Page 72 - 理化检验-物理分册2025年第五期
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李景瑞，等：Q355B铁塔角钢断裂原因
锤冲击试验方法》，分别在-10，0，25 ℃温度下，采 角钢的冲击吸收能量也降低，其中室温冲击吸收能
用冲击试验机对远离断口试样进行冲击试验，试样 量接近标准GB/T 1591—2018要求的下限值，模拟
尺寸为10 mm×7.5 mm×55 mm（长度×宽度×高 环境温度（－10 ℃）的冲击吸收能量较低，说明材料
度），结果如表3所示。由表3可知：随着温度的降低， 的冲击韧性较差。
表3 冲击试验结果
冲击吸收能量/J
取样方向 试验温度/℃ 标准值
实测值1 实测值2 实测值3
横向 25 23.0 20.3 21.9 ≥20.2
纵向 25 28.7 28.0 32.7 ≥25.5
横向 0 16.7 14.4 14.7 —
纵向 0 24.2 23.1 23.1 —
横向 -10 16.0 12.1 13.4 —
纵向 -10 19.6 12.1 10.1 —
1.5 扫描电镜和能谱分析 开孔处，此处为开裂源区；高倍下断面呈解理形貌，
利用扫描电子显微镜观察角钢断口的形貌，结果 具有脆性断口特征；断口表面存在较多团絮状的物
如图5所示。由图5可知：断口存在较为明显的河流 质。进一步对断口进行能谱分析，结果如图6所示。
花样，河流花样沿着角钢厚度方向最终汇聚到角钢 由图6可知，团絮状的物质主要为硅酸盐类夹杂物。
图 5 断口表面 SEM 形貌
图 6 断口团絮状物质 SEM 形貌及能谱图
2 综合分析 后，塔杆随风轻微摆动，底座固定不动，导致角钢横
（1）断口呈人字纹走向，分别向角钢两开孔位置 截面受到横向载荷的作用，使螺栓连接开孔处所受
汇聚，两条裂纹在角钢R角处汇合，并形成台阶，两 的横向载荷增大。
个断裂面均具有明显的脆性断口特征。1 开孔圆度 （2）角钢中P元素含量超出GB/T 1591—2018
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不足，在使用过程中受力不均匀，铁塔整体安装完成 对Q355B钢的要求，P元素含量的增加会降低冷塑
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