液壓支架作為煤礦綜采關(guān)鍵設(shè)備之一,逐漸朝大采高、高壽命、輕量化方向發(fā)展,這也對液壓支架用鋼提出了更高的要求:
(1)、碳當(dāng)量低,焊接裂紋敏感系數(shù)小,具有良好的焊接性能;
(2)、采用潔凈鋼冶煉,控制夾雜物及有害元素,提高鋼材性能及使用壽命;
(3)、綜合性能良好,滿足液壓支架具有較高的強(qiáng)度和進(jìn)行反復(fù)疲勞試驗(yàn)的要求,焊接接頭強(qiáng)度、延伸率、沖擊韌性必須達(dá)到要求;
(4)、屈強(qiáng)比低,提高液壓支架主體承力鋼板使用性;
(5)、高延伸率及強(qiáng)塑積,在礦山老頂來壓時(shí),提高支架抗壓能力、使用壽命,使用;
(6)、高Z向性能,通過降低磷硫含量、控制偏析以及改變夾雜物形態(tài),來控制帶狀組織及夾雜物的分布,提高鋼材在厚度方向的延性和韌性。
為滿足液壓支架用鋼的要求,依據(jù)多年高強(qiáng)度鋼板焊接工藝性評定試驗(yàn)數(shù)據(jù)及多批支架的使用經(jīng)驗(yàn),與國內(nèi)多家大型鋼鐵企業(yè)合作開發(fā)了新型Q890高強(qiáng)度鋼板。
1、新型Q890高強(qiáng)鋼化學(xué)成分及力學(xué)性能
(1)、化學(xué)成分
化學(xué)成分是決定鋼板性能的關(guān)鍵因素,通過不同的成分設(shè)計(jì),可以得到期望性能的鋼板。新型Q890高強(qiáng)鋼板(Q890-QT,調(diào)質(zhì)狀態(tài))主要化學(xué)元素含量參考值如表1所示。
表1新型Q890高強(qiáng)鋼板主要化學(xué)元素參考值(%)
元素CSiMnPSNbCrMoNi
質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.160.401.600.0150.0050.061.200.651.00
(2)、力學(xué)性能
新型Q890高強(qiáng)鋼板力學(xué)性能如表所示。新型Q890高強(qiáng)鋼板力學(xué)性能
元素CSiMnPSNbCrMoNi
質(zhì) 量 分 數(shù) 0.16 0.40 1.60 0.015 0.005 0.06 1.20 0.65 1.00
注:d.彎心直徑a.試樣厚度
2、新型Q890高強(qiáng)鋼加工工藝研究
2.1、切割與成形性能
目前主要采用數(shù)控火焰切割和等離子切割進(jìn)行鋼板的下料、坡口制備等工作。
針對新型Q890高強(qiáng)鋼,推薦采用等離子切割進(jìn)行鋼板下料,相比火焰切割能顯著提高切口的表面質(zhì)量,減小切口熱影響區(qū)寬度,降低切口熱影響區(qū)的脆化和軟化傾向。
隨著鋼板強(qiáng)度等級的增加,相同厚度鋼板冷彎成形所需要的成形力也隨之增加,回彈傾向也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。
同時(shí),鋼板伸長率相應(yīng)降低,彎曲成形性能也隨之變差。
所以,在對新型Q890高強(qiáng)鋼壓形時(shí)要特別注意,為保證壓形件質(zhì)量和生產(chǎn)效率,實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)盡量冷彎成形,避免熱彎,冷彎時(shí)應(yīng)注意其彎曲半徑不小于4δ(δ為板厚)、下模開口尺寸不小于10δ,其他注意事項(xiàng):
(1)、彎曲方向應(yīng)盡量與鋼板的軋制方向平行(彎心的軸線垂直于軋制方向);
(2)、若彎曲方向與鋼板軋制方向垂直,其彎曲半徑應(yīng)適當(dāng)增加;
(3)、為避免彎曲成形時(shí)鋼板邊緣產(chǎn)生裂紋,在折彎前應(yīng)對變形區(qū)域的切割邊進(jìn)行打磨清理,盡可能使邊棱鈍化;
(4)、受彎面禁止用樣沖等打標(biāo)記,否則易產(chǎn)生裂紋。
高強(qiáng)度板Q890C45207079005.777
噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890C45200065004.592 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890C45200068004.804 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890C45207071005.192 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890D122560117002.821 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890D122560118002.846 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890D12255093002.234 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890D122550122002.931 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890E301800800015.628 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890E251800950017.133 噸安陽安鋼高強(qiáng)度板Q890E20200063001.978 噸安陽安鋼