焊接空心球连接H型钢Z字形螺栓节点静力性能研究

提出了一种新型焊接空心球连接H型钢Z字形螺栓节点(新型螺栓节点),该节点适用于全装配大跨度弦支穹顶结构体系上部网壳连接。该节点的弦杆采用热轧H型钢,方便栓接、施工便捷、制造能耗低,可以实现部品部件到体系的标准化。为了研究新型螺栓节点的静力性能,对该节点进行了轴压、轴拉、纯弯和压弯荷载工况下的有限元分析,研究了该节点在不同荷载工况下的破坏模式、承载力、刚度、延性等力学性能指标,对比分析了新型螺栓节点与焊接空心球连接H型钢焊接节点(焊接节点)的破坏模式和静力性能。研究表明,在轴压和压弯荷载下新型螺栓节点和焊接节点的极限破坏模式均为H型钢弦杆局部屈曲和屈服,在轴拉荷载下新型螺栓节点和焊接节点的极限破坏模式均为H型钢弦杆全截面屈服,在纯弯荷载下新型螺栓节点和焊接节点的极限破坏模式均为H型钢弦杆局部屈曲。新型螺栓节点可以实现塑性铰远离焊缝和拼接区,符合“强连接,弱杆件”的设计要求。

标准化Z字形钢结构梁柱连接节点转动刚度研究

为研究标准化Z字形钢结构梁柱连接节点的转动刚度,对翼缘焊接和搭接两种形式的Z字形钢结构梁柱连接节点进行了单调和往复循环加载试验及有限元分析。研究了不同连接节点设计强度对Z字形钢结构梁柱连接节点转动刚度和循环刚度退化等力学性能的影响。结果表明,翼缘焊接和搭接两种形式的Z字形钢结构梁柱连接节点均具有良好的延性和滞回性能。翼缘焊接Z形节点转动刚度表现为刚性连接,翼缘搭接Z字形钢结构节点转动刚度表现为铰接。对于翼缘焊接Z字形钢结构梁柱连接节点,其转动刚度和循环刚度退化程度受焊缝连接强度影响显著。较小的强度设计倍数(0.2~0.4)时节点破坏模式为焊缝率先发生破坏,其节点转动性能表现为半刚性。较大节点强度设计倍数(0.7~1.1)时节点破坏模式转变为构件率先发生破坏,节点表现为刚性连接且其循环刚度退化程度(转角小于0.02 rad条件下)明显小于强度设计倍数较小的Z字形钢结构节点循环刚度退化程度。总体上看,可通过改变节点强度设计倍数来调节其转动刚度。

穿越既有管线障碍的Z形地下连续墙施工技术

为解决深圳机场至大亚湾城际铁路龙胜站围护结构地下连续墙施工遇管线障碍问题,提出了穿越既有管线障碍的Z形复杂槽段地下连续墙施工技术。通过管线刨验加固、液压抓斗+冲击钻组合分序成槽、一槽三笼分片吊装嵌入式对接等系列方法,实现了在保障管线正常运行状态下Z形槽段地下连续墙无扰动施工。该技术工艺原理简单,施工设备常规,可有效降低施工成本,缩短工期,保证围护结构质量。

锌层对镀锌薄板DX51D+Z成形极限的影响及成形改善

为研究锌层对镀锌薄板DX51D+Z的成形影响,利用三维光学应变测量系统对该钢板开展成形极限检测,获得冲压失效时的主次极限应变点描绘成的成形极限曲线(Forming Limit Curve),并与去锌层基板对比测试,发现锌层对镀锌薄板成形性能存在一定负面影响。在特定的应变状态下,镀锌薄板DX51D+Z比去除锌层基板的成形极限低5%~12%。通过观测相关点的应变分布,发现镀锌钢板成形受润滑条件影响显著,可以采用3层0.05 mm聚乙烯和0.1 mm凡士林进行改善,经试验验证,改善润滑条件可以有效地促进镀锌DX51D+Z成形拱顶部位的应变均匀分布,极限主应变得到约9%的提升。

40CrMnMoA合金钢的动态再结晶临界应变模型

为了控制40CrMnMoA合金钢在热变形后的微观组织,研究了该合金钢的动态再结晶行为。采用Gleeble-1500D热-机械模拟压缩试验机在900~1200℃、0.005~5 s^(-1)条件下对40CrMnMoA合金钢进行了高温压缩试验,获得了该合金钢的应力应变曲线。基于试验数据,确定了该合金钢的Zener-Hollomon参数(Z参数)及变形激活能Q=325397.448 J/mol。结果表明:在低lnZ(<30)条件下40CrMnMoA合金钢的应力应变曲线有明显的下降趋势,lnZ越小,该特点越明显,是典型的动态再结晶型曲线。在高lnZ(>30)条件下40CrMnMoA合金钢的应力随着应变的增加不断上升,呈现出典型的动态回复特性。基于试验数据,计算了40CrMnMoA合金钢的加工硬化率θ,通过分析低ln Z条件下的θ-σ曲线,获得了40CrMnMoA合金钢的临界应变和峰值应变,建立了对应的动态再结晶临界应变模型为ε_(c)=0.0010988Z^(0.19324)。

考虑评估可靠性的2.25Cr-lMo钢蠕变损伤剩余寿命预测方法

蠕变损伤是火电厂管道最常见失效形式之一,对其进行剩余寿命预测是确保设备使用安全性、利用率和效益最大化的有效保障。基于实际服役超20万h 2.25Cr-lMo耐热钢蠕变持久试验数据,综合考虑工作应力与时间-温度热强参数(TTP),分析了TTP选择原则及对寿命预测精度的影响,利用Z参数法的关系曲线族表征了不同电厂管道持久性能数据的垂直分散性,建立了评估寿命预测可靠性的应力-TTP-可靠度曲线,得出不同电厂管道预测寿命与机组工作状态的关系,获得不同电厂试样在540℃/45.26 MPa环境下运行的蠕变剩余寿命分别为1.7256×10^(5) h和3.3788×10^(5) h,且预测可靠度达到99%。研究结果可为电厂设备运行可靠性提供检修建议。

420 MPa级热镀锌低合金高强钢带的开发与应用

随着汽车轻量化的推进,热镀锌低合金高强钢带凭借较高的屈服强度及良好的成型、焊接和防腐性能,广泛应用于汽车的结构件或加强件。通过对某钢厂热镀锌HC420LAD+Z钢带进行研究开发,从工艺路线设计、化学成分合理控制以及关键生产工艺优化,开发了低成本高质量的汽车用热镀锌HC420LAD+Z钢带,其力学性能和与锌层附着力良好,屈服强度为432~484 MPa,抗拉强度为541~588 MPa,延伸率A_(80)为20.5%~26.0%,具备批量稳定生产能力,为汽车高强钢的工业化生产提供了良好的借鉴。

Z型TiO_(2)/Au/CdS异质结对304不锈钢的光生阴极保护效果研究

为了提高TiO_(2)对304不锈钢的光生阴极保护性能,采用阳极氧化法在Ti片表面制备TiO_(2)纳米带,再使用离子溅射制备TiO_(2)/Au,然后进一步使用连续离子层吸附反应法制备出Z型TiO_(2)/Au/CdS异质结复合膜。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、X射线光电子能谱对所制备膜层的晶体结构、表面形貌、元素分布、各元素的价态以及键能进行分析,使用分光光度计分析膜层的光学性质,使用电化学工作站测试膜层对304不锈钢的光生阴极保护性能。结果表明:TiO_(2)/Au(10)/CdS复合膜对304不锈钢的光生阴极保护效果最好,其开路电位为-1.252 V(vs SCE),同时光生电流密度达到2.697 mA/cm^(2),是纯TiO_(2)(0.185 mA/cm^(2))的14倍。TiO_(2)复合Au和CdS后形成了Z型异质结,这种Z型电荷转移机制可以改变光生电子的迁移路径,能促进光生电子与空穴的分离,因此能够为304不锈钢提供有效的阴极保护。

薄规格高强度钢板切割变形成因分析

采用高强度薄规格钢板替代低强度厚规格钢板是实现汽车轻量化的有效措施之一。通常情况下薄规格高强度钢带开平过程,是通过钢带的屈服点、厚度规格等确定辊式开平机校直辊的数量、直径、节距、辊缝等参数的过程,是钢带和开平机相互选择的结果。通过薄规格高强度汽车钢钢带在切割大梁腹板时出现的变形问题,利用实践经验创新地提出“Z”型步法检查,找出了影响切割变形的主要板型特征,并根据实际生产情况,提出优化切割方案以减少薄规格高强度汽车钢开平板的切割变形问题的产生。

低温压力容器用钢板抗层状撕裂性能研究

针对460 MPa级低温压力容器用钢板Z向性能不合格、断面收缩率表现出离散性的问题,通过金相检验、夹杂物分析、拉伸断口的扫描电镜观察及能谱分析等方法,对不合格原因进行了系统研究。结果表明:钢中层片状分布的A类塑性夹杂物以及心部粗大聚集性的碳氮化铌夹杂物,是造成Z向性能不合格的主要因素;此类夹杂物主要分布于钢板心部偏析带上,其位置的随机性也是造成Z向断面收缩率离散性的根本原因。通过减轻心部偏析程度、提高铸坯质量等措施,可以大幅提升钢板抗层状撕裂性能。

钢材层状撕裂及抗层状撕裂焊接接头的设计

钢材层状撕裂是焊接钢桥中一种非常危险的缺陷,通常发生在角焊接头处。钢材中夹杂物的数量、分布和形态以及基体金属的塑性和韧性是影响层状撕裂的钢材因素。钢材中含硫量越多,夹杂物以片状形态大量密集于同一平面,发生层状撕裂的倾向就越大。钢材的刚度越大、板越厚,越容易产生层状撕裂。相同板厚、相同焊接方法条件下,焊缝断面越大,越易产生层状撕裂。角焊缝接头中选择贯通板,T型或十字型焊接接头中选择不熔透或部分熔透角焊缝,热加工时避开蓝脆温度和红脆温度,冷加工时确保一定的曲率半径(大于15倍板厚),改善隅角焊的坡口形式,用小线能量焊接取代大能量焊接,采用低强度焊道打底、焊前预热等,均可抑制层状撕裂的发生。同时,给出日本和Eurocode3的层状撕裂评定方法和Z向钢的选材标准,以便设计和制造人士准确把握。

海水中Zn(OH)_2对镀锌钢腐蚀行为的影响

将镀锌钢试样浸入饱和Zn(OH)2海水溶液中以模拟腐蚀环境,采用失重法、扫描电镜(SEM)、极化曲线和交流阻抗谱研究了海水中Zn(OH)2对镀锌钢腐蚀行为的影响。结果表明:电极表面上由于腐蚀产物Zn(OH)2的吸附,镀锌层的膜结构遭到破坏,随着浸泡时间的延长,镀锌钢表面发生腐蚀反应时的电荷转移电阻逐渐减小,自腐蚀电流密度逐渐增大,腐蚀产物Zn(OH)2的吸附诱导了镀锌层表面点蚀的发生。

微量碳和氮对9%Cr耐热钢中第二相析出行为的影响

采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜和X射线衍射分析方法,研究了微量碳和氮对9%Cr铁素体/马氏体耐热钢中第二相析出行为的影响.结果表明:微量碳和氮对9%Cr铁素体/马氏体耐热钢中第二相的析出行为有显著影响;M23C6型碳化物在超低碳耐热钢中的析出量很少;随着碳含量的降低和氮含量的升高,在正火、回火处理状态下MX型纳米析出相的颗粒密度增大;在650℃长期时效过程中,超低碳的含氮钢中Fe2W型Laves相的析出受到抑制,而复杂氮化物Z-相[Cr(V,Nb)N]的形成加速.

Laves相和Z相对P92钢蠕变的影响

综合国内外的研究成果,论述了Laves相和Z相对提高P92钢蠕变性能的影响。结果表明,Laves相形成初期对提高P92钢蠕变断裂强度有利,但当Laves相达到一定尺寸后对提高蠕变断裂强度不利;Z相析出不但增加了蠕变孔洞出现的几率,而且会造成MX相在基体中的减少,降低MX弥散强化的作用,Z相的析出对P92钢蠕变断裂有不良影响。

Z型轻钢龙骨在纸面石膏板墙体中的应用

对Z型轻钢龙骨纸面石膏板墙的隔声问题进行了深入的探讨,分析了Z型轻钢龙骨提高纸面石膏板隔声的原理以及Z型轻钢龙骨的材料特性;阐述了纸面石膏板墙隔声的影响因素,并以工程实例谈论了施工中出现的问题,同时对Z型轻钢龙骨的正确使用提出了良好建议。

长期时效对高铬耐热钢显微组织和力学性能的影响

采用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜研究了650℃长期时效对Fe-9.4Cr-3.2W-4.0Co-0.22VNbN超低碳高铬铁素体/马氏体耐热钢的显微组织和力学性能的影响。结果表明,在650℃长期时效过程中,在原奥氏体晶界和马氏体板条界析出Fe2W型Laves相,在晶内有Z相析出。钢的硬度在时效500h时达到最大值后,随着时效时间的延长而降低。

钢板桩插打施工质量控制

由于钢板桩施工工艺复杂,插打施工技术难度较大,存在着大量质量通病。在分析钢板桩插打施工中常见的几种质量问题产生的原因后,提出预防和纠正轴线位置偏差、桩顶高程偏差、法向倾斜等质量通病的有效措施。

用于含Z向钢针立体织物的钢针置换夹持器设计

为解决人工逐根置换钢针以及传统夹持器在工作过程中存在的不足,设计了适用于钢针置换的专用钢针夹持器。该装置由楔形滑块、薄壁弹性夹持器等组成,通过楔形滑块对薄壁弹性夹持器产生压力使薄壁楔形夹持器发生弹性形变,转化为薄壁楔形夹持器对钢针的压力,以满足夹紧钢针的要求。这种专用钢针夹持器自动化程度高,定位精准,能快速实现夹紧与松弛;并对钢针夹持器工作过程进行受力分析,以保证钢针置换工作可靠、持续进行。为验证工作原理的可行性,设计了夹持置换钢针实验,结果表明,钢针夹持器原理可行,工作可靠,可达到使用要求。

Ti-IF钢铁素体区热变形行为研究和Zener-Hollomen参数方程的建立

利用单道次压缩变形 ,研究了变形温度、变形速率和变形程度对一种Ti -IF钢的奥氏体区、铁素体区和两相区的热变形行为的影响 .在奥氏体区和铁素体区变形时 ,随变形温度的降低流变应力增加 ,而在两相区变形时 ,随变形温度的降低流变应力降低 .Ti-IF钢的铁素体动态再结晶受变形温度的影响最大 ,在铁素体变形高温区可以发生动态再结晶 ,铁素体区变形高温区域的变形抗力显著降低 .根据流变应力曲线 ,确定了Ti-IF钢Z

冷弯斜卷边Z型连续檩条的抗弯性能试验及设计方法研究

通过对嵌套搭接连接的斜卷边冷弯Z型薄壁钢檩条的连续效果的试验研究 。