SM400ZL是一種高強(qiáng)度建筑結(jié)構(gòu)用熱軋鋼板,其名稱(chēng)遵循日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JIS)的鋼材命名體系。“S”代表“Steel”(鋼),“M”表示“Material for constructional structure”(建筑結(jié)構(gòu)用材料),“400”指其最小抗拉強(qiáng)度為400 MPa,而“ZL”是該鋼種的關(guān)鍵后綴標(biāo)識(shí):“Z”表示該鋼板具有良好的焊接性能和抗層狀撕裂能力(lamellar tearing resistance),而“L”則代表其在厚度方向(Z-direction)的斷面收縮率(reduction of area)滿(mǎn)足特定要求,通常用于防止焊接接頭在板厚方向承受高應(yīng)力時(shí)發(fā)生層狀撕裂。因此,SM400ZL是一種專(zhuān)為復(fù)雜焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、具備優(yōu)異抗層狀撕裂性能的中高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。
SM400ZL鋼板的主要特點(diǎn)是不僅具備良好的力學(xué)性能和焊接適應(yīng)性,更在厚度方向上具有優(yōu)異的韌性。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,其Z向斷面收縮率通常不低于15%(Z15級(jí)),部分等級(jí)甚至要求達(dá)到25%(Z25)或35%(Z35),確保材料在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的完整性。該鋼種通過(guò)嚴(yán)格控制硫、磷等雜質(zhì)元素含量,并優(yōu)化軋制工藝,顯著提升鋼材的純凈度和各向同性,從而有效抑制層狀撕裂的產(chǎn)生。同時(shí),其碳當(dāng)量較低,有利于現(xiàn)場(chǎng)焊接施工,減少預(yù)熱需求,提高施工效率。
SM400ZL廣泛應(yīng)用于高層建筑、大型體育場(chǎng)館、橋梁、工業(yè)廠房、塔架等對(duì)焊接質(zhì)量要求極高的結(jié)構(gòu)部位,尤其適用于梁柱節(jié)點(diǎn)、拼接板、加勁肋等板厚方向承受較大拉應(yīng)力的連接區(qū)域。在這些關(guān)鍵部位,使用ZL類(lèi)鋼材可顯著提高結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。
目前,SM400ZL鋼板執(zhí)行的最新標(biāo)準(zhǔn)為 JIS G 3136:2022《建筑結(jié)構(gòu)用軋制鋼材》。該標(biāo)準(zhǔn)于2022年修訂發(fā)布,專(zhuān)門(mén)針對(duì)建筑結(jié)構(gòu)用鋼規(guī)定了包括SM400ZL在內(nèi)的多個(gè)牌號(hào)的化學(xué)成分、力學(xué)性能、Z向性能要求及檢驗(yàn)方法。相比通用結(jié)構(gòu)鋼標(biāo)準(zhǔn),JIS G 3136更注重鋼材的抗震性能、焊接性能和厚度方向性能,是日本及部分亞洲地區(qū)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)選材的重要依據(jù)。
