采用焊接连接的钢结构中,当钢板厚度不小于15 mm且承受沿板厚度方向的拉力时,为避免焊接时产生层状撕裂,需采用抗层状撕裂的钢材(通常简称为“Z向钢”)。厚板存在层状撕裂问题,故要提出Z向性能测试。

钢板和型钢经过滚轧成型的,一般多高层钢结构所用钢材为热轧成型,热轧可以破坏钢锭的铸造组织,细化钢材的晶粒。钢锭浇筑时形成的气泡和裂纹,可在高温和压力作用下焊合,从而使钢材的力学性能得到改善。然而这种改善主要体现在沿轧制方向上,因钢材内部的非金属夹杂物(主要为硫化物、氧化物、硅酸盐等)经过轧压后被压成薄片,仍残留在钢板中(一般与钢板表面平行),而使钢板出现分层(夹层)现象。这种非金属夹层现象。使钢材沿厚度方向受拉的性能恶化。因此钢板在三个方向的机械性能是有差别的:沿轧制方向 好;垂直于轧制方向的性能稍差;沿厚度方向性能又次之。

一般厚钢板较易产生层状撕裂,因为钢板越厚,非金属夹杂缺陷越多,且焊缝也越厚,焊接应力和变形也越大。为解决这个问题, 好采用Z向钢。这种钢板是在某一级结构钢(称为母级钢)的基础上,经过特殊冶练、处理的钢材,其含硫量为一般钢材的1/5以下,截面收缩率在15%以上。钢板沿厚度方向的受力性能(主要为延性性能)称为Z向性能。钢板的Z向性能可通过做试样拉伸试验得到,一般用断面收缩率来度量。