一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力行業(yè)中，輸電線路鋼管桿塔為焊接加工成型，受制造水平及成本的限制，鋼管桿塔結(jié)構(gòu)的焊接過程中往往存在焊接未熔合、未焊透、氣孔等焊接缺陷。而輸電線路鋼管桿塔在運行過程中，受風(fēng)載荷、溫差應(yīng)力的影響承受交變應(yīng)力，因此在原始的焊接缺陷處會萌生裂紋，并進(jìn)一步擴(kuò)散。裂紋的生成和發(fā)展會嚴(yán)重削弱鋼管桿塔的承載能力，導(dǎo)致輸電桿塔斷裂或倒塌，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。為了對在用輸電線路鋼管桿塔的安全性進(jìn)行評價，對其焊縫狀態(tài)的評價是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，評價焊縫的安全狀態(tài)，主要內(nèi)容是研究焊縫中裂紋的位置、尺寸等狀態(tài)量對桿塔結(jié)構(gòu)承載力的影響，因此就需要預(yù)制焊接裂紋缺陷材料進(jìn)行試驗研究。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問題，本實用新型提出了一種便捷有效的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，厚度小于0.5_、耐焊接高溫、易于切割成各種規(guī)格的焊接裂紋預(yù)制材料，使用此種材料可在焊接過程中預(yù)制形成定量尺寸的焊縫裂紋缺陷。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)手段如下:
[0005]—種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，包括三層，從上到下依次為無機耐高溫層，碳纖維絲束層，無機耐高溫層；所述碳纖維絲束層刷涂在底層無機耐高溫層上，所述碳纖維絲束層上涂刷無機耐高溫層；所述碳纖維絲束層由若干平行分布的碳纖維絲束構(gòu)成。
[0006]前述的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料總厚度小于0.5mm。
[0007]前述的底層的無機耐高溫層的厚度為0.lmm±0.02mm。
[0008]前述的中間層的碳纖維絲束的寬度為4mm，厚度為0.1mm。
[0009]前述的上層的無機耐高溫層的厚度為0.lmm±0.02mm。
[0010]本實用新型的有益之處在于:本實用新型的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料厚度極薄，不超過0.5_，可精確用于模擬焊縫裂紋缺陷；采用的碳纖維絲束和無機耐高溫膠均可以耐焊接熔池高溫，不會在焊接過程中發(fā)生燒損；形成的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料易于切割，可以用裁紙刀或美工刀等普通刀具切割成各種尺寸的樣品用于焊縫裂紋缺陷的預(yù)制。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料結(jié)構(gòu)圖。
[0012]圖中附圖標(biāo)記的含義:1、無機耐高溫膠，2、碳纖維絲層。
【具體實施方式】
[0013]現(xiàn)結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]本實用新型提出的電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，為一種采用無機耐高溫膠封裝的碳纖維絲束，其成型結(jié)構(gòu)為薄膜狀，分為三層，從上到下依次為無機耐高溫層1，碳纖維絲束層2，無機耐高溫層I。
[0015]本實用新型的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料總厚度小于0.5mm。
[0016]本實用新型的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料底層的無機耐高溫層的厚度為0.1mm左右，可接受的誤差范圍為±0.02mm。
[0017]本實用新型的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料中間層的碳纖維絲束的寬度為4mm左右，厚度為0.1mm左右，若干個碳纖維絲束平行放置。
[0018]本實用新型的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料上層的無機耐高溫層的厚度為0.1mm左右，可接受的誤差范圍為±0.02mm。
[0019]本實用新型的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料制備方法如下:
[0020]I)將無機耐高溫膠涂覆在PVA高溫水溶膜基體上；
[0021]2)將拉伸平直的碳纖維絲束平行鋪設(shè)在無機耐高溫膠表面；
[0022]3 )在碳纖維絲束層表面涂覆一層無機耐高溫膠進(jìn)行封裝；
[0023]4)封裝后整體放入真空高溫爐干燥凝固；
[0024]5)干燥后放熱水中溶去PVA高溫水溶膜基體，再進(jìn)行真空干燥。
[0025]優(yōu)選地，前述PVA高溫水溶膜為聚乙烯醇樹脂基薄膜，厚度為0.05mm，耐熱40°C以上，水解溫度90°C以下。
[0026]優(yōu)選地，為了控制制備成型質(zhì)量，PVA高溫水溶膜的尺寸大小可設(shè)置為200X200mmo
[0027]優(yōu)選地，為了控制制備成型質(zhì)量，PVA高溫水溶膜可鋪設(shè)在平板玻璃上。
[0028]進(jìn)一步的，在步驟I)中，采用刷涂工藝將無機耐高溫膠刷涂在PVA高溫水溶膜基體表面，刷涂厚度控制在0.1mm，誤差范圍0.02mm。
[0029]進(jìn)一步的，在步驟2)中，將碳纖維絲束拉直后依次平排在涂刷了無機耐高溫膠的PVA高溫水溶膜表面。
[0030]優(yōu)選地，碳纖維絲束的尺寸為寬度4mm，厚度0.1mm。
[0031]進(jìn)一步的，步驟3)中，碳纖維絲束層表面的無機耐高溫膠厚度控制在0.1mm，誤差范圍0.02_。
[0032]進(jìn)一步的，步驟4)中，將樣品整體放入真空高溫爐干燥，干燥溫度80°C，干燥時間2小時-2.5小時。干燥后，碳纖維絲束層被封裝在無機耐高溫膠層之中。
[0033]進(jìn)一步的，步驟5)中，將干燥后的樣品放入溫度為90°C的去離子水槽中，通過超聲波攪拌加快PVA高溫水溶膜的溶解，為了完全溶去PVA高溫水溶膜，需要多次更換溶解用的去離子水。
[0034]更進(jìn)一步的，步驟5)中，將完全溶去PVA高溫水溶膜的樣品放入真空高溫爐干燥，干燥溫度80°C，干燥時間I小時-2小時。
[0035]更進(jìn)一步的，將干燥后的樣品四周邊緣約1mm切除，去除固化不均勻的邊緣部分，至此本實用新型所述的焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料制備完成。
[0036]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點，本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實施例不以任何形式限制本實用新型，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，其特征在于，包括三層，從上到下依次為無機耐高溫層，碳纖維絲束層，無機耐高溫層；所述碳纖維絲束層刷涂在底層無機耐高溫層上，所述碳纖維絲束層上涂刷無機耐高溫層；所述碳纖維絲束層由若干平行分布的碳纖維絲束構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，其特征在于，所述焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料總厚度小于0.5mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，其特征在于，所述底層的無機耐高溫層的厚度為0.lmm±0.02mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，其特征在于，所述中間層的碳纖維絲束的寬度為4mm，厚度為0.1mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，其特征在于，所述上層的無機耐高溫層的厚度為0.lmm±0.02mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種適用于電力鋼結(jié)構(gòu)焊縫裂紋缺陷預(yù)制材料，本體為碳纖維絲束，并采用無機耐高溫膠封裝。本實用新型制備的缺陷預(yù)制材料厚度不超過0.5mm，且易于切割加工，是一種可用于精確預(yù)制模擬焊縫裂紋缺陷的材料，在鋼結(jié)構(gòu)焊接缺陷的科研及試驗方面有廣泛的用途。
【IPC分類】B32B9/04, B32B5/24, B32B15/04, B05D7/14
【公開號】CN204725946
【申請?zhí)枴緾N201520292685
【發(fā)明人】劉建軍, 陳大兵, 張建國, 朱洪斌, 李成鋼, 張迺龍
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年5月7日