管道上連接的附件、分戶(hù)計(jì)量表、閥門(mén)，應(yīng)固定牢固，不應(yīng)將閥門(mén)自重和操作力矩傳遞給管道。

3檢驗(yàn)、驗(yàn)收與調(diào)試

管道系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)工程施工特點(diǎn)，進(jìn)行中間驗(yàn)收和竣工驗(yàn)收。中間驗(yàn)收應(yīng)由施工單位會(huì)同工程監(jiān)理單位進(jìn)行，竣工驗(yàn)收應(yīng)由施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、建設(shè)和有關(guān)單位聯(lián)合進(jìn)行，并應(yīng)做好記錄，簽署文件，立案歸檔。中間驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收前施工單位應(yīng)進(jìn)行自檢；中間驗(yàn)收過(guò)程從采暖循環(huán)盤(pán)管敷設(shè)和熱媒集配裝置安裝完畢進(jìn)行試壓起，至混凝土填充層養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)再次進(jìn)行試壓止。

試壓在澆搗混凝土填充層之前和混凝土填充層養(yǎng)護(hù)期滿(mǎn)之后，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50242-2002規(guī)定，應(yīng)分別進(jìn)行系統(tǒng)水壓試驗(yàn)。但是，一般工程竣工多在冬季，氣溫低，而且試壓時(shí)排水管道尚未

接通，試壓水無(wú)處排放，水壓試驗(yàn)受到限制，所以實(shí)際操作多用氣壓試壓。氣壓試壓步驟如下：

3．1壓試壓前，對(duì)試壓管道和構(gòu)件應(yīng)采取安全有效的固定和保護(hù)措施，試驗(yàn)壓力應(yīng)為工作壓力的1．5倍，并不得小于0．5MPa。采用空氣壓縮機(jī)，經(jīng)分水器逐漸加壓，進(jìn)行強(qiáng)度及氣密性試驗(yàn)。

3．2壓至工作壓力，用肥皂水檢查，若無(wú)泄漏，可繼續(xù)補(bǔ)加至規(guī)定試驗(yàn)壓力，停止加壓，觀察接頭部位是否有漏氣現(xiàn)象。穩(wěn)壓3O分種允許的壓力降不大于試驗(yàn)實(shí)測(cè)的壓力降(試驗(yàn)實(shí)測(cè)的壓力降因根據(jù)試壓期間管內(nèi)溫度和大氣壓的變化進(jìn)行修正)，一般取0．03Mpa。降至工作壓力，穩(wěn)壓24小時(shí)，壓力不降。調(diào)試運(yùn)行前，要對(duì)試壓管道、每一通路逐一進(jìn)行沖洗，至出清水為止。調(diào)試時(shí)，初次通暖應(yīng)緩慢升溫，先將水溫控制在25～3OqC范圍內(nèi)運(yùn)行一周，以后再每隔24h升溫不超過(guò)5clC，直至達(dá)設(shè)計(jì)水溫。調(diào)試過(guò)程應(yīng)持續(xù)在設(shè)計(jì)水溫條件下連續(xù)通暖24h，并調(diào)節(jié)每一通路回水溫度差不得大于5度。

4結(jié)束語(yǔ)

如果從以上幾個(gè)方面人手精心施工，就會(huì)避免采暖循環(huán)盤(pán)管主管道變形、管道凍裂、采暖循環(huán)盤(pán)管壽命降低、接口滲漏、裝飾地板裂縫和弓起等缺陷；并且對(duì)提高低溫?zé)崴匕遢椛洳膳氖┕べ|(zhì)量起到積極的推動(dòng)作用。參考文獻(xiàn)

[1]．GB50242-2002．建筑給水排水及采暖工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[s]． [2]．DBJ／IU1—49—200o．低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘧?yīng)用技術(shù)規(guī)程[s]． [3]．DB13／T(J)28—200o．低溫?zé)崴匕遢椛涔┡瘧?yīng)用技術(shù)規(guī)程[s]．

第三篇：探討分析模具鋼的失效問(wèn)題

探討分析模具鋼的失效問(wèn)題

冷作模具主要完成金屬或非金屬材料的冷成形，包括冷沖壓、冷擠壓和冷鐓模具等。與熱作模具相比，這類(lèi)模具工作載荷大、尺寸精度、表面質(zhì)量要求高、加工批量大，多數(shù)為最終產(chǎn)品。為適應(yīng)這種工況要求，多采用高碳或高合金鋼制作冷作模具，工作硬度為58-60HRC。

通常選用的冷作模具鋼要求有足夠的強(qiáng)度(包括抗拉，抗壓和抗彎強(qiáng)度)，足夠的韌度，足夠的硬度和抗磨能力(特別是表面)，足夠的抗疲勞能力(特別是多沖疲勞性能)；對(duì)于大載荷的冷擠壓和冷鐓鍛體成型模具，因劇烈變形產(chǎn)生熱量(約300℃)，要求材料具有更高的抗變形和斷裂能力。

冷作模具失效分析中的一些問(wèn)題探討

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)冷鐓、冷沖、冷擠壓模具失效情況調(diào)查分析，冷作模具主要失效類(lèi)型是過(guò)載失效和磨損失效，約占失效總數(shù)80％-90％。冷鐓模具以裂斷或非正常磨損(局部脫落)為主，冷擠壓模具以脆斷或磨損失效為主，而冷沖模具以磨損失效為主。高工作應(yīng)力，大波動(dòng)應(yīng)力的冷擠壓和冷鐓模具出現(xiàn)脆性開(kāi)裂失效比例明顯高于低工作應(yīng)力冷沖模。

實(shí)際上冷作模具失效原因很多，除此模具材料因素外，還與工作設(shè)備精度和狀況，制品材質(zhì)和表面質(zhì)量，模具結(jié)構(gòu)和加工精度，操作人員素質(zhì)等多因素有關(guān)，其中一些隨機(jī)因素給失效分析增加困難。

第四篇：鉻鉬鋼焊接延遲裂紋分析（最終版）

鉻鉬鋼焊接延遲裂紋產(chǎn)生原因分析

這次檢修焊接合格率出現(xiàn)問(wèn)題主要是在鉻鉬耐熱鋼Cr5Mo和15CrMo上，鉻鉬鋼焊接在我公司并不是新材料的焊接，而是有20幾年的歷史了，是比較成熟的焊接工藝。但是這次焊接施工不論是預(yù)制和安裝都出現(xiàn)了大量的裂紋，以往是沒(méi)有這樣的結(jié)果的。通過(guò)這次的教訓(xùn)的確要總結(jié)一些問(wèn)題來(lái)進(jìn)行分析。

一、從焊接工藝來(lái)分析：鉻鉬鋼Cr5Mo和15CrMo在退火狀態(tài)下是珠光體，而在淬火狀態(tài)下是馬氏體，在焊接時(shí)在沒(méi)有預(yù)熱和緩冷的情況下焊接熔池快速形成、快速冷卻，焊縫組織二次相變就停留在馬氏體區(qū)間內(nèi)，大家知道馬氏體屬于淬硬組織，在冷卻過(guò)程中受焊接應(yīng)力作用和時(shí)效作用下很容易產(chǎn)生冷裂紋，所以焊前預(yù)熱，保證焊間溫度和焊后緩冷是非常必要的。我公司的鉻鉬鋼的焊接工藝評(píng)定規(guī)范是沒(méi)有問(wèn)題的，15CrMo鋼，焊前預(yù)熱150~200℃，層間溫度150~200℃，焊后加熱200℃后用保溫石棉包裹緩冷；Cr5Mo焊前預(yù)熱350~400℃，層間溫度350~400℃，焊后加熱300~350℃后用保溫石棉包裹緩冷，再等焊后熱處理.這都是鉻鉬鋼常規(guī)工藝要求。而我門(mén)出現(xiàn)裂紋這么多問(wèn)題是為什么呢？是執(zhí)行焊接工藝不嚴(yán)謹(jǐn)而造成的，預(yù)熱溫度焊工應(yīng)該都是作到了，而層間就沒(méi)有做到那樣嚴(yán)謹(jǐn)，填充蓋面時(shí)中途喝喝水抽抽煙或中午吃飯放到下午再焊，沒(méi)有加熱也就焊完了，焊后也沒(méi)有加熱緩冷，包裹石棉布也不是很?chē)?yán)實(shí)等，還有就是流水性作業(yè)搶進(jìn)度，幾道焊縫氬弧焊全打完底后再填充蓋面焊接，層間溫度肯定是不能保證的。這都是造成裂紋的直接原因；要說(shuō)前期預(yù)制對(duì)工藝的疏忽，出現(xiàn)焊接裂紋質(zhì)量問(wèn)題后，后期現(xiàn)場(chǎng)安裝按說(shuō)已經(jīng)嚴(yán)格了工藝措施，但還是出現(xiàn)裂紋，我是認(rèn)為現(xiàn)在安裝時(shí)還是在加熱溫度上有偏差，畢竟火焰加熱是沒(méi)有控制溫度定量的，也不是每個(gè)隊(duì)伍有測(cè)溫儀可以用上的，室外的管道加熱后，冷卻速度也是比較快的，檢修期間天氣也不好下幾天雨，濕度也比較高,造成氫致裂紋。還有些焊接位置比較復(fù)雜如水坑下焊接對(duì)于連續(xù)焊接造成時(shí)間延長(zhǎng)影響層間溫度下降的因素。這都是原因。

二、從焊接材料來(lái)分析：焊接材料對(duì)于焊接質(zhì)量影響是非常大的，這次檢修鉻鉬鋼前期用熱系列焊材，由于返工問(wèn)題后工期使用奧氏體A307焊條，這在工藝上都是可行的，只是執(zhí)行工藝到不到位而已。但不同的廠家的產(chǎn)品優(yōu)劣卻相差很大，除操作不當(dāng)外，焊材造成缺陷程度也不同.記得前年在長(zhǎng)煉焊鉻鉬鋼在使用天津金橋焊條，幾個(gè)公司的焊接合格率都96%以上，不料市場(chǎng)斷貨后改用珠州的焊條全部合格率都下降在40%左右，缺陷也是很多的裂紋，我們緊急求援自己公司，寄來(lái)庫(kù)存金橋焊條才又使焊接質(zhì)量提上去，沒(méi)有改焊條廠家的其他公司質(zhì)量就是起不來(lái)。這說(shuō)明不同廠家焊材是有區(qū)別的，所使用焊接鋼材和藥皮的制作工藝有差別。這次在催化檢修尾期進(jìn)的A307焊條就有問(wèn)題，焊接時(shí)成型差，還大塊大塊掉藥皮，嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。建議公司以后對(duì)于焊材在進(jìn)料前作焊接材料鑒定，來(lái)選定焊材廠家。

三、從焊前焊件裝配分析：前年焦化檢修四道15CrMo，直徑377mm焊縫，由于焊接盲目進(jìn)行，沒(méi)有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊前分析，焊縫強(qiáng)力組對(duì)，焊接工藝也執(zhí)行也不嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)果造成焊縫產(chǎn)生裂紋，以至于泄露。今年檢修特別是現(xiàn)場(chǎng)，為了搶進(jìn)度忽視了組對(duì)質(zhì)量，有些焊縫組對(duì)間隙大得撐進(jìn)手指小又沒(méi)有縫隙和錯(cuò)邊是非常嚴(yán)重的，這給焊工施焊帶來(lái)極大困難，縫過(guò)大容易焊瘤焊穿，產(chǎn)生的冷縮應(yīng)力也是很大的，在打底較薄時(shí)冷卻過(guò)快很容易產(chǎn)生裂紋；縫隙過(guò)小對(duì)于鉻鉬耐熱鋼用奧氏體焊材作填充釬料是是不利的，增加了母鋼在焊縫中的融合比，使焊縫中奧氏體金屬和母材之間的熔合區(qū)形成一個(gè)比較厚而高硬度的含碳化鉻的夾層，在冷卻過(guò)快時(shí)就很容易產(chǎn)生應(yīng)力裂紋，就算是當(dāng)時(shí)合格，在以后長(zhǎng)時(shí)間在溫變作用下，碳化鉻晶粒組織和奧氏體晶粒組織膨脹系數(shù)不一樣，這樣兩種組織間會(huì)產(chǎn)生間隙，也就是裂紋，在交變溫差中裂紋會(huì)延長(zhǎng)，從而減少焊縫服役壽命。錯(cuò)邊是焊接應(yīng)力集中位置，和焊接咬邊同時(shí)作用下會(huì)產(chǎn)生疊加應(yīng)力，應(yīng)力峰值可能達(dá)到最高，極易使焊縫產(chǎn)生融合區(qū)斷裂。焊縫在處于臨界溫度時(shí)更加出現(xiàn)無(wú)法料到的裂紋。所以對(duì)于鉻鉬鋼焊接，無(wú)論什么鋼材的焊接，焊縫的組對(duì)的質(zhì)量是影響焊接質(zhì)量的一個(gè)重要因素。焊工要對(duì)自己的焊縫質(zhì)量負(fù)責(zé)，也一定對(duì)焊縫有一定的要求，不要再不計(jì)后果的焊接，也不要為了搶進(jìn)度方便了別人可能苦了了自己，讓自己的勞動(dòng)成果白白流失。

四、從焊接環(huán)境分析：今年的檢修連連降雨，對(duì)于鉻鉬鋼焊接很不利的，濕度比較大，加上有風(fēng)，使焊縫的溫度下降較快，焊條吸潮加快，在激烈的焊接冶煉過(guò)程中混入的水分子分解成氫、氧離子，而氫離子以游離狀態(tài)溶入液態(tài)金屬中，在熔池結(jié)晶冷卻過(guò)程中，氫離子析出聚集在晶界間或缺陷內(nèi)（如氣孔、夾渣空隙內(nèi)）在冷縮應(yīng)力下形成高內(nèi)壓，從而造成晶界開(kāi)裂也就是氫致裂紋，是產(chǎn)生裂紋的一個(gè)重點(diǎn)因素。

五、從焊接管理來(lái)分析：目前工作中焊接技術(shù)管理，焊接質(zhì)量放在了靠無(wú)損檢測(cè)來(lái)保證。當(dāng)焊接質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，焊接人員不會(huì)致力于找焊接缺陷的形成原因，如何改進(jìn)焊接工藝過(guò)程等問(wèn)題，而關(guān)心的是檢驗(yàn)人員的一句“合格”，探傷人員發(fā)現(xiàn)缺陷后，下達(dá)缺陷返修通知單，焊工返修后，然后再探傷，如再不合格再返修，直到檢驗(yàn)人員認(rèn)為“合格”為止。至于焊接工藝過(guò)程，也不嚴(yán)格執(zhí)行，外觀檢驗(yàn)、焊接質(zhì)量評(píng)定等工作有時(shí)也無(wú)專(zhuān)人負(fù)責(zé)，實(shí)際上已不復(fù)存在。監(jiān)督部門(mén)一直要求的無(wú)損檢測(cè)制度雖一直嚴(yán)格執(zhí)行，但起到的“保證焊接質(zhì)量”的作用卻不盡人意。

傳統(tǒng)的焊接質(zhì)量評(píng)定是以無(wú)損檢驗(yàn)一次合格率作為唯一的標(biāo)準(zhǔn)。然而對(duì)于目前正在大量應(yīng)用的耐熱鋼而言，由于其焊接裂紋傾向大，焊縫和熱影響區(qū)性能對(duì)工藝敏感性大，因此對(duì)焊接接頭合格率除包含無(wú)損檢驗(yàn)一次合格率外，還應(yīng)包含“使用性能合格”，也就是說(shuō)，即使該焊縫當(dāng)時(shí)合格了，并不能說(shuō)明焊縫的內(nèi)部力學(xué)性能達(dá)到要求，而使用性能的合格是以焊接工藝作為技術(shù)支持的。因此在實(shí)際焊接過(guò)程中焊接人員要嚴(yán)格執(zhí)行焊接工藝規(guī)定。綜上所述僅靠無(wú)損檢測(cè)來(lái)保證焊接質(zhì)量根本行不通，加強(qiáng)焊接技術(shù)管理工作勢(shì)在必行。

這次石化老催化檢修，發(fā)生了焊接工藝進(jìn)行操作的不嚴(yán)謹(jǐn)，鉻鉬鋼的焊接大量出現(xiàn)裂紋。

而催化塔201的焊接，復(fù)合板焊接，焊接不當(dāng)也是很容易在覆層馬氏體不銹鋼側(cè)出現(xiàn)焊接裂紋的，盡管是第一次接觸復(fù)合板焊接，但由于管理者和焊工都從思想上予以了高度重視，并嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行操作，一次合格率達(dá)到100%。由此可以看出同是一項(xiàng)工作，焊接技術(shù)管理工作加強(qiáng)了，在同等無(wú)損檢測(cè)的條件下，焊接質(zhì)量有天地之別。諸如此類(lèi)的問(wèn)題在同一個(gè)工程中也體現(xiàn)得很明顯。如某個(gè)部件焊接過(guò)程中管理到位，一次合格率隨之提高，反之一塌糊涂。因此加強(qiáng)焊接技術(shù)管理工作，對(duì)焊接質(zhì)量的提高有著重要的意義。

六、從焊接人員來(lái)分析：改制的波動(dòng)和人事體制及待遇問(wèn)題造成了我公司人才的流失與不足。前幾年低谷期人才的流失以及后備力量補(bǔ)充不足致使在近期工程安裝和檢修工作進(jìn)行時(shí)，焊接技術(shù)人員和焊接特殊金屬焊工的短缺。，說(shuō)起來(lái)有60~70名焊工，其中有氣焊三分之一，合同工三分之一，和不在崗位上的工作的焊工和學(xué)徒，但真正能夠獨(dú)當(dāng)一面的只有上十個(gè)。由于人手的不夠，加上工程繁忙，焊前培訓(xùn)很難做到，往往以干代訓(xùn)或外聘焊工。加上焊工的待遇一直沒(méi)有體現(xiàn)特殊工種價(jià)值，對(duì)于工作都有一種消極的態(tài)度，有事就做，不積極認(rèn)真對(duì)待工作中出現(xiàn)的問(wèn)題。

七、針對(duì)這些實(shí)際工作當(dāng)中存在的問(wèn)題，我認(rèn)為焊接工作應(yīng)從如下幾方面入手：

1、焊工的培訓(xùn)：

1）

意識(shí)方面：加強(qiáng)焊接人員的技術(shù)培訓(xùn)同時(shí)，也要增強(qiáng)其責(zé)任心，提高其自身素質(zhì)，把所加工產(chǎn)品質(zhì)量與個(gè)人的榮譽(yù)結(jié)合起來(lái)。焊接人員還應(yīng)多參加焊接分析會(huì)，查找焊接缺陷的產(chǎn)生原因，改進(jìn)焊接工作，促進(jìn)焊接的技術(shù)革新和技術(shù)攻關(guān)。還有關(guān)鍵的是提高焊接人員的待遇。

2）

操作方面：要使每個(gè)焊接人員認(rèn)真學(xué)習(xí)焊接操作技能，并要在以后任何環(huán)境要對(duì)自己所掌握的操作方法并按焊接工藝要求嚴(yán)格進(jìn)行。

焊接人員并不是焊完了事，必須對(duì)自己每道焊縫認(rèn)真對(duì)待，焊前對(duì)焊縫的組對(duì)間隙要求要嚴(yán)格，影響焊縫質(zhì)量的組對(duì)，焊工要及時(shí)提出返工，直到可保證質(zhì)量要求為止、焊道焊前必須嚴(yán)格清理除銹除污、焊條的嚴(yán)格選用型號(hào)和控制干燥度；焊接過(guò)程中嚴(yán)格使用焊接參數(shù)，嚴(yán)格操作方法，焊渣的清理，如有缺陷馬上處理；焊后對(duì)焊縫外觀進(jìn)行自檢，并進(jìn)行表面清理。

3）

近期特別要針對(duì)耐熱鋼的焊接培訓(xùn)中，既要培訓(xùn)提高焊工的操作工藝，又要給焊工灌輸并理解執(zhí)行焊接工藝的必要性和重要性。查找焊接過(guò)程中存在的缺陷，改進(jìn)焊接工藝，使受訓(xùn)焊工在焊接理論、焊接技術(shù)上有一大的飛躍。

2、焊接技術(shù)人員：發(fā)揮其的作用，在過(guò)程管理中發(fā)揮更大的指導(dǎo)和監(jiān)督作用，不斷加強(qiáng)焊接工藝和焊接過(guò)程的工作。

3、焊接過(guò)程管理：

從過(guò)去“焊后”的無(wú)損檢驗(yàn)唯一標(biāo)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)變?yōu)椤扒啊⒅?、后”，也就是說(shuō)： “焊前”準(zhǔn)備工作的監(jiān)督如：焊接材料的選用和控制，焊接環(huán)境的控制，焊件的組對(duì)控制，焊接前工藝的宣傳等； “焊中”過(guò)程如：執(zhí)行焊接工藝的過(guò)程是否執(zhí)行或脫節(jié)，是否嚴(yán)格按照焊接操作方法，無(wú)達(dá)到施焊要求就施焊等；“焊后”對(duì)外觀的檢驗(yàn)，無(wú)損檢驗(yàn)等

4、各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)高度重視焊接的工作的重要性，為我們工作的開(kāi)展創(chuàng)造便利的條件。是保證焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。

第五篇：ABAQUS中的斷裂力學(xué)及裂紋分析總結(jié)

ABAQUS中的斷裂力學(xué)及裂紋分析總結(jié)（轉(zhuǎn)自simwe）

（1）

做裂紋ABAQUS有幾種常見(jiàn)方法。最簡(jiǎn)單的是用debond命令, 定義 *FRACTURE CRITERION, TYPE=XXX, 參數(shù)。。** *DEBOND, SLAVE=XXX, MASTER=XXX, time increment=XX 0,1, ……......time,0

要想看到開(kāi)裂特別注意需要在指定的開(kāi)裂路徑上定義一個(gè)*Nset，然后在 *INITIAL CONDITIONS, TYPE=CONTACT中定義 master, slave, 及指定的Nset 這種方法用途其實(shí)較為有限。（2）

另一種方法，在interaction模塊，special, 定義crack seam, 網(wǎng)格最好細(xì)化，用collapse element模擬singularity.這種方法可以計(jì)算J積分，應(yīng)力強(qiáng)度因子等常用的斷裂力學(xué)參數(shù).裂尖及奇異性定義: 在interaction-special,先定義crack, 定義好裂尖及方向, 然后在singularity選擇： midside node parameter: 輸入0.25, 然后選Collapsed element side, duplicate nodes，8節(jié)點(diǎn)單元對(duì)應(yīng)(1/r)+(1/r^1/2)奇異性。

這里midside node parameter選0.25對(duì)應(yīng)裂尖collapse成1/4節(jié)點(diǎn)單元。如果midside nodes不移動(dòng)到1/4處, 則對(duì)應(yīng)(1/r)奇異性, 適合perfect plasticity的情況.網(wǎng)格劃分: 裂尖網(wǎng)格劃分有一些技巧需要注意，partition后先處理最外面的正方形，先在對(duì)角線(xiàn)和邊上 布點(diǎn)，記住要點(diǎn)constraint, 然后選第三個(gè)選項(xiàng)do not allow the number of elements to change不準(zhǔn)seed變化，密度可以自己調(diào)整.最里面靠近圓的正方形可以只在對(duì)角線(xiàn)上布點(diǎn).也可以進(jìn)一步分割內(nèi)圓及在圓周上布點(diǎn).里面裂尖周?chē)膬?nèi)圓選free mesh, element type選cps6或者cpe6，外面四邊形選sweep mesh, element type選cps8或者cpe8, 記住把quad下那個(gè)縮減積分的勾去掉。

這種方法的幾個(gè)值得注意的問(wèn)題，見(jiàn)不少朋友問(wèn)過(guò)。主要是對(duì)斷裂力學(xué)的理解問(wèn)題。

1．為什么設(shè)置理想彈塑性(epp)分析的時(shí)候得到的xx,yy方向或者最大應(yīng)力值Sxx, Syy會(huì)超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度Sy呢, 這分析結(jié)果可能嗎？

這是因?yàn)樵贏BAQUS中對(duì)應(yīng)等于材料的屈服強(qiáng)度的是von Mises等效應(yīng)力Se=Sy，因此在平面應(yīng)變的條件下，xx方向的應(yīng)力Sxx=Sy*pi/SRQT(3)>Sy, 而Syy=Sy*(2+pi)/SRQT(3), 大概是3倍的屈服應(yīng)力。所以得到大于材料的屈服強(qiáng)度的xx及yy方向應(yīng)力是正常的。

2．為什么設(shè)置collapse element的時(shí)候?qū)椥苑治鲈谥虚g就一個(gè)點(diǎn)而要把單元邊上的中點(diǎn)移到1/4處，但彈塑性分析卻要在中間設(shè)置一圈點(diǎn)并且保持單元邊上的中點(diǎn)位置不變呢？ 這個(gè)其實(shí)不是隨便定的，在有限元中分析裂紋時(shí)，對(duì)彈性分析需要模擬裂尖1/SQRT(r)的奇異性，這樣在把單元邊上的中點(diǎn)移到1/4處后計(jì)算出來(lái)的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field正好包含1/ SQRT(r)項(xiàng)，事實(shí)上這一方法在斷裂力學(xué)的數(shù)值模擬發(fā)展史上是很巧妙的一個(gè)發(fā)現(xiàn)，至今仍然被廣泛采用。至于理想彈塑性分析需要模擬裂尖1/r的奇異性, 這樣大家都知道在把單元邊上的點(diǎn)放在到1/2處后計(jì)算出來(lái)的正常的等參單元拉格郎日型函數(shù)對(duì)應(yīng)的u field包含1/ r項(xiàng), 可以模擬彈塑性分析需要的裂尖1/r的奇異性。所以在看似動(dòng)手點(diǎn)幾下就能實(shí)現(xiàn)的分析模式后面有很清楚漂亮的理論作支持。

還有就是比較新的cohesive element單元。我仔細(xì)讀了ABAQUS cohesive element的理論幫助，個(gè)人意見(jiàn)ABAQUS的cohesive element采用的是廣泛應(yīng)用于混凝土的類(lèi)似fictitious crack的方法。只考慮了Dugdale-Barenblatt energy mechanism。這其中softening law 的影響是非常重要的。但ABAUQS似乎只提供了linear 或者exponential 的softening law，復(fù)雜的本構(gòu)關(guān)系還需要另想辦法。至於基于Griffith-Irwin energy dissipation mechanism的J-integral值可以在LEFM分析中單獨(dú)算。(ABAQUS用的是Suo Zhigang 和Hutchinson在1990一篇論文中提出的方法)目前cohesive fracture mechnics已經(jīng)被應(yīng)用于各種材料。不過(guò)在使用到納米或者更小數(shù)量級(jí)的研究中碰到了不少問(wèn)題，可能需要結(jié)合位錯(cuò)和分子動(dòng)力學(xué) 的一些理論。現(xiàn)有的cohesive element單元需要定義damage initiation和evolution的準(zhǔn)則，softening準(zhǔn)則目前好像只有l(wèi)inear和exponential，但對(duì)一般材料也夠用了。然后通過(guò)設(shè)置后處理display group可以看到裂紋擴(kuò)展情況。裂紋擴(kuò)展不是ABAQUS的強(qiáng)項(xiàng)，目前比較方便的只能用cohesive element，我做過(guò)幾個(gè)模型效果還可以，但對(duì)應(yīng)的參數(shù)需要一定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持，否則做出來(lái)了也不知道對(duì)不對(duì)。要注意geometric thickness和constitutive thickness； material stiffness和interfacial stiffness的區(qū)別 以及厚度與精度的影響。Cohesive element的核心主要是TS-Law，無(wú)論里面的數(shù)據(jù)如何選取，厚度如何變化，cohesive element的表現(xiàn)取決于TS-Law的定義。具體dava的popo10已經(jīng)給過(guò)詳細(xì)的解釋的討論，可以搜索他們的帖子。如圖是我做的3d cohesive element interfacial crack 的例子。