沥青拌合料特性与路面低温裂纹间的关系

本文简述了沥青拌合料路面在寒冷地区发生裂纹且不断扩散的基本机理,重点论述了沥青拌合料的性能与低温裂纹之间的关系,详细分析了拌合料各成份对裂纹的影响,介绍了几种确定沥青拌合料低温裂化性的试验方法。在此基础上,给出了工程实际中用来控制裂纹的几种方法,且推荐了一个设计高抗裂拌合料的基本程序。

沥青混合料低温裂纹扩展演化行为分析

以悬浮密实、骨架密实和骨架空隙这3种典型骨架结构沥青混合料为试验对象,通过间接拉伸试验(IDT),从宏观角度分析了骨架结构对沥青混合料低温裂纹扩展演化行为的影响;采用颗粒随机生长算法建立了沥青混合料离散元模型,结合数值分析,从裂纹类型、数量、裂纹能量释放率及裂尖应力场等细观尺度,对3种典型骨架结构沥青混合料低温裂纹扩展演化特征进行了分析.结果表明:在骨架空隙、骨架密实及悬浮密实骨架结构下,沥青混合料内部耗能速率提高,储能速率下降,裂纹能量总释放率增大,从能量角度证实悬浮密实型沥青混合料发生破坏时需要更多的能量;悬浮密实型沥青混合料内部更不易出现应力集中,有利于抑制剪应力场的出现,从而减少Ⅱ型裂纹数量.

金刚石刮刀钻头组焊焊缝的低温裂纹成因与预防

用手工电弧焊组装金刚石钻头,其焊缝因焊件材质和施焊工艺因素的影响,会出现高温或低温裂纹,尤其容易出现低温裂纹。文章就低温裂纹的成因进行分析,探索其预防措施,诸如严格控制焊件的材料成分与比例,减少熔池的淬硬组织;采取多遍轮流交替施焊的工艺规程和减少氢侵入等。生产应用表明,这些措施是行之有效的,目前已在生产中推广应用。

低合金贝氏体高强钢模拟焊接粗晶热影响区低温疲劳韧脆转变行为及机制

低合金贝氏体高强钢接头粗晶热影响区是薄弱位置,针对粗晶热影响区中贝氏体组织的低温疲劳性能缺少系统研究。对一种低合金贝氏体高强钢模拟焊接粗晶热影响区进行组织特征分析及一系列温度(20℃到-60℃)的疲劳裂纹扩展试验。结果表明,该粗晶热影响区组织为板条贝氏体,板条块之间为条状的马氏体-奥氏体组元,且马氏体-奥氏体组元的碳含量和纳米硬度值都大于板条贝氏体基体。该粗晶热影响区疲劳韧脆转变温度为-40℃,在-40℃及以上时,疲劳裂纹扩展速率随温度的降低而降低,疲劳断裂模式是以辉纹为主的韧性断裂,裂纹扩展路径较为曲折,贝氏体板条束和马氏体-奥氏体组元会使扩展路径发生“之”字形偏折。而在-40℃以下时,疲劳裂纹扩展速率陡增,疲劳断裂模式是以辉纹、二次裂纹和准解理面为主的循环解理断裂,裂纹扩展路径较为平直,沿着贝氏体板条束和马氏体-奥氏体组元处出现二次裂纹。研究结果揭示了板条贝氏体组织特点及疲劳韧脆转变行为,能为低合金贝氏体高强钢焊接接头在低温疲劳环境中的应用提供数据支撑和参考。