铸钢节点工艺方案制定_铸钢节点_吴桥盈丰钢结构铸钢件制造有限公司

铸钢节点设计是建筑师、结构工程师和铸造工程师密切合作的过程。铸钢节点设计流程一般是1.综合考虑建筑美观、铸造工艺、受力性能、连接构造、施工安装要求。2.工艺设计与分析铸造工艺过程数值模拟，确定浇铸工艺和尺寸要求，制定工艺流程，3.力学性能分析与节点校核根据设计准则和计算方法进行节点分析、设计加工图纸。检验铸钢节点的设计结果，设计方在必要时可提出对铸钢节点的试验验证建筑用要求。

1.铸钢材料的选用
铸钢选材时应综合考虑结构的重要性、荷载特性(承受静力荷载或间接动力荷载、承受直接动力荷载或7 ~9度设防的地震作用)、节点类型 (单管或多管节点)、应力状态(单、双向受力或三向受力)、铸造工艺(工艺设计与装备)、工作环境温度等因素,选择技术可靠、经济合理的铸钢材料。目前国内工程中釆用的非焊接铸钢材料有现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》(GB/T 11352—2009)的 ZG230 - 450, ZG270 - 500, ZG310 -570,ZG340 -640等铸造碳素钢;采用的焊接铸钢材料有现行国家标准《焊接结构用碳素钢铸件》(GB/T 7659—1987)规定的ZG230 - 450H,ZG275 -485H铸钢，日本《焊接结构用铸钢件》(JISG 5102 )规定的 SCW410, SCW450, SCW480,SCW550等牌号铸钢，以及德国《一般工程用铸钢》(DIN EN 10293 : 2005 )规定的 G17Mn5QT, G20Mn5N, G20Mn5QT 等牌号铸钢。德国牌号铸钢的硫、磷含量均控制在0. 02%以内，远比中国、日本各牌号铸钢中0.04%的硫、磷含量控制严格，确保了材料的塑性和韧性性能，尤其是与钢构件之间的可焊性能，因而广泛应用于国内外工程中。

2.铸件壁厚
铸件壁较厚时，其表面与芯部冷却速度差别较大，导致芯部结晶组织与力学性能明显差别于表面部分。因而,较厚铸件的组织性能比较薄铸件要差，其强度、伸长率、冲击功等力学指标亦会随壁厚的增加而降低。试验结果表明,30 mm基尔试块与 </>500~</>600 mm试棒芯部相比，后者抗拉强度下降约10%，屈服强度下降约25% ,伸长率、面缩率和冲击功下降约40%。因此，设计时不宜选用过大的壁厚,否则应考虑相应力学指标的降低。目前，中国和日本的铸钢材料标准均未列出壁厚分组及相应的指标值，但中国标准在附录条款中说明所规定的力学性能指标可用于壁厚小于WO mm的铸件，并且屈服强度值还可用于t >100 mm铸件的设计;德国1992年DIN17182规定了不同壁厚的不同强度等力学指标，但2005年修订后的DIN EN10293则取消了壁厚分组，同时对G17Mn5QT, G20Mn5N只规定了壁厚50 mm与30 mm以下时的力学性能指标,G20Mn5QT规定了壁厚100 mm以下时的力学性能指标。参照德国标准和工程经验, 建议铸钢件最大壁厚取为150 mm,此时其屈服强度及强度设计值应予折减。
3.调质处理
铸钢件的铸态组织取决于化学成分和凝固结晶过程，一般存在较严重的枝晶偏析、组织极不均匀以及晶粒粗大等问题，需要通过热处理消除或减轻其有害影响，改善铸钢件的力学性能。此外, 由于铸钢件结构和壁厚的差异，同一铸件的各部位具有不同的组织状态，并产生相当大的残余应力。因此，铸钢件尤其是合金铸钢件，一般均应以热处理状态供货。当铸件尺寸较大、壁厚较厚时, 宜以正火状态交货;尺寸较小并对性能要求较高时,宜以调质状态交货。目前国内铸造厂商缺少超大型淬火池，对特大型铸件调质后的变形也无法控制，按国内近年来的生产经验，壁厚较厚的 G20Mn5铸件釆用正火工艺处理后亦可保证较高的应用性能。

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