一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，本体为碳纤维丝束，并采用无机耐高温胶封装。本实用新型专利技术制备的缺陷预制材料厚度不超过0.5mm，且易于切割加工，是一种可用于精确预制模拟焊缝裂纹缺陷的材料，在钢结构焊接缺陷的科研及试验方面有广泛的用途。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，属于电力

技术介绍
在电力行业中，输电线路钢管杆塔为焊接加工成型，受制造水平及成本的限制，钢管杆塔结构的焊接过程中往往存在焊接未熔合、未焊透、气孔等焊接缺陷。而输电线路钢管杆塔在运行过程中，受风载荷、温差应力的影响承受交变应力，因此在原始的焊接缺陷处会萌生裂纹，并进一步扩散。裂纹的生成和发展会严重削弱钢管杆塔的承载能力，导致输电杆塔断裂或倒塌，造成较大的经济损失和社会影响。为了对在用输电线路钢管杆塔的安全性进行评价，对其焊缝状态的评价是至关重要的一个环节，评价焊缝的安全状态，主要内容是研究焊缝中裂纹的位置、尺寸等状态量对杆塔结构承载力的影响，因此就需要预制焊接裂纹缺陷材料进行试验研究。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提出了一种便捷有效的焊缝裂纹缺陷预制材料，厚度小于0.5_、耐焊接高温、易于切割成各种规格的焊接裂纹预制材料，使用此种材料可在焊接过程中预制形成定量尺寸的焊缝裂纹缺陷。为达到上述目的，本技术采用的技术手段如下:—种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，包括三层，从上到下依次为无机耐高温层，碳纤维丝束层，无机耐高温层；所述碳纤维丝束层刷涂在底层无机耐高温层上，所述碳纤维丝束层上涂刷无机耐高温层；所述碳纤维丝束层由若干平行分布的碳纤维丝束构成。前述的焊缝裂纹缺陷预制材料总厚度小于0.5mm。前述的底层的无机耐高温层的厚度为0.lmm±0.02mm。前述的中间层的碳纤维丝束的宽度为4mm，厚度为0.1mm。前述的上层的无机耐高温层的厚度为0.lmm±0.02mm。本技术的有益之处在于:本技术的焊缝裂纹缺陷预制材料厚度极薄，不超过0.5_，可精确用于模拟焊缝裂纹缺陷；采用的碳纤维丝束和无机耐高温胶均可以耐焊接熔池高温，不会在焊接过程中发生烧损；形成的焊缝裂纹缺陷预制材料易于切割，可以用裁纸刀或美工刀等普通刀具切割成各种尺寸的样品用于焊缝裂纹缺陷的预制。【附图说明】图1是本技术的电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料结构图。图中附图标记的含义:1、无机耐高温胶，2、碳纤维丝层。【具体实施方式】现结合附图和【具体实施方式】对本技术作进一步详细说明。本技术提出的电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，为一种采用无机耐高温胶封装的碳纤维丝束，其成型结构为薄膜状，分为三层，从上到下依次为无机耐高温层1，碳纤维丝束层2，无机耐高温层I。本技术的焊缝裂纹缺陷预制材料总厚度小于0.5mm。本技术的焊缝裂纹缺陷预制材料底层的无机耐高温层的厚度为0.1mm左右，可接受的误差范围为±0.02mm。本技术的焊缝裂纹缺陷预制材料中间层的碳纤维丝束的宽度为4mm左右，厚度为0.1mm左右，若干个碳纤维丝束平行放置。本技术的焊缝裂纹缺陷预制材料上层的无机耐高温层的厚度为0.1mm左右，可接受的误差范围为±0.02mm。本技术的焊缝裂纹缺陷预制材料制备方法如下:I)将无机耐高温胶涂覆在PVA高温水溶膜基体上；2)将拉伸平直的碳纤维丝束平行铺设在无机耐高温胶表面；3 )在碳纤维丝束层表面涂覆一层无机耐高温胶进行封装；4)封装后整体放入真空高温炉干燥凝固；5)干燥后放热水中溶去PVA高温水溶膜基体，再进行真空干燥。优选地，前述PVA高温水溶膜为聚乙烯醇树脂基薄膜，厚度为0.05mm，耐热40°C以上，水解温度90°C以下。优选地，为了控制制备成型质量，PVA高温水溶膜的尺寸大小可设置为200X200mmo优选地，为了控制制备成型质量，PVA高温水溶膜可铺设在平板玻璃上。进一步的，在步骤I)中，采用刷涂工艺将无机耐高温胶刷涂在PVA高温水溶膜基体表面，刷涂厚度控制在0.1mm，误差范围0.02mm。进一步的，在步骤2)中，将碳纤维丝束拉直后依次平排在涂刷了无机耐高温胶的PVA高温水溶膜表面。优选地，碳纤维丝束的尺寸为宽度4mm，厚度0.1mm。进一步的，步骤3)中，碳纤维丝束层表面的无机耐高温胶厚度控制在0.1mm，误差范围0.02_。进一步的，步骤4)中，将样品整体放入真空高温炉干燥，干燥温度80°C，干燥时间2小时-2.5小时。干燥后，碳纤维丝束层被封装在无机耐高温胶层之中。进一步的，步骤5)中，将干燥后的样品放入温度为90°C的去离子水槽中，通过超声波搅拌加快PVA高温水溶膜的溶解，为了完全溶去PVA高温水溶膜，需要多次更换溶解用的去离子水。更进一步的，步骤5)中，将完全溶去PVA高温水溶膜的样品放入真空高温炉干燥，干燥温度80°C，干燥时间I小时-2小时。更进一步的，将干燥后的样品四周边缘约1mm切除，去除固化不均匀的边缘部分，至此本技术所述的焊缝裂纹缺陷预制材料制备完成。以上显示和描述了本技术的基本原理、主要特征和优点，本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本技术，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本技术的保护范围内。【主权项】1.一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，其特征在于，包括三层，从上到下依次为无机耐高温层，碳纤维丝束层，无机耐高温层；所述碳纤维丝束层刷涂在底层无机耐高温层上，所述碳纤维丝束层上涂刷无机耐高温层；所述碳纤维丝束层由若干平行分布的碳纤维丝束构成。2.根据权利要求1所述的一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，其特征在于，所述焊缝裂纹缺陷预制材料总厚度小于0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，其特征在于，所述底层的无机耐高温层的厚度为0.lmm±0.02mm。4.根据权利要求1所述的一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，其特征在于，所述中间层的碳纤维丝束的宽度为4mm，厚度为0.1mm。5.根据权利要求1所述的一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，其特征在于，所述上层的无机耐高温层的厚度为0.lmm±0.02mm。【专利摘要】本技术公开了一种适用于电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，本体为碳纤维丝束，并采用无机耐高温胶封装。本技术制备的缺陷预制材料厚度不超过0.5mm，且易于切割加工，是一种可用于精确预制模拟焊缝裂纹缺陷的材料，在钢结构焊接缺陷的科研及试验方面有广泛的用途。【IPC分类】B32B9/04, B32B5/24, B32B15/04, B05D7/14【公开号】CN204725946【申请号】CN201520292685【专利技术人】刘建军, 陈大兵, 张建国, 朱洪斌, 李成钢, 张迺龙 【申请人】国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司电力科学研究院【公开日】2015年10月28日【申请日】2015年5月7日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力钢结构焊缝裂纹缺陷预制材料，其特征在于，包括三层，从上到下依次为无机耐高温层，碳纤维丝束层，无机耐高温层；所述碳纤维丝束层刷涂在底层无机耐高温层上，所述碳纤维丝束层上涂刷无机耐高温层；所述碳纤维丝束层由若干平行分布的碳纤维丝束构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建军，陈大兵，张建国，朱洪斌，李成钢，张迺龙，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，江苏省电力公司电力科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏;32