塔吊立柱角钢裂纹产生原因分析-中国应急分析测试平台.pdfVIP

记录号：JS-AL-特种设备（起重机械）-003 塔吊立柱角钢裂纹产生原因分析 摘要：某塔吊其中一根立柱的角钢在使用中沿斜拉吊扣的上方角钢本体发生横向开裂，造成 事故。该事故塔吊撤出现场后，对角钢的材质进行了分析，化学成分和金相组织皆正常。事 故塔吊在库场放置一段时间后，有人员又观察到塔吊另三根立柱的相应位置也都有裂纹。自 塔吊立柱角钢与斜拉吊扣焊接位置取试样，通过裂纹宏观分析、断口分析及金相分析，结果 中 表明：塔吊立柱裂纹属疲劳裂纹，斜拉吊扣焊接时在局部造成不良的应力集中状态和组织结 构状态是导致该位置产生裂纹的主要原因。 关键词：塔吊；角钢；疲劳裂纹；焊接；应力集中；组织结构 国 材料种类/牌号：碳钢/Q345B 概述 某塔吊其中一根立柱的角钢在使用中沿斜拉吊扣的上方角钢本体发生横向开裂，造成事 应 故。开裂后，生产方在现场对开裂位置进行了局部重新焊合，并从角钢外面贴焊两块钢板进 行补强，补强后塔吊继续使用了一段时间。该事故塔吊撤出现场后，对角钢的材质进行了分 析，化学成分和金相组织皆正常。 急 塔吊在库场放置一段时间后，有人员又观察到塔吊另三根立柱的相应位置也都有裂纹。 试样取自塔吊立柱角钢与斜拉吊扣焊接位置，是从所指定位置截取的含裂纹段，角钢材料为 Q345B，规格 L200× L200×20，焊接斜拉吊扣的厚度 40mm。对塔吊立柱裂纹产生的原因进 行了分析。 分 测试过程与结果 裂纹宏观分析 析 裂纹位置如图 1 至图4所示，箭头所指为裂纹位置，全部位于斜拉吊扣的上端面，在立 柱角钢角顶部与斜拉吊扣的焊接位置。裂纹开始是沿着焊趾线从角顶部向两侧扩展，逐渐进 入角钢母材，并沿角钢横向扩展。从图 4 可以看出，角钢顶部在焊接时焊趾局部出现深度约 网 3mm 的塌陷，焊趾部位母材与焊肉界面呈尖锐的交角过渡，裂纹是从塌陷处的焊趾部位起裂 的。 1 中 图 1 裂纹位于立柱角钢与斜拉吊扣焊接位置 国 应 急 分 图2 从角钢外侧观察裂纹 图 3 从角钢里侧观察裂纹 析 网 图 4 裂纹从角钢角顶焊制塌陷处起裂，沿角钢横向开裂 图 5 示意地表示出焊接部的几何结构，看出裂纹起始部位是结构工作应力集中的部位， 该部位受焊接过程的影响，也是组织状态较复杂和