钢结构厂房厚板层状撕裂产生的原因有许多,主要是因为焊接时工艺的影响、接头应力状态的影响与钢材材质的影响,以下就这三种主要的影响原因进行详细的剖析。
1、焊接工艺的影响
钢结构厂房的焊接工艺是很复杂的,焊接工艺对层状撕裂产生的原因也是非常复杂的。焊缝的尺寸、焊接坡口的构造、接头的加工精度、对构件进行切割时使用的切割方法、焊接材料的选择、焊接金属的强韧程度、焊接的顺序、焊道层次、焊接热输入量及层间温度等对于钢结构厚板产生层状撕裂都有重要的影响,因为氢脆作用对厚板的层状撕裂有很大的影响,所以在焊接过程中尽量使用低氢型的焊接材料,就可以大大减少层状撕裂的产生。
2、接头应力的状态的影响
在钢结构厂房体系的设计过程中,因为实际需要,设计时常常不可避免的致使一些十字形接头、Z字型接头及T字型接头的产生,当出现这些接头形式时,往往会加大钢结构厂房产生层状撕裂的敏感程度。因为钢结构厂房的应力体系是非常复杂的,所以就使得焊接接头中钢板厚度方向的受力加大,如此也在一定程度上加大层状撕裂产生的可能性。所有这些都说明强大的拉伸应力是导致钢结构厂房厚板产生层状撕裂的主要原因,在焊接时产生的不同的接头方式对接头处的应力就会不同,这样就导致整个金属钢板对于层状撕裂的敏感程度不一样。
3、钢材材质的影响
由于钢材的材质对钢结构厂房厚板的层状撕裂影响非常大,因此第一分析钢材结构对层状撕裂的影响。因为钢材的材质不是纯净物,往往有很多夹杂着杂质,最常见的杂质有硫化锰、二氧化硅等,这些夹杂物虽然与整体金属有一定的结合力的,但是结合力往往比整体金属本身的强度都低,所以这些夹杂的杂质就很容易导致层状撕裂的产生,当因为夹杂物导致的钢结构厚板的层状撕裂的产生时需要考虑杂质的分布形态及分布的尺寸。例如当在钢板的轧制方向存在大量的氧化锰的时候,层状撕裂一般呈现出阶梯状,当有大量的二氧化硅存在时层状撕裂一般呈现出直线条状。对钢材的抗撕裂能力一般需要根据钢板厚度的方向的拉伸断面的收缩率进行评定,通常来讲沿着钢板厚度方向的断面的收缩率越高,这块钢材的抗撕裂能力越好。因此,对钢材产生层状撕裂现象进行分析时需要考虑到钢材的化学组成、夹杂物的成分与钢结构厂房钢材本身的塑性与韧性的影响。