球扁钢全方位吊装专用夹具的设计

船舶建造中的球扁钢是典型的不对称型钢,目前现有夹具不能满足球扁钢装配时全方位吊运的要求。分析了现有吊装夹具特点、存在的问题和现场安装要求,研究设计了一种多功能全位置球扁钢吊装专用夹具,阐述了设计原理,分析了夹具结构设计要点,介绍了实用操作步骤,运用强度计算公式对吊装夹具的强度进行了校核验证。球扁钢专用夹具可以适用于各种型号的球扁钢全方位吊装,实现了组立球扁钢时各种安装方向要求,使用方便、安全快捷、定位精准,大幅度提高生产效率的同时降低了劳动负荷。

球扁钢和L型钢共用孔型系统中成品孔的研究

生产球扁钢和 L 型钢的经济效益可达普通型钢的 10倍以上 ,并有相对固定的市场 ,但最大的障碍是多规格、小批量。规格不全难以占领市场 ;规格全 ,轧辊投入太大 ,企业不能承受。本研究是用一套轧辊生产 16～ 2 7号球扁钢 ,除 2～ 3个孔型外孔型系统共用 ,变规格时换孔不换辊。用半套轧辊生产所有规格的L 型钢 ,有一半轧槽与上述球扁钢共用。同样 ,用一套轧辊生产 16号以下的球扁钢。笔者在实验室进行了轧制模拟实验。

粒状贝氏体对10CrNiMoV球扁钢力学性能的影响

研究了粒状贝氏体对10CrNiMoV球扁钢力学性能的影响。结果表明,热轧或正火连续冷却过程中,形成了大量的粒状贝氏体,显著降低了钢的韧性。热轧直接回火后,粒状贝氏体得到一定程度的分解,改善了钢的低温韧性,-40℃冲击功可达46 J。经过正火加回火处理后,粒状贝氏体得到了充分的分解,低温韧性显著提高,-40℃冲击功达到144 J。

球扁钢的激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱原位统计分布分析研究

提出了小规格异形材料的原位统计分布分析表征新方法,以激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱所得到的与球扁钢样品原始位置相对应的数以万计定量信息系统解析为基础,获得了样品各成分的定量统计分布信息,反映了该样品各组分的位置分布、统计偏析度、最大偏析度及其与材料质量间的相关性。所建立的新方法具有原始性、原位性及统计性的特点,可作为小规格异形钢铁材料研究及质量的判据。

球扁钢感应加热温度场模拟与工艺优化

球扁钢采用电磁感应加热技术实现在线淬火热处理。感应加热过程中球头与腹板存在较大温差,导致淬火后性能不均匀。借助数值模拟方法建立感应加热过程有限元模型,获得不同时刻球扁钢断面温度场分布。进一步采用二位控温法进行感应加热工艺优化,并借助有限元模型进行参数的设计和优化。模拟结果显示腹板与球头温度差由优化前的100℃左右,减少到优化后的少于30℃。采用新工艺进行实验,实验结果与模拟结果比较两者相差较小,验证了模型的准确性和新工艺的可行性。为实现球扁钢感应加热工艺快速选择和优化提供了可靠的数学模型。

EH36球扁钢变形抗力模型研究

使用Gleeble-1500热模拟实验机对EH36球扁钢进行了不同温度、变形速率和变形程度的单次压缩,测定了钢的应力—应变数据。通过对3种变形抗力模型的比较,得到了实验钢最适合的模型。用该模型进行了变形压力计算,并与实测值进行比较。结果表明,所得到的EH36球扁钢变形抗力模型具有较高的精度。

球扁钢肋骨纵向弯曲火工矫正研究

针对船体球扁钢肋骨三角形加热矫正纵向弯曲变形时加热区的计算,利用全站仪测量肋骨与板材线型,使用非均匀B样条拟合曲线后计算两者的装配偏差。分析矫正变形时加热区的计算算法和计算流程,并在MATLAB的GUI模块中开发了球扁钢肋骨三角形加热区预报系统,实现了肋骨与板材线型测量数据的导入、曲线的拟合、装配偏差的计算、三角形加热的位置与工艺参数的准确预报。研究内容和成果对三角形加热矫正球扁钢肋骨纵向弯曲变形的理论研究和现场施工都有一定的参考意义和指导价值。

E36高强度球扁钢的静态再结晶

在热模拟试验机上利用双道次压缩方法研究了E36高强度球扁钢在不同温度下两次变形弛豫的静态再结晶行为。结果表明:E36钢在900℃以上变形时,再结晶过程较快,在30～50 s内均已完成完全再结晶;在900℃时,再结晶过程明显减慢,弛豫1 000 s再结晶体积分数还不到50%,再结晶孕育期增至40 s左右;850℃时再结晶已非常困难,弛豫4 000 s后由于奥氏体静态再结晶数量多,最终组织拉长的贝氏体晶粒较驰豫1 000 s的少,大部分是由再结晶后等轴奥氏体晶粒转变而来的细小、均匀的贝氏体晶粒,沿晶界有较多针状铁素体晶粒。

淬火加热方法对含铜高强度球扁钢组织和性能的影响

对含0.06%C,1.50%~2.0%Ni,0.83%Cr,1.20%~1.50%Cu和0.20%Mo(质量分数)的高强度球扁钢分别采用感应加热和传统炉子加热至980℃水淬和680℃回火。检测了热处理后钢的屈服强度、-40℃冲击韧度和显微组织,以确定淬火加热方法对球扁钢组织和力学性能的影响。结果表明:感应加热淬火调质的球扁钢屈服强度高于传统炉子加热淬火调质的钢;感应加热淬火调质的钢有效晶粒平均尺寸为3.23μm,而传统炉子加热淬火调质的钢为4.29μm;钢中富铜析出相粒子主要分布于贝氏体板条界面和位错线附近,感应加热淬火调质的钢富铜析出相粒子尺寸为(36.70±13.50)nm,而传统炉子加热淬火调质的钢为(25.72±7.5)nm;感应加热和炉子加热淬火调质的球扁钢强化机制主要为细晶强化,前者的位错强化效果优于后者,而析出强化的效果则相反。

无钼连铸10NiCrMoV球扁钢火工适应性研究

对采用连铸工艺生产的不添加Mo元素的10NiCrMoV球扁钢进行了火工适应性研究。结果表明,这种10NiCrMoV球扁钢火工适应性较差。经800℃火工工艺后,由于珠光体量的减少和形变强化效果的消除造成球扁钢强度显著下降;经800℃水火工艺后,出现了大量的马氏体和大颗粒渗碳体造成球扁钢塑性急剧下降。

球扁钢肋组合桥面板局部与整体力学性能

为了检验所提出的球扁钢肋组合桥面板在桥梁中使用的受力性能,设计制作了2个带球扁钢肋组合桥面板试件和1个正交异性钢桥面板试件.通过静力试验,测试桥面板不同部位的结构应变和变形,考察了球扁钢肋组合桥面板在车轮荷载作用下的局部受力性能,以及在正、负弯矩作用下的整体受力性能.试验结果表明:在车轮荷载作用下球扁钢肋组合桥面板的疲劳细节处应力水平非常小,大大降低了桥面板钢结构发生疲劳破坏的可能性;试件截面应变沿高度的分布符合平截面假定,在受弯破坏极限状态下,混凝土与钢板之间无明显滑移和脱层,球扁钢组合桥面板的钢板与混凝土之间组合作用良好;该种组合板具有良好的延性,并有较高的承载能力.

球扁钢剖面要素计算方法及程序示例

球扁钢是船舶、舰艇的专用结构型钢,在潜艇上更广泛地用作肋骨。目前,关于球扁钢的国家标准及各种手册中所提供的国内球扁钢的惯性矩等剖面要素均不够准确,使设计计算产生了不的误差。本文说明了球扁钢剖面要素的计算方法、公式和以BASIC语言编制的程序,并提供了各型号球扁钢剖面要素的较准确的数据。

船用热轧球扁钢的研制与开发

安钢根据市场需求,通过合理的工艺设计及严密的生产组织,研制开发出船用热轧球扁钢。产品力学性能、几何尺寸和表面质量等完全达到国标GB9945-2001及ABS、CCS、BV、LR、GL等五国船规技术要求。

两种船用D36球扁钢性能对比研究

对比研究了两种船体结构用球扁钢球头及腹板的力学性能,采用金相和透射电镜观察了两种试验材料的微观组织结构,分析了球扁钢性能与组织的相关性及两种材料性能差异的原因。试验结果表明:两种球扁钢都具有良好的强韧性,组织细小,位错强化机制可使球扁钢强度明显提高,结合低硫、磷的冶金控制,低碳球扁钢可获得更好的强韧性。

10CrNi3MoV 30C对称双球扁钢淬透性试验研究

通过球扁钢淬透性的测定以及对中频淬火态横截面硬度分布、金相组织与晶粒度的观察评定 ,研究了 10CrNi3MoV 30C双球扁钢的淬透性。结果表明 ,10CrNi3MoV 30C球扁钢的淬透性良好 ,用端淬试验来研究 10CrNi3MoV 30C球扁钢的中频淬火是可行的。

A36高强度船用热轧球扁钢产品开发

采用低碳、添加Al+Ti+Nb+V合金组合细化晶粒元素的设计成分,优化转炉(LD)或电炉(EC)加LF(VD)精炼工艺,优化Φ400 mm和Φ650 mm生产线轧制工艺,成功开发了A36高强度球扁钢,产品性能达到了船级社认证考核指标。

基于CSR有限元分析球扁钢等效方法研究

基于CSR的油船有限元分析中,球扁钢不可以直接进行疲劳及屈曲计算,需将其等效为L型材或T型材。规范要求保证等效前后横剖面面积及惯性矩特性与原球扁钢相同。而且在利用PULS进行加筋板屈曲计算时对其加强筋(如扁钢、L型材及T型材)有尺寸比例限制。依据上述要求建立了球扁钢等效优化模型,并采用相应优化算法进行求解。实例计算结果表明,所用方法基本保证了等效结果满足规范要求,并可以进行屈曲计算,达到工程应用要求。

对称球扁钢剖面要素计算

对称球扁钢是大型潜艇的专用结构型钢,它比单面球扁钢具有更好的稳定性和更大的惯性矩。本文说明了对称球扁钢的剖面面积、重心距离、惯性矩等剖面要素的计算方法、计算公式及其推导,并提供了CB/T3433中30～36各型对称球扁钢的剖面要素数据,供潜艇及大型水面舰船设计人员参考、使用。

球扁钢肋骨三角形加热仿真研究

针对球扁钢肋骨三角形加热矫正纵向弯曲变形,利用ANSYS软件和APDL语言编写仿真程序,实现了热-结构耦合场的数值模拟,得到了加热过程中温度场和结构场的求解结果。对于不同的加热速度与气流输入量,计算了肋骨表面最高温度和高度方向的变形量,利用MATLAB曲面拟合,得到了最高温度和变形量关于加热速度和气流流量的函数。并对这两个参数进行了优化,得到了满足温度约束下变形量最大的参数组合。研究内容和结果对球扁钢肋骨三角形加热的更深入研究和现场施工提供了一定的参考和指导。

24#船用球扁钢轧制孔型设计

介绍了在Φ650×5+Φ550×8连轧生产线上试制、生产宽度为240mm的球扁钢的轧制工艺方案和产品情况。