方钢管砖混再生骨料混凝土短柱轴压性能有限元研究

目的 研究方钢管砖混再生骨料混凝土短柱的力学性能,推动建筑固废资源化利用。方法 利用ABAQUS软件建立方钢管砖混再生骨料混凝土短柱模型,将模拟结果与试验结果进行对比,验证了模型的正确性。然后分析砖混骨料取代率、倒角率、钢管屈服强度及厚度对短柱轴压力学性能的影响。结果 砖混骨料取代率小于50%时,极限承载力降低幅度在10%以内;当倒角率提高至0.16时,极限承载力有小幅度提升;试件的极限承载力随着钢管的厚度及屈服强度的增大而提高。结论 砖混骨料取代率较小时对试件承载能力影响较小,外包钢管的强度与厚度对试件承载能力有较大影响。对于方柱,适当提高倒角率可以使钢管更好约束混凝土,提高试件承载能力,但倒角率过大时截面面积有较大削弱,承载能力降低。

40CrNiMo钢棱角位交流电场辅助粉末渗硼层的组织与性能

以Al_(2)O_(3)为填充剂和活性炭为添加剂的改性粉末为渗硼剂,采用40CrNiMo钢为基体,在75 V/100 Hz交流电场作用下于630、650、700、750和850℃进行电场增强辅助固体渗硼。采用X射线衍射仪、扫描电镜和硬度计对渗硼后的样品进行显微分析及性能测试。结果表明:交流电场对渗硼过程有明显的促进作用,即便在较低的渗硼温度(750、700和650℃)下也可以在40CrNiMo钢试样的平面及棱角区域形成单一的Fe_(2)B相渗硼层;850℃时,渗硼层的棱角部位出现了少量的FeB相。温度过高(如850℃)及过高的电场辅助渗硼电流(如700℃渗硼时的2.38 A电流),会使渗硼层表面形成疏松表层,不利于致密渗硼层的形成;750℃渗硼4 h后的渗硼层具有最高的致密性和渗层硬度,其渗层厚度和表层区域硬度分别为120μm和1700 HV0.05。

Q235连铸板坯角部裂纹形成机理及控制

为了解决Q235连铸坯角部裂纹缺陷,采用缺陷微观形貌分析和工艺参数影响规律统计分析相结合的方法研究了缺陷形成原因。结果表明:铸坯矫直前AlN大量析出是其产生角部裂纹的主要原因。基于AlN析出热力学分析,随着钢中铝和氮含量降低,AlN开始析出的温度下降,矫直温度范围内AlN析出量显著减少。考虑实际生产,确定了降铝措施作为改善铸坯角部裂纹缺陷的控制措施,现场应用后,Q235连铸板坯角部裂纹指数由3.59下降到0.19,钢中铝的质量分数平均下降126.64×10^(-4)%,合金使用成本降低。

Q420qD钢部分熔透角接接头焊接工艺与性能研究

采用CO_(2)气体保护焊对16 mm厚Q420qD钢进行部分熔透角接焊,对平焊、立焊和仰焊的焊接工艺进行优化设计,并分析了焊接接头的显微组织和力学性能。结果表明:在13.25~19.77 kJ/cm的焊接热输入条件下,接头焊缝和热影响区组织稳定。焊缝显微组织主要为先共析铁素体和针状铁素体,粗晶区为贝氏体、针状铁素体和珠光体的混合组织,细晶区铁素体和珠光体组织均匀分布。不同位置焊接接头的硬度变化规律为:热影响区>焊缝>母材。焊接接头的屈服强度(558~669 MPa)明显高于母材(464 MPa),拉伸断裂位置均发生在热影响区;焊缝和热影响区在-20℃的冲击功≥69 J,表现出良好的冲击韧性。

大悬挑檐异形钢支架施工方法应用实例

传统现浇屋面大悬挑梁、大悬挑板等构件支撑体系普遍采用悬挑工字钢、悬挑三脚架及落地式支撑脚手架等施工方法。四角异形钢支架体系与上述传统支撑架体系相比,在架体自重增加不大的前提下,不仅能提高架体整体刚度,保证模板的支撑精度,且操作简单,安拆方便,更能进一步利用自身架体代替部分扣件(轮扣、盘扣)等周转材料,节约成本。本研究详细介绍了四角异形钢支架在现浇屋面大悬挑梁、大悬挑板悬挑支模过程中的设计、施工、监测,为类似超长悬挑现浇构件支撑体系的选择提供了新的施工方法。

管坯用圆钢12Cr1MoVG表面长裂纹原因分析及改进措施

按照GB/T 31212—2014标准对12Cr1MoVG管坯用圆钢进行了表面漏磁探伤,结果表明,深度>0.30 mm的长裂纹比例占15%左右,分析发现造成管坯用圆钢表面长裂纹的主要原因是铸坯角部裂纹。通过采取将中包钢水过热度由15~30℃提高到35~45℃,铸坯拉速由0.85 m/min提高到0.95 m/min,铸坯采取弱冷和均匀冷却等措施来解决了该问题。12Cr1MoVG管坯用圆钢长裂纹比例降到了3%以下。

重轨大方坯角部纵裂原因及控制

针对重轨大方坯生产中出现的铸坯角部纵裂问题,分析了铸坯角部纵裂形成机理,通过加强结晶器使用管理、结晶器对弧精度、优化结晶器冷却制度、改进结晶器保护渣性能等措施,能够有效控制重轨铸坯角部纵裂的发生。

180 mm×180 mm AH32钢铸坯振痕特征对其角部横裂的影响

AH32钢连铸坯常用于制作球扁钢。某尺寸为180 mm×180 mm的AH32钢铸坯角部出现横向裂纹。为此,采用热酸洗、图像处理、扫描电子显微镜等研究了铸坯角部和中部振痕的不均匀度和深度对其角部横裂纹发生的影响。结果表明:铸坯角部振痕不均匀度小于14%时,角部横裂发生率均值为0.75%,大于14%时角部横裂发生率明显增大;铸坯中部振痕不均匀度小于44%时,角部横裂发生率小于0.50%,且铸坯角部振痕深度控制在500μm以内,角部横裂发生率能保持在0.25%以下,满足质量要求。

冷轧双相钢DP590的连铸坯角部横裂纹研究

冷轧双相钢DP590连铸坯角部横裂纹给冷轧产品的质量带来很大困扰,导致其后续连退产品边部出现夹渣、翘皮或裂纹等缺陷。通过对连铸坯角部横裂纹部位进行观察,发现角部横裂纹发生在连铸坯的振谷部位,横裂纹向铸坯宽面和窄面有一定的延伸,发生横裂纹的振谷通常是不规则振痕,其形貌带有横向的凹陷特征。通过连铸坯的枝晶侵蚀试验发现,连铸坯发生角部横裂纹的部位,二次枝晶间距大,裂纹处的连铸坯表面冷却速率显著低于正常的连铸坯表面,这说明连铸坯坯壳冷却均匀性需要改善。并且裂纹附近有明显异常粗大的枝晶间距,通过电子探针检测发现这些异常粗大枝晶间存在硫、锰的富集现象,说明这是凝固过程中枝晶间发生断裂,富集锰硫溶质的钢液补充形成的。结合浇铸的结晶器热电偶测量温度趋势,判断该型保护渣控制传热能力以及渣膜的稳定性不足。通过优化保护渣和提高铸坯拉速,消除了连铸坯凹陷和角部横裂纹。

高强焊丝钢N2M2T连铸坯表面缺陷分析及工艺改进

针对某钢厂在冶炼N2M2T高强焊丝钢时,连铸坯表面出现的凹陷、角部深振痕裂纹及渣坑等表面缺陷,结合理论分析及现场实际生产情况,从保护渣理化性能、结晶器振动参数、一冷配水及钢中N含量等对铸坯表面产生的缺陷进行分析。结果表明,连铸坯产生的表面缺陷主要与保护渣理化指标、结晶器振动参数、钢中N含量有关,而与一冷配水关系不大。生产实践表明,通过将保护渣碱度从0.6提高到1.19,w[C]从13.51%降低到8.21%,粘度从0.666 Pa.s降低到0.156 Pa.s,结晶器振动参数偏斜率由0.15提高至0.20,振频公式由60+50 V调整为90+60V,钢中N含量控制在<50×10^(-6),连铸工序△N<7×10^(-6)等措施,N2M2T高强焊丝钢连铸坯的表面缺陷得到明显改善,铸坯合格率从85%提高到95%以上,为后续轧钢的稳定轧制提供了保证。

3D FEM Simulation of Milling Force in Corner Machining Process

To optimize milling force and machining accuracy quality in corner milling process, the changing law of milling force is revealed by Finite Element Method（FEM）. Based on DEFORM software a serial of 3D FEM models for corner milling process are devloped. Tool curved trajectory is achieved by establishing accurate relationship of tool location with milling time. Adaptive remeshing technique and iterative algorithm are adopted to ensure convergence of FEM model. Component force characteristics are revealed by analyzing FEM simulation results. It indicates that the milling force in Y direction becomes negative comparing with forces in X and Z direction. Magnitude of forces in three directions decreases with increase of spindle speed, while it increases with increase of milling feedrate. The simulation results for cutting force are in good agreement with those obtained from experiment. The FEM simulation model is first successfully established for corner milling process in this study, and the results provide a guide for optimizing cutting parameters in cutting process.

铰接隅撑钢框架抗震性能研究

传统抗弯钢框架的梁柱节点通常设计为刚性连接,这种刚性节点具有很大的抗弯刚度,然而节点延性不足,罕遇地震作用导致节点脆性断裂。研究学者提出了多种解决该问题的思路,例如半刚性连接节点、节点加强或削弱方法使塑性铰外移等。本文提出了一种简化的梁柱节点连接方式——铰接连接,改变梁柱节点的传力方式,在节点处设置隅撑提供框架的抗侧刚度,控制结构的失效模式。本文设计了三组抗弯钢框架和铰接隅撑钢框架,分别为3层、5层和8层结构,通过Pushover分析和非线性动力时程分析,对比二者之间的承载力、刚度、延性、层间侧移等抗震性能。研究结果表明:铰接隅撑钢框架具有和传统抗弯钢框架相似的抗侧刚度,且承载能力略高。罕遇地震作用下,铰接隅撑钢框架的层间侧移较小。传统抗弯钢框架失效模式为梁端出现塑性铰,而铰接隅撑钢框架的塑性区域转移至隅撑与梁连接部位。

1Cr11Ni2W2MoV钢疲劳裂纹闭合与试样类型的相关性

压力容器材料的疲劳裂纹扩展门槛值在预测服役寿命方面具有重要意义,而门槛值的准确测定常受到裂纹闭合的影响。为了验证采用角裂纹(CC)试样测定疲劳裂纹扩展门槛值时是否受裂纹闭合影响,采用1Cr11Ni2W2MoV钢加工了角裂纹试样和紧凑拉伸(C(T))试样,在室温下开展了疲劳裂纹扩展门槛值试验,并测定了门槛值对应的载荷-裂纹张开位移曲线。通过扫描电子显微镜对断口形貌中由裂纹闭合产生的磨损痕迹进行了观察。结合试验结果分析了两种试样类型的裂纹闭合程度及成因。通过CC试样测定的门槛值与C(T)试样相近或更小。在所测试4个CC试样中,仅有一个出现了足以影响裂纹扩展驱动力的裂纹闭合现象,而在所有测试的C(T)试样中均观察到了裂纹闭合。CC试样可用于疲劳裂纹扩展门槛值试验,并在当前试验条件下获得了接近理想门槛值的结果。

枪钻导流面后角对切屑性能的影响研究

枪钻加工是实现深孔加工的重要技术手段,由于孔径较大,在枪钻加工过程中,经常遇到排屑困难以及孔加工质量差等问题。而枪钻导流面作为与V型槽连接的最后一个刃磨平面,其作用往往被忽视。通过研究不同切削参数下钻削加工42CrMo合金钢材料时导流面后角对切屑、刀具磨损以及钻孔质量的影响,以被加工孔的表面粗糙度、圆度和孔径误差为指标对孔加工质量进行评价。

连铸坯缺陷对棒材成品质量影响的模拟试验研究

随着钢铁技术的不断发展,终端用户对棒材产品质量的要求也越来越严格。然而,棒材生产工艺线流程较长,其影响因素众多,如何快速找到影响棒材质量控制因素,是摆在各大炼钢厂面前的一个难题。基于此,通过人工模拟不同深度和种类的铸坯典型缺陷,并跟踪轧制过程,摸索出铸坯缺陷与轧后棒材表面缺陷的对应关系,借助微观观察,确定了显微特征与宏观形貌的对应关系,分析了铸坯生产工艺及影响因素,指出了工艺优化方向,为连铸坯表面原始缺陷控制、热轧圆钢表面缺陷控制以及热轧圆钢缺陷判定提供依据。

深港科创中心超限结构设计要点

深港科创中心由1栋高199.5m超高层办公和5层商业裙房组成。基于最优原则,从整体结构到构件层面进行了一系列选型和研究以确定结构方案,对基础、裙房结构、塔楼四角外伸结构进行了选型,对塔楼斜柱相关范围受力、节点及上部楼层外框柱内收等进行了专项分析,并有针对性地采取了加强措施。结果表明结构具有良好刚度与强度,满足规范各项指标要求,结构安全、经济、合理。

热成形零件转角开裂问题的研究

介绍了某车型A柱热成形件在工业化中的转角开裂问题,冲压成形性仿真分析零件不存在开裂的风险,但零件实际工业化中开裂。开裂主要发生在外凸转角且有长法兰面的位置,通过对比零件开裂位置成形状态与冲压仿真分析参数,分析了问题产生的原因,总结了热成形零件转角开裂问题的影响因素,总结了此类零件冲压成形性仿真分析策略,分别从产品和工艺角度阐述了解决方案。

克氏针钢丝张力带内固定治疗膝关节后外侧不稳的腓骨头粉碎性骨折

目的探讨切开复位克氏针钢丝张力带内固定治疗膝关节后外侧不稳的腓骨头粉碎性骨折的临床疗效。方法回顾性分析2018年8月至2021年7月我院收治的13例膝关节后外侧不稳的腓骨头粉碎性骨折病人的临床资料,男8例,女5例,年龄为24~63岁,平均42.7岁。受伤原因:交通事故伤7例,重物砸伤3例,高处坠落3例,均为单膝闭合性损伤。其中7例伴前交叉韧带损伤,5例伴后交叉韧带损伤,1例同时伴前交叉韧带、后交叉韧带和腓总神经损伤。伤后至手术时间为3~15d,平均7.5 d。13例病人均一期取自体腘绳肌腱关节镜下重建损伤的交叉韧带,切开复位腓骨头粉碎性骨折后,克氏针钢丝张力带内固定。观察记录手术前后胫骨拨号试验外旋角度、膝关节内翻应力试验、膝关节活动度及术后并发症发生情况,根据国际膝关节文献委员会(International Knee Documentation Committee,IKDC)分级、Lysholm膝关节评分评价治疗前后关节功能。结果术后所有病人均获得随访,随访时间为12~24个月,平均16.5个月。术后所有膝关节内翻应力阴性,切口11例甲级愈合,2例乙级愈合。腓骨头粉碎性骨折均愈合,愈合时间为18~28周,中位数20周。至末次随访,屈膝30°拨号试验胫骨外旋角度、屈膝90°拨号试验胫骨外旋角度较术前明显减小(1.46°±0.88°vs.14.85°±1.77°、0.54°±0.66°vs.16.08°±1.38°),Lysholm膝关节评分和IKDC分级较术前有明显改善,差异有统计学意义(P<0.05)。术后12例病人膝关节活动度恢复正常,1例病人出现0~10°屈曲功能受限。未见内固定松动、感染、下肢静脉血栓形成、腓总神经损伤等并发症。1例术前伴腓总神经损伤病人,术后20个月末次随访时足背皮肤麻木症状明显改善。结论采用克氏针张力带内固定治疗膝关节后外侧不稳的腓骨头粉碎性骨折,固定可靠,骨折愈合好,术后可早期开始功能锻炼,促进膝关节功能恢复。

含铌钢板坯角横裂纹的控制

采用金相显微镜和扫描电镜分析了含铌微合金化钢铸坯角部横裂纹的形成原因。发现矫直区铸坯角部温度位于该钢种第Ⅲ脆性温度区间内;拉速波动导致角部温度变化较大;二冷喷嘴状况不好导致两边角部温度相差较大。采用提高拉速、矫直区铸坯角部喷嘴遮挡等“热行”方法后,铸坯角部温度明显提高,铸坯的角横裂纹的发生率大大降低,但铸坯中心偏析恶化。采用增加角部喷嘴的“冷行”方法后,铸坯角部温度明显降低,铸坯的角横裂纹和中心偏析大大改善。

含铌、钒、钛微合金钢连铸坯角部横裂纹研究现状

在微合金钢连铸生产过程中,角部横裂纹一直未得到有效解决,裂纹的存在减少了铸坯热送量,严重影响生产顺行。综述了微合金连铸坯角部横裂纹的形成机理,重点分析了铌、钒、钛等微合金元素对角部横裂纹的影响,分析了防止横裂纹产生的措施,认为消除微合金钢连铸坯角部横裂纹的最有效方法是控制铸坯表层微观组织,使其具有较低的裂纹敏感性,克服连铸弯曲与矫直过程中产生的应力,而不产生裂纹。