钢板表面处理范文（精选9篇）
钢板表面处理 第1篇
1 概要的测定方式
1.1 选取适宜原料
选出来的测定钢材, 是冷轧酸洗特性的某钢板。试验固有的尺寸, 是50毫米这样的薄厚。采纳X射线特有的衍射流程、制备好的电子探针, 对于现场范畴的钢板表层, 予以微观查验。
1.2 拟定酸洗测验
把预备好的试验磨床, 除掉附着的、氧化态势下的铁皮。经由加热以后, 采纳偏冷特性的现场水, 妥善予以冷却。选出8个预备好的钢种, 在炉内予以加热。这样做, 配件固有的表层, 就凸显出氧化特有的附带铁皮。
选出四片预备好的试样, 在常温特性的空气之中, 慢慢予以冷却。在这以后, 填涂黄色干油, 并涂上稀释特性的油体。另外一个配件, 没有添加油料, 也没能经由酸洗, 被设定成空白配件。采纳15%特有规格下的氯化钠, 当成酸洗液体。拟定好的酸洗时段, 是三十秒钟。此外, 设定好的试验流程, 还包含特有的水冷试验。
2 概要的缺陷状态
对于选出来的同类钢材, 现场范畴的温度升高, 就很易促动表层架构中的黑斑产生。比对不带有油体这样的钢板, 空冷特性的钢板, 更易发现明晰的黑斑。设定好的冷却时段, 就是温度更替的流程。空冷钢板原初的温度, 还是偏高的。冷却直至设定好的偏低温度, 会耗费掉偏长的时段。
含油特性的、现场水冷却得来的这种钢板, 比对空冷特性的钢板, 更易带有斑点。预备好的空冷钢板、水冷特性的类似钢板, 填涂了黄油以后, 都很易累积着黑斑。
3 明辨黑斑属性
经由定性解析, 辨识了黑斑特有的产生时段。具体而言, 现场冷轧得来的酸洗钢板, 凸显出来的黑斑, 可能关涉初始时段的酸洗、接续的热轧及冷态。更替了原初的酸洗液, 替换掉冷轧槽体范畴中的液体以后, 依循拟定好的规程, 严格予以酸洗。但即便这样, 钢板仍潜藏着若干黑斑。为此, 酸洗特有的黑斑成因, 可被排除掉。
冷轧时段之中的油体泄露, 也会生成斑点。现场惯常发觉的冷态泄露, 凸显在配件固有的两侧。为此, 累积着的黑色斑点, 也应生成在这一范畴。钢板架构之中的黑斑, 会存留着偏多的碳。但是, 冷轧酸洗板表征出来的黑斑, 惯常布设在固有的偏宽方向;在配件固有的中部、对应着的边缘区段, 都是极少的。由此可以判别, 这样累积着的物质, 是铁元素特有的氧化物。这样一来, 冷轧酸洗板潜藏着的黑斑, 也排除掉了漏油这样的成因。
解析得来的数值表明, 钢板附带着的多数黑斑, 都来自存留下来的氧化铁皮。残存着的这种铁皮, 密切关涉热轧工艺。
4 多层级的要素影响
4.1 酸洗必备温度
经过卷取以后, 钢材固有的表层温度, 还是偏高的;后续时段的冷却, 会耗费偏长时间。钢板固有的两侧, 凸显了快速散热;但板面固有的中部, 散热却是偏慢的, 累积着局部架构中的偏高温度。
射线衍射得来的结果、探针测定出来的结果, 都表征着这一规律:开卷予以酸洗之时, 板面中部固有的区段之中, 累积着偏厚态势的氧化铁皮。这种铁皮层级, 包含偏多情形下的氧化铁。表层固有的中部, 是很难洗净的, 也是黑斑特有的危险区段。若能控制住预设的卷取温度, 则可规避黑斑。
4.2 探针查验厚度
没能经由酸洗的、常规态势下的热轧钢板, 表层架构之中的氧化铁皮, 薄厚大约910Lm;现场经由酸洗得来的新钢板, 黑斑特有的缺陷薄厚, 大约12Lm。由此推测出来, 酸洗以前特有的黑斑部位, 薄厚会超出21Lm。真正酸洗以前, 很难辨识钢板固有的何种方位, 更易生成黑斑。
冷却查验得来的空白板, 采纳某规格下的电子探针, 辨识了固有的厚度。探针查验得来的数值表明, 同等状态之下, 空冷板面固有的氧化铁皮, 通常是偏厚的。在选出来的同样钢种以内, 预设的偏高温度, 比对给出来的偏低温度, 会形成偏厚态势的氧化铁。
4.3 衍射射线的查验
X衍射特性的射线, 能够辨识表层以内的氧化铁皮, 明晰铁皮固有的多重成分。衍射射线特有的组成解析, 获取了这一结论:酸洗以前的原初钢板, 氧化铁皮固有的主体成分, 是三氧化四铁。然而, 生产制备范畴内的现场, 黑斑凸显的主体成分, 同时带有三氧化四铁, 以及氧化铁。冷却得来的空白板, 氧化铁涵盖着的成分等同。
应注意的是, 冷轧制备出来的各类油体, 包含配件表层添加着的基础油、多样化范畴的添加剂。如惯用的挤压剂、带有抗氧化特性的制剂、某规格下的乳化剂。油体经过退火, 会限缩原初的热挥发特性。为此, 提升制剂固有的挥发特性, 也能缩减黑斑。酸洗制备得来的带钢表层, 应被常常擦拭。表层残存着的碎屑, 应被随时除掉。还要随时去吹扫, 提升表层洁净。
结束语
通过定性解析, 可以明辨黑斑固有的若干成分。钢板经由酸洗, 表层凸显着的黑色斑点, 包含三价特性的氧化铁。现场范畴的多重影响, 包含各时段中的温度影响、冷却水关涉的这种影响。采纳电子探针, 辨识了表层附带着的铁皮厚度。冷轧酸洗范畴内的流程, 应当预设适宜温度。这是由于, 原初的温度升高, 表层氧化态势的铁皮变厚, 就会累积着黑斑。有序管控温度, 能够限缩表层以内的黑斑状态。
摘要：冷轧酸洗特性的钢板表层, 很易凸显黑斑。选出某规格下的钢板, 在拟定好的试验温度以下, 预设了酸洗试验。试验得来的现场钢板, 解析了它的表层特性。试验得来的结果表征着, 冷轧酸洗制备出来的钢板黑斑, 是酸洗残存下来的氧化铁皮, 密切关涉热轧技术。冷轧酸洗特性的这种钢板, 黑斑主要涵盖着氧化铁。温度递增时, 表层附带着的铁皮变厚, 很易附着斑痕。
关键词：冷轧酸洗,钢板表面,黑斑缺陷
参考文献
[1]黄先球.冷轧酸洗钢板表面黑斑缺陷分析[J].钢铁, 2005 (5) .
[2]刘金元.冷轧带钢表面黑斑缺陷的控制实践[J].山东冶金, 2008 (3) .
钢板表面处理 第2篇
摘要：结合某特大桥深基坑倒塌钢板桩的施工实例，介绍了钢板桩倒塌处理的施工方法，具有一定的参考价值。
关键词：客运专线深基坑钢板桩施工方法
随着各客运专线及高速铁路的开工建设，主要为桥梁基础采用桩基承台，桥梁基础也开始大面积施工，在基础的施工过程中遇到了诸多问题，这些铁路线路多经过河流、灌溉渠、低洼水塘等环境，在施工中这些地段多为深水基坑，常采用钢板桩围堰防护，由于施工和技术经验的缺乏，时常导致钢板桩倒塌。本文介绍了某大桥深水基坑钢板桩倒塌后的处理方法，供广大技术人员参考借鉴。
1工程概况
某客运专线承台结构尺寸大部分为10.6×14.6×3.0m、8.1×12.5×2.5m、8×11×2m等12种结构型式，开挖深度均在5m以上，均属于深基坑开挖施工。跨河承台基础开挖较深，该部分承台的施工拟采用钢板桩围堰施工;根据此桥的水文、地质等相关情况，认为采用钢板桩围堰施工具有工期短、工艺简单、较少占用空间、安全、施工风险易于控制等诸多优势。钻孔桩完成后，利用钻孔用筑捣平台作为钢板桩施工平台。
2施工工艺流程与处理方案
2.1工艺流程
测量放线→插打定位钢板桩→设置导桩框架→清理钢板桩→插打钢板桩→设置内支撑→抽水堵漏→承台和墩身施工→拆除内支撑→拔除钢板桩。
2.2施工处理方案
此基坑为跨河连续梁主墩，由于工期较紧，钢板桩合拢后，第一道内支撑加固好就开挖，施工期间正值当地汛期，河水猛涨，钢板桩受河水冲击意外倒塌。当钢板桩倒塌后曾试图就地拔出钢板桩，由于钢板桩弯折，无法拔出。然后决定切割掉一部分钢板桩后回填基坑，防止钢板桩变形加剧，回填后创造出二次打桩平台，采取二次做钢板桩围堰，对倒塌钢板桩进行彻底拆除。
2.2.1钢板桩的插打
钢板桩倒塌后，采取切割掉一部分钢板桩后回填基坑，创造出二次打桩平台，然后测量放线，插打钢板桩。
钢板桩由50T履带式吊车吊起插正，然后开启振动锤一边振动，一边插打。在插打钢板桩之前，为保证钢板桩顺利合拢，先打导向架。在插打钢板桩时，第一根钢板桩必须插正、打正，以免影响后面的钢板桩。在整个钢板桩围堰施打过程中，开始时可插一根打一根，即将每一片钢板桩打到设计位置，到剩下最后20片时，要先插后打，若合拢有误，用倒链或滑车组对拉使之合拢，合拢后，再逐根打到设计深度。
在钢板桩施工中插打和就位质量应符合下列规定：合龙时楔形桩上下口宽度差不应大于桩长2%;到达设计高程后的倾斜度不应大于1%;打钢板桩过程中，当导向设备失效，钢板桩顶达到设计高程时，平面位置允许偏差：水中打桩为20cm，陆地打桩为10cm。应监测是否在允许误差范围内，超出时及时纠正。
插打过程中注意事项：①插打前一般应在锁口内涂以黄油、锯末等混合物，组拼桩时用油灰和棉花捻缝，以防漏水;②插打顺序按施工组织设计进行，一般自上游分两头插向下游合龙;③插打钢板桩，一般应先将全部钢板桩逐根或逐组插打到稳定深度，然后依次打入至设计深度，在能保证钢板桩垂直沉入条件下，每根或每组钢板桩也可一次打到设计深度;④在插打钢板桩时，如起重设备高度不够，允许改变吊点位置，但该点位置不得低十桩顶以下1/3桩的长度;⑤插打钢板桩必须备有可靠的导向设备，以保证钢板桩的正确位置。
2.2.2钢板桩内支撑
在钢板桩围堰合拢后，将设置内支撑，矩形围堰宜采用平面钢架支撑为宜，围周周围拟采用I45工字钢，用两片焊成整体，水平支撑拟采用θ300×10mm钢管四个角设置为三角形，其稳定性较好，又可以做成抽水平台，内支撑的安装由上往下，一边开挖，一边安装。
基坑支撑的顺序如下：加入第一层导梁→进行第一层支撑→再开挖至第二层内支撑标高下0.5米处→加入第二层导梁→进行第二层支撑→抽水吸泥至基坑底。
在施工支撑及承台的过程中，应对支撑系统进行监测。主要监测支撑的变形、钢板桩的变形、基坑内流动水量及围堰的位移等。在施工过程中可能出现如下的情况：①钢板桩弯曲变形严重。这主要是钢板桩断面选用偏小，土压力计算偏低，基坑超挖或支撑间距过大等原因造成的。②基坑底部涌水严重。主要是基坑封底时混凝土浇注质量不好，出现开裂、夹泥等情况引起的`。严重时可以致使封底混凝土不能发挥其作用，而须要进行二次封底。 2.2.3基坑开挖
基坑开挖首次采用挖掘机开挖，第一次先开挖1.0m，第二次开挖3m，总开挖深度不小于4m，剩余土方采用泥浆泵吸泥法排除基坑外。吸泥法即采用大型泥浆泵配合浮筒将基坑内泥浆抽出，抽出的同时，施工人员用高压水枪冲刷基坑内淤泥，冲散液化后用泥浆泵将泥浆排至指定地点，如此反复，昼夜不停24小时施工，直至吸泥到达承台底标高50cm以下停止作业，进行混凝土封底。
2.2.4围堰内排水
由于钢板桩的锁口之间连接不紧密，围堰通常会漏水，因此在抽水过程中，通常采用细麻丝、棉条等材料，在钢板桩内侧嵌塞、塞紧，或者用锯屑加细煤灰在漏缝外侧周围放入，随水流至漏缝处自行堵塞，必要时可外部堵漏。较深处的渗漏，可将煤渣等沉送到漏水处堵漏。钢板桩围堰会有少量渗水流入基坑，在基坑一角深挖，渗水流入该角，利用抽水机进行排水，其排水量应大于围堰内渗水量的1.5-2倍，抽完围堰内水，要留有1～2台抽水机备用。
2.2.5混凝土封底
视开挖土质情况确定垫层厚度或确定是否进行水下封底，此基坑为粉砂，进行水下混凝土封底，封底厚度为40～60cm，混凝土为桩基C35水下混凝土，采用汽车泵进行封底施工。
2.2.6钢板桩处理
当基坑封底完毕后，利用承台旁的施工平台作为钢板桩拔出的工作平台，采用50T履带式吊车，配合振动锤及200KW专用(三相220V)发电机进行钢板桩的拔除。先对承台底以上倒塌钢板桩进行拆除，先切割出一个缺口，再尝试单根整体将钢板桩拔出，先拔出受力及变形较小(一般在围堰四角)的钢板桩，依次逐根向中间施工。对弯折变形严重的钢板桩，无法直接拔出时，可以在承台底位置，将钢板桩切断，再拔出。整个过程中要及时监控，当锁口变形严重影响拔桩时，应立即将变形处割除，再将钢板桩拔出。对拔桩过程中出现的问题及时处理，整个施工过程要求作业人员要稳、准、钢板桩拔出后，即进行清理、整修，并分类堆场。
3结束语
通过上述措施，在最短的时间内将倒塌钢板桩进行简单、有效的拆除，保证了施工工期，为连续梁的施工赢取了宝贵的时间，同时减少了钢板桩的损失及破坏，节约了成本，减少了浪费，效果明显。
参考文献：
[1]客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准[S].中华人民共和国行业标准铁路建设160号
[2]客运专线铁路桥涵工程施工技术指南[S].铁道部经济规划研究院.2005.
[3]刘宝河，王文兴，宋俊强等.曹妃甸煤码头起步工程大型组合钢板桩振动下沉工艺的创新与应用[J].中国港湾建设.(2).52-56.
集装箱钢板预处理质量控制要点 第3篇
1 抛丸处理
抛丸处理的原理是通过电动机带动叶轮体旋转产生的离心力，将直径为0.2～的弹丸（包括铸钢丸、钢丝切丸、不锈钢丸等）抛向工件表面，去除工件表面氧化皮等附着物，使工件表面达到一定的粗糙度，从而将工件的焊接拉应力转变为压应力，延长工件使用寿命，提高工件后续喷漆的漆膜附着力。衡量钢板抛丸处理质量的主要标准包括抛丸清洁度、表面粗糙度和表面灰尘等级。
（1）抛丸清洁度 集装箱钢板的抛丸清洁度等级应当达到Sa 2.5。该等级指非常彻底的喷射或抛射除锈，钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和旧涂层等附着物，任何残留的痕迹仅是点状或条纹状的轻微色斑。为保证集装箱钢板的抛丸清洁度，应当根据ISO 8501-1：2007《涂料和相关产品使用前钢衬底的制备》对原材料锈蚀程度的分级，使用A级或B级钢材，并选择合适的磨料（如棱角砂、钢丸、钢丝切丸等）及适当的磨料配比。
（2）表面粗糙度 集装箱钢板表面10点平均粗糙度应当达到25～。为保证集装箱钢板的表面粗糙度满足要求，应当选择合适的磨料及适当的磨料配比。钢丝切丸的优点是售价较低，可循环使用，使用寿命较长；缺点是质量一般，长短不一，难以确保集装箱钢板的表面粗糙度达标。棱角砂的优点是质量较好，能够保证集装箱钢板的表面处理要求；缺点是售价较高，且容易破碎，使用寿命较短。为兼顾质量要求和成本要求，可将钢丝切丸与棱角砂按一定配比混合使用。
（3）表面灰尘等级 表面灰尘等级分级如下：① 0级为10倍放大镜下不可见的微粒；②1级为10倍放大镜下可见但肉眼不可见的颗粒（直径小于）；③2级为正常或校正视力下勉强可见的颗粒（直径为50～）；④3级为正常或校正视力下明显可见的颗粒（直径小于）；⑤4级为直径0.5～ 的颗粒；⑥5级为直径大于的颗粒。集装箱钢板表面灰尘等级至少应达到3级，为此应当注意以下要点：①钢板离开喷砂系统进入喷漆室前，采用高压空气吹扫或真空吸尘等方法去除灰尘等残留物；②开启除尘设备，提高喷砂室内钢砂的清洁度；③确保除尘设备的震打装置正常运行，从而保证除尘设备的除尘能力；④定期清扫除尘设备并更换滤芯和过滤袋，以保证除尘设备有效运行。
2 喷涂富锌底漆
钢板经过抛丸处理后，表面氧化皮被去除，此时要及时喷涂富锌底漆，以防止钢板在整箱喷漆前发生锈蚀。通常底漆干膜厚度要求达到以上。
（1）喷漆枪嘴型号 小枪嘴的优点是油漆用量较少；缺点是对枪架及其传动系统的要求较高，由于长时间高速移动，枪架容易出现开裂、螺栓松动等现象，枪架传动系统的链条也容易断裂。大枪嘴的优点是出漆角度较大，单位时间的出漆量较多，枪架的移动速度可以适当降低；缺点是油漆用量较多。
（2）油漆与稀料配比 油漆与稀料的配比通常为1∶3；若需要增加漆膜厚度，可将油漆与稀料的配比调整为1∶2.5。
3 油漆烘干
（1）为保证稀料充分挥发，烘干房的温度通常控制在40～60℃。需要注意的是，烘干房的温度并非越高越好，如果烘干房长时间在高温下运行，容易导致烘干房内的耐火材料烧损，延误生产进度。
（2）在条件允许的情况下，降低钢板预处理线上烘干房段传输系统的速度，以保证钢板在烘干房内停留足够长的时间。
（编辑：张 敏 收稿日期：2013-04-03）
水泥钢板仓结块分析和处理 第4篇
1 水泥结块原因分析
水泥结块为水泥预先水化造成的。首先分析钢板库的因素。钢板库在建成后投用前, 先后经历几次暴雨, 进库检查并未发现有渗水现象, 且库侧镀锌钢板咬合方式为易拉罐顶盖的咬合方式, 可以排除库侧与库顶出现渗水现象。分析认为, 造成钢板库内水泥结块的主要因素为:
(1) 由于库内外温差大, 库内空气中的水气冷凝造成水泥结块。
(2) 由于毛细现象, 从库底进入的雨水。
对公司一、二线水泥库进行清库, 并对所有库都进行了检查, 二线库结块更严重 (见图1) , 库壁自库底约1/3高度以上全有结壁。
二线在2011年10月中旬进行试运行, 按钢板库厂家建议, 每库先注入1/3的水泥, 存放一周左右时间, 若不发生意外才可继续注入。而神木地区10月份最低气温在零度左右, 而入库水泥温度在100℃左右, 造成库内外温差达100℃左右, 致使库内空气中的水气在库壁结露, 与水泥发生了预水化。由于季节因素, 水泥销售量有限, 造成水泥在库内存放时间过长, 水泥无法及时出库, 又加剧了水泥结块。且当时为了避免库顶烟帽冒灰, 用透气布进行了隔离, 导致库外的冷空气无法进入库内置换热气, 热空气无法有效地排出库外。
在下雨天, 水泥库基座周围会有大量气泡, 应该肯定的是向库内鼓入的风从基座处逸出。不出库时, 雨水会由于毛细作用的原因从库下侧这些缝隙处进入库内。从进库检查的情况看, 基座处的水泥结块较库壁处硬。
2 解决措施
1) 入库水泥避免只入半库, 减少附着在库壁上结露水的高度。
2) 减短冬季水泥的储存时间, 库底罗茨风机应经常向库内鼓风, 使水泥保持一定的“活性”。
3) 每库增加1~2个烟帽, 增加库内的排热能力。
4) 库顶收尘设备处于常开状态, 加大库内热气的排出力度。
5) 对钢板库表面进行保温。
钢板表面处理 第5篇
关键词：汽车,车架,热轧钢板,研制
1 前言
随着汽车行业的不断发展, 对钢铁材料的要求也越来越高。尤其是对于汽车车架用钢板, 要求在保证良好的综合力学性能的同时具有优良的表面质量, 以满足直接冲压工序的要求。近年来, 日本一些钢铁生产厂提供给汽车厂的汽车车架钢板为表面氧化层结合牢固的高表面质量钢板, 适用于无酸洗直接冲压汽车车架等结构件。
热轧钢板表面在热轧后产生的铁锈由Fe3O4、Fe2O3、FeO构成[1], 在冲压汽车用结构件时, 一般用酸洗方法去除铁锈。汽车厂家采用普通热轧钢板在不经酸洗直接冲压汽车车架等零件时, 会出现氧化铁皮脱落并变成粉末等现象, 导致环境污染, 同时影响冲压模具的使用寿命且不经济。随着环保及节能需求不断提高, 汽车厂家需要钢厂提供免酸洗可直接冲压的钢板, 作为生产汽车车架等结构件的原材料。这就要求钢板表面氧化层与基体结合良好, 在冲压成形时铁皮不脱落。常温下热轧钢板的表面氧化层结构主要由Fe3O4和Fe2O3构成。Fe2O3为红褐色, 易脱落;Fe3O4为十分稳定的磁性氧化铁[2], 呈蓝黑色, 其耐蚀性好, 不易脱落。因此, 研制开发氧化层中含Fe3O4量较高的优良表面质量汽车车架用钢板是十分必要的。
2 试验过程
2.1 成分选择
试验钢的化学成分是以汽车车架用500 L钢为基础, 添加微量的Cr元素, 用以增加氧化层的结合强度, 具体成分见表1。
2.2 轧制
针对规格为8 mm厚的500L汽车车架用板进行试制, 轧制是在鞍钢1780热轧机组进行的。为保证高压除鳞水的道次及钢坯除鳞温度, 加热温度选择大于1 230℃;钢坯的除鳞道次在4次以上, 且除鳞水压大于15 MPa;同时钢坯的除鳞温度大于1 180℃, 以保证去除低熔点的FeO/Fe2SiO4共晶化合物[1];轧制时控制终轧和卷取温度, 终轧温度设定为870℃, 卷取温度设定为560℃, 为避免Fe2O3的生成量增多, 钢带轧后采取前部快速冷却方式, 冷却速度大于40℃/s, 钢带卷曲后置于通风良好处继续冷却, 以避免钢卷返热导致钢板表面氧化层结构发生变化。
%
2.3 氧化层生成试验
采用工业生产的汽车车架用500 L热轧钢板, 加工成尺寸为8 mm×30 mm×100 mm试样。试验分为2组, 每组各15个试样, 编号均为1 15号, 第1组是以30%的盐酸将试样酸洗, 洗去表面氧化铁皮, 试样经热水洗及冷水洗后吹干;第2组是将试样经磨床磨去氧化皮, 之后将试样放入电阻炉中随炉加热到100 800℃的不同温度, 温度间隔为50℃, 分别取出试样放置干燥处空冷。最后, 用X-射线衍射仪分析不同温度下钢板氧化层结构。
2.4 氧化层生成试验结果及分析
图1为2组试样经不同温度加热的表面氧化变化情况, 可以看出酸浸试样经加热后表面颜色的明显变化是从450℃开始, 而磨光样是从400℃开始变化。氧化层结构试验是在X’PERT PRO X光衍射仪上进行, Co靶、电压40 kV、电流35 mA。2组试样测试分析结果为:1 8号试样未见铁氧化物衍射峰, 9
15号试样氧化层结构有明显的区别, 第1组及第2组氧化层结构中物相比例见表2。
图2为酸洗及磨光表面氧化层中Fe3O4随温度升高的生成趋势。从2次试验结果看, 500℃之前基本没有氧化层生成, 550℃为Magnetite (Fe3O4) 生成的最大点, 温度继续升高, Fe3O4所占比例下降, 700℃时Hematite (Fe2O3) 量最大, 在750℃时开始出现Wuestite (FeO) , 可以说明最大比例Fe3O4的生成温度在550℃左右。磨光表面的钢板在各温度下Fe3O4的生成比例均大于酸洗表面钢板, 说明Fe3O4的生成与钢板表面粗糙度有关, 表面越光滑, Fe3O4的生成比例越大。
3 试验结果
3.1 钢板性能
测试20组工业试制500L钢板的力学性能, 全部满足汽车车架用钢板技术协议要求, 表3为500L钢板力学性能和工艺性能要求。
3.2 金相组织
应用光学显微镜观察钢板的金相组织情况, 其晶粒细小, 均为铁素体及珠光体组织, 见图3。
%
注:“○”表示无氧化物生成。
3.3 氧化层形貌
采用扫描电镜 (SEM) 分析氧化层与基体钢的结合形貌及氧化层的厚度, 图4为氧化层截面扫描图像, 钢板氧化铁皮与基体钢结合良好, 氧化层厚度小于10μm。
3.4 氧化层结构
采用X-射线衍射仪分析氧化层的结构组成, 衍射分析表明, 钢板氧化层的主要组成为Fe3O4、Fe2O3, 而且Fe3O4占主要地位, 其中Fe3O4所占比例均大于85%, 4组试样氧化层厚度及组成比例见表4, 图5为试样的衍射分析结果。
4 分析与讨论
纯铁的氧化较为复杂, 铁与氧反应生成多相多层氧化膜[3]。当温度低于570℃时不生成浮氏体FeO, 只生成磁性氧化铁Fe3O4与Fe2O3两相。温度超过570℃时才生成含氧低的FeO层和中间层Fe3O4及最外层含氧最高的Fe2O3层。三者厚度比为95:4:1。纯铁在空气中或氧气中缓慢加热, 氧化经历下列阶段。
a.加热到200℃以前, 缓慢地生成γ-Fe2O3薄氧化膜, 继而生成双层氧化膜Fe3O4-γ-Fe2O3, 氧化动力学服从对数速度定律, 属于低温氧化阶段。
b.温度在200 400℃时发生了相变, γ-Fe2O3→α-Fe2O3, 形成Fe3O4-α-Fe2O3两层结构。
c.当温度在400 575℃范围内, 在α-Fe2O3层之下, Fe3O4层长大为较厚膜层。
d.当温度大于575℃时, 在Fe3O4层之下开始生成FeO。氧化膜由FeO-Fe3O4-Fe2O3三层组成。
另外, 静态氧化试验说明, 低碳钢的3种类型氧化铁的形成温度情况为:α-Fe2O3的形成温度较低, 小于450℃;Fe3O4形成温度在450 600℃之间;FeO形成温度高于600℃[4]。
钢中加入微量的Cr元素可形成微小的碳化铬, 减少杂质元素混入, 在Cr-Si-O系化合物的氧化铁皮和基体铁间形成环状, 使得热轧钢板氧化铁皮密合性良好。
一般含Si钢除鳞不良的原因是由于加热炉中氧化铁皮与钢界面间生成的FeO/Fe2SiO4共晶化合物, 即较低熔点 (1 173℃) 的共晶化合物以进入FeO一侧和钢的一侧的复杂形态生成。一旦凝固, 强度很高, 较难去除, 因此除鳞时钢坯温度应大于1 173℃, 从而保证钢坯彻底除鳞[5]。
氧化层生成试验说明, 最大比例Fe3O4的生成温度在550℃左右, 并且Fe3O4的生成与钢板表面粗糙度有关, 表面越光滑, Fe3O4的生成比例越大。
试验钢所采用的工艺是基于上述机制采用成分中加入微量Cr元素, 并且以低温卷取工艺保证氧化层结构的最佳组成, 钢板性能满足常规汽车大梁钢板标准的要求。
5 应用
目前, 鞍钢已生产试制优良表面氧化层汽车大梁用500L热轧钢板10万t以上, 用于第一汽车集团公司直接冲压车架的试制, 氧化层脱落较少, 完全满足无酸洗工序直接冲压车架的要求。
6 结论
(1) 高表面质量汽车大梁用热轧钢板500L轧制时, 粗轧除鳞水压应大于15 MPa, 除鳞时板坯温度应高于1 180℃, 在保证轧制温度的同时尽量增加除鳞次数。
(2) 钢板精轧后采用前段快速冷却。在保证性能的前提下, 卷曲温度尽量低于570℃;钢板卷曲后应进一步通风冷却, 以避免钢卷温度回升造成表面二次氧化。
(3) 试验表明, 钢中加入微量的Cr元素提高了氧化层的结合力, 最佳范围为0.1%0.3%。
(4) 氧化层生成试验表明, 最大比例Fe3O4的生成温度在550℃左右, 并且Fe3O4的生成与钢板表面粗糙度有关, 表面越光滑, Fe3O4的生成比例越大。
(5) 采用本试验工艺生产汽车大梁板, 钢板氧化层含Fe3O4比例大于85%, 且氧化层厚度≤10μm, 已试生产10万t以上, 用于第一汽车集团公司直接冲压车架的生产, 满足无酸洗工序直接冲压的要求。
参考文献
[1]中村峻之, 佐藤始夫.加热板坯时氧化铁皮的高温剥落性[J].《钢と铁》, 1994, 80 (3) :237-242.
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钢板桩围堰施工中常见问题预防处理 第6篇
1 打钢板桩期间存在的问题及处理措施
1.1 倾斜
钢板桩出现倾斜现象主要是钢板桩自身出现了扭曲变形或者是在施工当中存在不合理的导向装置等都会导致钢板桩出现变形。
针对上述情况, 我们可以先进行钢板桩的筛选, 将质量不过关, 容易变形的钢板桩剔除掉, 如果钢板桩出现了轻微变形, 也可以将其运送到施工现场进行调整之后, 方可使用。另外, 钢板桩也需要将锁口内部存在的杂物清理干净, 并且修正存在缺陷的部位。最后, 对于锁口, 还要进行通过性的检查, 校正其中的扭曲或者是“死弯”。
在钢板桩插打之前, 为了减少锁扣的摩阻力, 需要在锁扣内涂抹润滑油, 并且如果锁扣没有插套, 需要在其下端打入硬木锲或者是铁锲, 避免泥沙在锁扣下沉的时候将锁口堵塞。在运输和堆放钢板桩之时, 难免会发生碰撞, 我们需要注意防止钢板桩出现变形弯曲;在施打钢板桩时, 也要注意导向装置的垂直以及上下的水平, 当板桩以垂直的方式进入到导向装置之后, 要做好板桩锁口的限位, 并且需要将锁扣限位牢靠的焊接, 避免施工的时候, 振动过大导致其掉落;在施工之前, 需要详细的观察现场地质, 如果遇到硬土质区域, 就需要使用功率较大的振拔锤。
1.2 无法合拢
钢板桩围堰施工是否能够成功, 钢板桩的合拢是关键因素。但是在日常的施工当中常常会遇到无法合拢或者是合拢存在困难的情况。所以, 在合拢钢板桩的时候, 首先需要了解插打的顺序, 在钢板桩的合拢之时, 要遵守从两边向中间合拢的顺序, 并且在插打的时候还需要做好调整, 如果钢板桩的上端向着合拢口发生倾斜的时候, 就可以使用千斤顶或者是葫芦向外进行张拉调整, 在钢板桩即将合拢或者是还存在部分没有合拢时, 就需要考虑到如果需要调整的时候, 可以先悬挂钢板桩, 确保桩底没有落进河床, 然后再由潜水人员在水下安装上葫芦进行调整。
2 围堰内施工期间存在的问题及处理措施
2.1 漏水问题
围堰出现漏水现象主要是板桩的锁口处出现了漏水, 主要原因是:不恰当的板桩插打或者是船只等碰撞导致锁口处出现了严重变形, 进而出现渗漏问题。解决措施:将煤渣、谷糠或者是木硝等通过导管投撒在锁口位置的围堰外侧, 当其沉到了漏水之处, 就可以堵塞漏水处。
2.2 管涌问题
管涌问题主要是水压差引起。将钢板桩插入到饱和土当中 (粘聚力较小) , 尤其是在淤泥或者是粉砂土当中都用以出现管涌问题。所以, 在施工之前, 首先要详细地勘察施工范围内的地质情况, 盐酸坑底管涌, 并且将板桩入土的深度准确的计算出来, 也就是将渗水流程合理的加以控制。另外处理好封底混凝土施工, 避免在封底混凝土当中出现夹层。
2.3 隆起问题
隆起现象主要是在有地下水的软弱粘土层出现, 如果板桩背后的图柱重量远远的超过了基坑底面的地基所能够承受的压力, 就会出现地基平衡被破坏的情况。对此, 验算地基稳定性, 从而增加地基强度能够避免隆起问题的出现。
2.4 倾覆垮塌问题
在钢板桩围堰的施工期间, 倾覆垮塌属于最严重的质量事故, 其主要体现在:焊接钢板桩、钢板桩所使用的材料、围檩支撑、悬着钢板桩入土深度这几个方面。因此, 我们在施工的时候, 需要注重这几方面, 避免出现倾覆垮塌。
3 围堰拆除期间存在的问题及处理措施
3.1 垮塌
在围堰拆除的时候出现垮塌主要是因为拆除前后的受力情况出现了变化, 或者是不正确的拆除顺序造成的。尤其是遇到干封底的时候, 先制作围囹支撑然后再将围堰之内的泥土清除掉, 但是考虑到安装围囹所受到的力要比拆除时小的多, 所以在拆除的时候, 应该先进行回水处理, 降低内外的压力差, 并且在结构物周围围囹拆除的时候, 还需要使用方木作为支撑物, 将钢板桩支撑在结构物之上, 可以将围堰之外部分的压力抵消掉, 在围囹拆除的时候, 也需要将对称同步进行解除, 当然, 只有在角撑解除之后, 才能够将直撑解除掉, 然后再从下到上的顺序来解除回水。
3.2 无法拔除
在无法拔除的时候, 我们可以按照以下步骤:
其一, 在钢板桩打入之前, 需要将隔离层涂抹在钢板桩以及水下混凝土的接触范围之内;
其二, 如果需要灌注的封底混凝土较厚, 则需要少许的拔起钢板桩, 以此来减少其粘结力;
其三, 在进行振动的时候, 可以采用附有液压装置的振拔锤, 并且为了减少摩阻力, 也可以加入高压射水;
其四, 略微的添加锤击, 让水下的混凝土与钢板桩之间脱离粘结;
其五, 将导向的外框线拆除掉, 然后将水灌入围堰之内, 保持围堰之内的水位比围堰之外高出1到1.5米, 这样利用围堰之内的水压力也能够将水压力抵消掉, 这样能够让水下的混凝土与桩壁脱离;
其六, 如果钢板桩出现了较大的变形, 无法正常的拔除掉, 就需要进行水下割除的操作。
总之, 在钢板桩围堰施工当中, 我们还需要注意诸多方面的问题, 本文针对钢板桩围堰施工当中部分问题提出了相应的预防处理措施。希望能够为今后的钢板桩围堰施工提供部分见解。
参考文献
[1]谌荣华.深水桥钢板桩围堰施工技术[J].山西建筑, 2010.
S355J2钢板表面裂纹分析 第7篇
S355J2钢板是低合金高强度钢板的一种[1],南京钢铁集团公司在生产该钢板时,采用了低碳加微量Nb合金成分体系,通过转炉+LF炉外精炼的冶炼工艺并结合控制轧制+控制冷却轧钢工艺生产。2007年9月,中厚板卷厂轧制16～40mm S355J2时,部分钢板表面出现大量裂纹,造成钢板表面质量不合格。表面质量不合格既影响交货期又造成质量损失。为阐明裂纹产生的原因,本文从成分设计优化,结合连铸工序并取样做了相关检验、分析。
2. 钢板表面裂纹产生原因
2.1 裂纹宏观特征
TMCP工艺生产的S355J2钢板表面裂纹多出现在钢板距边部约10mm内,呈现典型的沿横向延伸现象,其典型低倍形貌见图1所示。
2.2 金相检验
在钢板表面有裂纹的部位取样,磨平、抛光后再用4%硝酸酒精溶液浸蚀,进行裂纹微观观察。图2(a),(b)为裂纹横截面显微照片,可看出裂纹向钢板内扩展,扩展范围约100-120µm左右。图2(c)为裂纹处(图2(a),(b)的1,2,3处均相同)的能谱分析,可见,裂纹处主要存在Nb元素的碳氮化物,看来由于Nb元素在钢板表面的富集是导致裂纹产生的重要原因之一。图2(d)为板面存在裂纹位置磨掉约100µm后的基体显微组织,由图可见,该处为正常的铁素体+珠光体组织,晶粒比较细小均匀,珠光体分布较弥散,没有明显的带状组织,也没有发现明显的裂纹存在,说明钢板表面裂纹并没有深入到钢板内部。
3. S355J2钢板表面裂纹改进措施
钢板表面存在裂纹部位的Nb含量较高且没有发现异常夹杂,可证明裂纹处Nb元素的偏聚,由于微合金元素与钢中的C、N结合,在奥氏体晶界析出大量Nb(C,N)等质点。这些质点分布于奥氏体晶界,降低了晶界强度,诱发裂纹,在铸坯表面温度较低时,这种析出行为加剧,进入矫直区,由于矫直应力的作用,在振痕波谷处应力集中产生裂纹。该现象说明板坯可能在加热前存在裂纹。因此可判定钢板表面的裂纹是由连铸板坯的表面裂纹带来的[2]。因此采用以下改进措施:
(1)考虑到表面裂纹内部含有一定量的Nb元素的碳氮化物,为了降低Nb元素的偏聚,让Nb元素的碳氮化物能够在钢板中弥散分布,采用微钛处理的成分设计的优化,即在原有成分的基础上适当添加0.012%wt的T元素。由于Ti的存在会使得连铸坯中的析出在凝固过程中形成,且可以在铸坯中均匀分布,而Nb的析出又多以Ti的析出物作为形核质点[3,4],所以促使Nb的析出也会均匀分布,从而减轻Nb在边部的偏聚,以便降低裂纹发生机率。
(2)含铌钢铸坯横裂纹多发生在内弧,这与矫直工艺有很大的影响[5]。如果铸坯温度位于钢种的高温脆化区,矫直时铸坯振痕波谷处易产生横裂纹。为避开含铌钢的脆化温度区,提高含铌铸坯矫直点温度950℃以上,可以改善含铌钢裂纹发生。
(3)关于结晶器振动,振幅越大,振痕越深;负滑脱时间越长,振痕越深;振动频率越低,振痕越深[6]。采用高振频低振幅的振动模式浇铸含铌钢,可以改善铸坯表而质量,减少裂纹发生率。
(4)结晶器内液面波动、钢水偏流等情况会造成初生坯壳的不均匀,在拉坯力的作用下,增加横裂纹发生的几率。结晶器液而控制由手动改为自动控制,横裂纹废品率减少。全过程保护浇铸,减少钢水中的夹杂物,改善钢水的偏流情况,对控制铸坯裂纹有好处[7]。另外结晶器冷却采用弱冷控制、拉坯速度保持平稳、较低的过热度,可以减少裂纹发生。
4. 结论
(1)造成此次S355J2中厚钢板表面裂纹的原因是连铸板坯表面存在Nb元素碳氮化物的富集所致。
(2)采用微Ti处理的成分设计,通过控制Nb+Ti的复合析出在钢中的存在形式可以有效解决钢板表面裂纹问题。
(3)提高含铌铸坯矫直点温度,采用高振频低振幅的振动模式,结晶器冷却采用弱冷控制、拉坯速度保持平稳、采用较低的过热度可以对减少表面裂纹起到一定作用。
摘要：针对南钢中厚板卷厂生产的S355J2钢板表面出现裂纹缺陷,采用光学显微镜、扫描电镜和能谱仪进行了分析。结果表明,裂纹具有沿钢板纵向延伸且深度很小的规律性,裂纹产生的原因主要是Nb元素的碳氮化物表面偏聚所致,通过进行微钛处理成分设计并结合优化连铸工艺,可有效改善S355J2钢板表面裂纹问题。
关键词：裂纹,含Nb钢,连铸坯
参考文献
[1]王爱云,李玉奇.S355J2G3钢板低温冲击韧度不合格原因分析[J],理化检验—物理分册,2007.37(1):35-36
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[6]王大宝,刘东夫.中厚板表面微裂纹成因分析[J],炼钢,2000,16(2):15-18
钢板表面处理 第8篇
1 施打过程中质量问题及处理措施
1.1 倾斜
钢板桩倾斜主要是由于钢板桩自身扭曲变形与施打过程中导向装置不合理或遭遇坚硬土质锤力过大导致变形或移位而产生的。遇到上述情况时首先加强对钢板桩的筛选, 剔除变形过大的钢板桩, 变形较小的钢板桩, 运到工地后, 需进行整理。清除锁口内杂物 (如电焊瘤渣、废填充物等) , 对缺陷部位加以整修。并对锁口进行通过性检查, 对检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
1.2 锁口脱离
口脱离主要在不同类型或型号的钢板桩相互组合和变形钢板桩之间相互扣连, 以及使用“60”型钢板桩施工时遇到的问题:“60”型钢板桩锁口与拉森“40”型钢板桩锁口有着本质的区别, 拉森40型锁口成90度向内收, 内收尺寸较大, 而“60”型钢板桩锁口成圆弧桩, 内收尺寸较小, 在“60”型钢板桩相互咬合较拉森40型锁口不够紧密, 在受力振动后极易脱落, 因而在插打时在加强导向限位装置的精度的同时, 在将要插打的板桩上焊接止退限位钢筋, 避免受力振动后脱落。
1.3 无法合龙
钢板桩合龙是板桩围堰施工成败的关键, 然而由于施工不当常常造成钢板桩无法合龙或合龙困难, 板桩合龙时注意插打顺序, 合龙边钢板桩应从两侧向中间合龙, 一边插打一边纠偏调整, 钢板桩上端向合龙口倾斜时, 可在顶端使用千斤顶或用倒链葫芦向外侧张拉调整所需合龙间距, 钢板桩将近合龙而两侧各剩下几组尚未合龙前, 即应考虑合龙情况, 如须调整时, 可将钢板桩悬挂, 不使桩底落到河床, 由潜水员下水安设倒链葫芦进行调整, 板桩施工时应遵循“插桩正直, 分散即纠, 调整合龙”的施工要点。
2 围堰内施工作业时常见问题及处理措施
2.1 漏水
围堰漏水主要是指板桩锁口漏水, 锁口漏水主要是由于板桩插打不当、船只碰撞等作用致使锁口发生变形, 出现渗漏。出现渗漏时采用在锁口处的围堰外侧利用导管投撒煤渣、木硝, 谷糠等或混合物。沉至漏水处即可堵塞漏水。
2.2 管涌
管涌主要是由于水头差引起的, 当钢板桩插入粘聚力较小的饱和土中, 特别是粉砂、淤泥中常有可能发生管涌现象。因此在施工前应熟悉掌握施工范围地质情况, 进行坑底管涌验算, 确定板桩入土深度, 即控制合理的渗水流程。
2.3 隆起
隆起主要发生的地质条件是软弱有地下水的粘土层, 当板桩背后的土柱重量超过基坑底面地基承载力时, 地基的平衡状态受到破坏, 就有可能发生坑壁坍塌, 基地破坏等严重情况, 为避免此种情况发生应对地基强度和稳定性进行验算, 可将板桩周边一定范围内的土体在板桩施工前予以清除, 降低内外土体高差, 以及确定合理钢板桩踢脚深度。
2.4 倾覆垮塌
倾覆垮塌是钢板桩围堰施工中最为严重的事故, 导致事故发生的原因分布在各个节段主要体现在:
(1) 钢板桩材料管理。钢板桩的类型和型号很多, 实际施工时应根据受力计算要求选择合适的钢板桩, 因此板桩材料规格在租赁和调拨、使用前应对钢板桩材料进行严格检查, 避免不同类型和型号的钢板桩混肴, 特别是现在常用的拉森钢板桩外型和槽口基本相同, 然而其抗弯截面系数却存在较大差别, 避免小截面钢板桩应用到大截面钢板桩上, 产生板桩断裂;造成围堰垮塌。
(2) 围囹支撑。围囹支撑是整个钢板桩围堰的骨架, 是平衡围堰内外受力状况的关键所在, 如果围囹支撑不能满足要求, 将导致整个围堰垮塌, 因此应根据围堰的受力状况, 经过详细受力分析计算, 确定围堰不同部位围囹材料的规格, 围囹在施工时应注意现场围囹的拼接质量, 特别是焊接绑板的钢板规格形状, 设置位置, 焊缝高度应满足要求, 拼接接头因尽量放在内支撑支撑点处, 另外同一围囹平面位置高差要满足要求, 务必使围堰支撑受力在一最佳状态, 最后避免不同部位围囹支撑为一独立受力体系, 将平面体系升格为空间受力体系, 将围囹上下用适宜材料 (如型钢) 连接为一整体, 以增强整个围堰支撑的整体稳定性。
(3) 钢板桩入土深度的选择。为保证深基坑开挖安全和基坑周围土体稳定, 钢板桩必须有一定的插入坑底深度, 就是“踢脚深度”, 避免围堰内外失衡而发生倾覆, 踢脚深度应遵循围堰内外土水的压力平衡的原则确定, 确定前应严格熟悉掌握土层特性, 以确定钢板桩的最小入土深度, 选择钢板桩长度, 考虑到地下土质的不均匀性, 为提高围堰抗倾覆的安全系数, 通常在施工前将围堰外侧一定范围内的泥土清除, 并禁止将围堰内清除的泥土堆放在围堰外侧;而导致围堰外侧压力人为增大。
(4) 其他因素影响。船只的撞击、大风浪、围堰周边交叉作业都会引起围堰垮塌。
(1) 在钢板桩围堰周围, 应设置靠船桩与防撞桩, 并设置警示标志, 与海事部门协调配合, 加强对往来船只的管理与调度, 工程船只应根据水流变化减速慢行, 停靠在靠船桩上作业, 避免碰撞; (2) 严格关注掌握天气变化情况, 遭遇大风浪时应立刻停止围堰内作业, 及时回水消除围堰内外压力差, 确保围堰安全; (3) 围堰施工时严禁在围堰周边进行挖土作业, 扰动土体, 碰撞钢板桩。
3 围堰拆除时常见问题及处理措施
3.1 垮塌
拆除时围堰垮塌, 主要时围堰施工前后受力情况发生变化, 拆除顺序不当所导致, 特别是干封底时采用现做围囹支撑后清除围堰内泥土, 拆除时围囹受力比安装时要大的多, 因此在拆除时首先应进行回水, 降低内外压力差, 拆处结构物附近围囹时应用方木作为支撑结构物作为依托, 将钢板桩支撑在结构物上, 以抵消部分围堰外压力, 拆除围囹时应因同步对称解除, 先解除角撑再解除直撑, 从下向上依次回水解除。
3.2 无法拔除
钢板桩无法拔除的原因主要时与封底混凝土粘结增强了钢板桩的摩阻力, 可遵循如下方法拆除:
(1) 在打入钢板桩之前, 将钢板桩与水下混凝土的接触范围内涂以隔离层; (2) 在灌注较厚水下封底混凝土的第一层时将钢板桩拔起少许, 以减少粘结力; (3) 采用振动附有液压装置振拔锤。有必要时加高压射水减少摩阻力; (4) 略加锤击, 使钢板桩与水下混凝土脱离粘结; (5) 先拆除外导框, 向围堰内灌水, 使围堰内水位高出围堰外1.0-1.5米, 利用堰内水压力抵消堰内水压力, 使桩壁与水下混凝土脱离; (6) 对于变形大的无法拔除的, 利用人工沿河底进行水下割除。
4 结语
综上所述, 可以看出, 整个钢板桩围堰质量事故贯穿整个围堰施工过程, 但只要以科学的态度, 一丝不苟的工作精神, 解决钢板桩围堰施工过程中的各类问题, 避免各类事故的发生还是可以预防与克服的。
参考文献
[1]公路桥涵施工手册交通部第一公路工程总公司.主编.
钢板表面处理 第9篇
关键词：股骨干骨折,钢板,再骨折
我院自2006年-2008年以来共收治股骨干骨折钢板内固定术后股骨干再骨折患者151例, 再骨折的原因很多, 但均较为常见, 如果术前做好充分的评估, 应该是可以预防的, 现就再骨折原因分析报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
本组共151例, 其中男106例, 女45例, 年龄最小12岁, 最大67岁, 平均年龄38岁;股骨干中段骨折82例, 下段骨折45例, 上段骨折24例。
1.2 首次治疗
患者入院后均采用了切开复位钢板内固定术, 术中采用自动加压钢板 (DCP) 93例, 加压器型钢板45例, 普通钢板 (Sherman板) 13例。
2 治疗结果
2.1 钢板断裂
自动加压钢板 (DCP) 折断72例, 单纯螺丝钉松脱折断21例, 两者都存在45例;加压器型钢板折断41例, 单纯螺丝钉松脱折断4例, 两者都存在35例;普通钢板折断并存螺丝钉松脱折断4例, 钢板弯曲并存螺丝钉松脱折断9例;术后发生股骨干再骨折时间最短4周, 最长16个月, 平均9个月。
2.2 手术失误
根据X线片追踪检查及再次手术术中所见, 发现造成上述患者再次骨折有几个方面原因: (1) 钢板固定于股骨干前方或前外侧方, 这组病例最多, 132例 (87.4%) ; (2) 骨折端骨痂生长过少或无, 骨折延迟愈合或不愈合, 47例 (31.1%) ; (3) 钢板选择过短, 23例 (15.2%) ; (4) 螺丝钉选择过短, 16例 (10.6%) ; (5) 过早负重或功能锻炼, 56例 (37.1%) ; (6) 钢板类型选择错误, 13例 (8.6%) ; (7) 钢板与螺丝钉不配套, 8例 (5.3%) 。
2.3 再手术情况
患者入院后, 均再次手术内固定, 同时取自体髂骨移植植骨。其中梅花针内固定96例;带锁髓内钉内固定21例;加长加压钢板拉力螺丝钉内固定34例。术后根据内固定情况指导功能锻炼, 同时在床上行股四头肌等长收缩锻炼。带锁髓内钉内固定患者1周后开始床上功能锻炼或关节持续被动运动 (CPM) 功能锻炼, 其余内固定患者3周后才开始床上功能锻炼或关节持续被动运动 (CPM) 功能锻炼。
2.4 预后
随访121例, 骨折全部愈合。76例内固定材料已取出, 下肢功能基本恢复正常, 5例并发创伤性关节炎, 4例膝关节遗留有不同程度僵直。
3 讨论
钢板固定于股骨干前方或前外侧方:股骨是人体最长和最结实的管状骨, 其特有的曲拱状生理特征和强大的承载力, 致使骨折术后内固定材料容易出现弯断, 股骨在承受载荷时其破坏形式是弯曲变形, 向前外侧方的曲率增大。有人实验研究报告股骨后外侧固定之接骨板的平均承载力为1 599 N, 前外侧接骨板的平均承载力为249.8 N, 后外侧接骨板固定优于前外侧[1]。本组有132例钢板固定于股骨干前方和前外侧方, 这是造成手术失败的一个最重要原因。
骨折端骨痂生长过少或无:造成骨折端骨痂生长过少, 骨折延迟愈合或不愈合, 其原因不外乎以下几个方面: (1) 内固定器械松动, 骨折端异常活动; (2) 骨折断端之间有软组织嵌插, 骨折对位不良; (3) 骨血液供应不良, 骨营养血管损伤, 粗糙的手术技术致骨膜和肌肉的过度剥离和损伤; (4) 感染导致骨坏死、骨溶解、钢板松动; (5) 其他原因所致, 如高龄、全身营养差、使用激素等因素。其中以术中过度剥离骨膜和肌肉, 破坏滋养血管, 导致骨折端营养不良, 出现骨延迟愈合或骨不愈合现象为主要原因。本组47例均出现不同程度的骨吸收、骨缺损、骨萎缩。
钢板选择过短:钢板固定骨干骨折, 长度要求最好大于所固定骨干直径的4～5倍[2]。按瑞士内固定学会“AO”内固定理论, 钢板固定骨折两端应至少4枚螺丝钉, 才能达到固定要求, 否则力臂短极易引起折断和弯曲、螺丝钉松动脱出。本组12例为粉碎性骨折, 5例有不同程度骨缺损, 6例为斜形骨折, 其中5例骨缺损患者术中均未给予植骨, 钢板内固定后骨折两端螺丝钉平均仅有2～3枚。
螺丝钉选择过短:螺丝钉可与钢板一起使用, 也可单独使用。在应用螺丝钉固定时, 螺钉必须穿过双侧骨皮质, 钉头露出2 cm～3 cm为宜[2]。本组16例中有9例为拉力螺钉与钢板同用, 12例股骨下段骨折, 所固定钉头均未露出对侧骨皮质, 有的仅穿过骨干直径2/3。
过早负重或功能锻炼:对复杂性股骨干骨折术后功能锻炼应加强指导。何时做何种功能锻炼, 应根据骨折类型、内固定牢固程度、年龄、X线片情况, 给患者制订出合理的锻炼计划, 不能笼统地告之几周或几个月方可下地负重。特别有粉碎性骨折或骨缺损时, 钢板对应侧骨质粉碎或皮质缺损, 过早活动或负重, 受力点靠近钢板, 容易发生钢板疲劳性断裂。本组56例中6例年龄55岁以上, 有不同程度的骨质疏松, 36例为粉碎性骨折和斜形骨折, 11例有不同程度的骨缺损, 其中8例术中没有植骨。
钢板类型选择错误:钢板是紧贴于骨以提供固定的装置, 因其功能不同而有分别, 有保护性钢板或中性钢板、支持钢板、加压钢板和张力带钢板[3]。支持钢板的功能是支撑, 防止由于剪力或弯曲应力造成的轴向畸形, 常用在粉碎性骨折或有骨缺损、干骺端骨折的修复术中, 根据股骨干的解剖特点, 采用比一般普通钢板宽、厚 (3.5 mm或4.5 mm) 的钢板。本组13例因选用普通钢板 (Sherman板) 内固定, 导致钢板弯曲折断。我们常用的普通钢板 (Sherman板) 为直板, 圆孔式, 固定后, 钢板无活动余地, 不利于骨折端靠拢。这种钢板用于治疗四肢长骨骨折特别是下肢骨折, 并发症很多, 即使加用石膏外固定, 亦易发生弯曲断裂[4]。
钢板与螺丝钉不配套:在术中我们发现, 钢板内固定术后, 由于钢板与螺丝钉质量不同, 加压钢板与普通螺丝钉配用, 或螺丝钉之间直径大小不等, 型号产地不同, 相互间发生电解吸收及钢板的轴向支撑作用, 导致螺丝钉断裂, 造成骨延迟愈合或骨不愈合。
参考文献
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