喷丸强化对Cr-Ni-Mo系高强钢的摩擦磨损性能影响

采用喷丸强化对Cr-Ni-Mo系高强钢进行强化处理,利用销盘式摩擦磨损试验机考察了喷丸前后试样的摩擦磨损性能,研究了喷丸强化对Cr-Ni-Mo系高强钢试样的表面形貌、微观结构、显微硬度、残余应力和摩擦磨损特性的影响,进一步揭示了销盘接触摩擦过程中喷丸处理的强化机理.结果表明:喷丸强化在材料表层形成了塑性变形层并产生了位错区域,但提高了表面粗糙度;随着喷丸气压和覆盖率的增加,试样的表层显微硬度和表面残余压应力值显著提高;同时,喷丸试样表面形成的冲击弹坑改善了接触界面润滑效果,喷丸试样的摩擦系数由未处理试样的0.073最大降至0.023,其磨损率由1.25×10^(-5)mm^(3)/(N·m)最大降至0.81×10^(-5)mm^(3)/(N·m),平均摩擦系数最大降低68.49%,磨损率最大降低了35.20%;此外,原始试样的磨损机理为犁沟,喷丸试样主要为犁沟、氧化磨损和黏结磨损.

热处理对Cr-Ni-Mo系渗碳齿轮钢机械性能的影响

试验结果表明 ,真空感应加电渣冶炼的 0 .16C 1Cr 4Ni 0 .2 5Mo渗碳齿轮钢组织均匀、纯洁度高 ;钢材经最佳热处理工艺 84 0～ 86 0℃奥氏体化、5 80～ 6 0 0℃等温保温、淬火和 190～ 2 0 0℃回火后 ,σS≥ 10 80MPa ,σb1340～ 14 6 0MPa ,δS12 %～ 17% ,AK4 4～ 14 2J。

深水高桩系梁新型单壁钢吊箱围堰施工关键技术研究

为确保安全、高效、经济地完成暮坪湘江特大桥深水高桩系梁施工,该文针对高桩系梁所在位置水位深、地层覆盖层浅的特点,结合项目实际情况,设计出一种新型单壁钢吊箱围堰来作为高桩系梁施工时的挡水与围护结构。通过在钢吊箱围堰底板上设置钢套管的创新设计,降低了壁板设计高度,节省了钢材投入量;在创新设计的基础上,优化封底施工工艺,区别于传统钢吊箱满封底施工工艺,新型单壁钢吊箱围堰仅需在钢套管内浇筑封底混凝土,在满足结构受力与体系稳定的前提下,大幅度减少了封底混凝土方量,节省了施工成本;通过在封底混凝土表层加焊劲板的方式,提升了整个结构体系的稳定性,进一步保障了水中作业安全。水中桩系梁施工效果较好,表明新型单壁钢吊箱围堰较适用于深水高桩系梁施工。

非对称钢结构系杆拱桥静载试验研究

桥梁静载试验通过分析桥梁的工作状况并检测其整体的施工质量和力学性能,以保障桥梁的安全运营。文章阐述了荷载试验加载原则、测点布置、方案设计等内容,并通过一座非对称全钢结构系杆拱桥的静载试验,分析拱肋、钢纵梁、吊杆在各工况试验荷载作用下的强度、刚度、抗裂性能,同时分析并比较实测值和理论值,确定该桥在试验载荷下的真实受力状况,为此类非对称钢结构系杆拱桥梁受力性能的测试和计算提供参考依据。

冲击加载-卸载-再加载条件下Cr-Ni-Mo钢的层裂损伤

基于一级轻气炮加载技术,利用不同类型的多层复合飞片,实现了冲击加载-卸载-再加载路径,结合回收表征以及一维流体力学模拟,对Cr-Ni-Mo钢在冲击加载-卸载-再加载路径下的层裂损伤行为进行了深入研究。结果表明,在冲击加载-卸载-再加载路径下,层裂面会重新闭合并形成微损伤带,而孔洞位置仍然位于原奥氏体边界和板条群边界处,裂纹仍保持穿晶+沿晶的混合断裂模式。此外,第1层飞片与样品之间存在的较大阻抗差异会导致自由面速度中的再加载信号缺失。这些发现为深入理解Cr-Ni-Mo钢在复杂加载路径下的层裂行为提供了重要参考。

一种Mo系耐候钢表面锈层稳定剂的性能

制备了一种Mo系耐候钢表面锈层稳定剂,并通过实验室周期浸润腐蚀试验、宏观和微观腐蚀形貌观察、锈层成分分析和电化学测试等方法,研究了该锈层稳定剂对耐候钢锈层结构、成分和耐蚀性的影响。结果表明:锈层稳定剂可避免锈液流挂现象的产生,降低耐候钢的腐蚀速率,促使Mo元素在内锈层与基体结合处发生聚集,促进了α-Fe OOH的生成,还生成了稳定的氧化物MoO_(3)和不溶性的Fe Mo_(O4),增大了锈层电阻,提高了耐候钢的耐蚀性。

纵向框架连接系对露顶式弧形钢闸门静动力特性影响分析

弧形钢闸门是水利枢纽中重要的泄水建筑物,根据事故案例发现弧形钢闸门多因支臂失稳而发生破坏,布置支臂连接系在一定程度上可以增强闸门稳定性,但目前连接系种类众多且无明确规范布置方法。以露顶式三支臂弧门为研究对象,采用CAD-CAE联合仿真的数值模拟方法综合探究了不同形式连接系对该闸门静动力特性的影响。结果表明:连接系的布置可以显著提高闸门刚度,改变闸门结构应力分布,降低最大应力;支臂内部腹杆和斜杆对闸门静动力特性提升效果显著,应进行优先布置;在数值模拟中支臂连接系等构件对模拟结果影响较大,采用空间有限元法对弧形闸门支臂校核时应尽量避免对支臂连接系进行过度简化。研究成果对弧形钢闸门支臂连接系布置及有限元计算具有一定参考意义。

轧后冷却工艺对Si-Mn-Cr-Ni-Mo系超高强钢组织性能的影响

采用热轧后间断淬火+回火(IDQ+T)和在线配分(DQP)两种不同的工艺对Si-Mn-Cr-Ni-Mo系中碳低合金钢进行处理,利用SEM、XRD、EBSD研究冷却工艺对微观组织和力学性能的影响。结果表明:两种工艺下均得到板条马氏体和残留奥氏体的组织。经过轧后间断淬火+回火(IDQ+T),随淬火终冷温度升高,马氏体板条粗化,碳化物尺寸增加,残留奥氏体含量增加,强度降低,伸长率升高,韧性先升高后降低。组织中的粗大马氏体板条和尺寸较大的碳化物会降低韧性。在线配分(DQP)工艺得到的残留奥氏体含量最高,分布也更均匀,因此其伸长率和冲击功均明显增加,但残留奥氏体量增加同时会降低钢的强度,对屈服强度的影响最明显,导致屈强比降低。DQP处理实验钢的综合力学更优,抗拉强度超过1500 MPa、屈服强度超过1000 MPa,伸长率大于16%,-20℃冲击功达到26.8 J。

锌钙系复合磷化膜的制备及其对16Mn钢腐蚀防护性能的影响

通过磷酸盐沉淀结晶过程将聚四氟乙烯(PTFE)颗粒引入锌钙系磷化膜中获得锌钙系复合磷化膜,并研究PTFE颗粒分散液添加量和搅拌速度对锌钙系磷化膜的微观形貌、化学组成、PTFE颗粒含量、厚度以及对16Mn钢的腐蚀防护性能的影响。结果表明:改变PTFE颗粒分散液添加量或搅拌速度制备的不同锌钙系复合磷化膜晶粒大小较均匀,但是呈散乱无序状堆积,PTFE颗粒附着在晶粒表面并填补晶粒间孔洞,起到阻挡腐蚀介质并阻碍腐蚀反应的作用,明显提高锌钙系复合磷化膜的耐腐蚀性能。当搅拌速度为300 r/min时,添加25 mL/L PTFE颗粒分散液制备的锌钙系复合磷化膜晶粒表面附着较多PTFE颗粒,并且颗粒呈较均匀分散状态很好的填补晶粒间孔洞。该复合磷化膜含有Zn、Ca、P、O、C和F元素,PTFE颗粒的含量和厚度分别达到4.1%、12.4μm,具有最高的电荷转移电阻8528Ω·cm^(2)和低频阻抗值6015Ω·cm^(2),表现出优异的耐腐蚀性能,使16Mn钢的腐蚀防护性能明显优于常规锌钙系磷化膜。

一系钢簧断裂原因分析与高频激励试验研究

为分析某型号动车组一系钢簧断裂的原因,对装配有该钢簧的转向架进行高频激振试验,结合有限元仿真计算,确定钢簧具有72 Hz的固有频率。绘制钢簧频响特性曲线发现,72 Hz频率下的应力幅值约是其余频率激励下的30倍。计算线路枕跨冲击频率,分析得出该型号动车组钢簧发生断裂原因是列车以155 km/h时速运行时会受到来自轨枕的71.7 Hz的冲击,此频率与钢簧扭转模态频率接近,钢簧发生共振,长此以往导致钢簧断裂。

基于数字孪生的长大桥梁钢桥面系管养系统架构设计研究

长大桥梁钢桥面系长期性能发展规律复杂,在钢桥面铺装养护领域尚无可依据的养护设计标准或规范。智能化运维已成为桥梁管养模式发展的必然趋势,数字孪生技术是实现钢桥面系数字化、智能化维养的关键技术之一。本文面向长大桥梁钢桥面系维养需求,基于数字孪生概念,从面向对象、面向需求、面向未来三个方面搭建长大桥梁钢桥面铺装数字孪生顶层设计,构建钢桥面系孪生数据库,完成了钢桥面系数字孪生各种应用场景搭建,为研究数字孪生技术在长大桥梁钢桥面铺装养护中的应用奠定了基础。

邻近运营线超宽幅钢结构系杆拱桥施工技术

金汇港大桥北侧邻近既有运营铁路线,南侧埋有天然气管道,且上跨通航金汇港航道,建造环境复杂,施工风险控制难度高。结合施工环境及桥梁结构特点,将传统整幅“先梁后拱”施工流程优化为分幅“先梁后拱”,通过合理布置水下支架墩及拱下支架、引入钢构件虚拟拼装技术、基于重心计算进行吊点优化、采用预制构件快速拼装技术等,实现金汇港大桥主桥钢结构、混凝土桥面板快速安装施工,提升桥梁拼装效率及建造品质。工程实践表明,金汇港大桥构件预制及拼装可满足桥梁结构设计要求,且施工期间可保证邻近运营线安全。

Cr-Mo-B系NM500耐磨钢的制备及热处理工艺优化

在Cr-Mo-B系NM450钢成分基础上调整合金元素含量,采用洁净钢生产技术和轧制工艺制备20 mm厚NM500耐磨钢板,并进行淬火和回火处理,研究了不同淬火温度(880,900,920℃)和回火温度(200,250,300,350,400℃)下试验钢的显微组织与性能,获得最佳的热处理工艺。结果表明:随着淬火温度升高,试验钢组织中未溶铁素体减少,奥氏体晶粒尺寸先减小后略微增大,抗拉强度、-20℃冲击吸收能量与表面硬度均增大,而断后伸长率降低;除了880℃淬火后的表面硬度不满足标准要求,其他条件下淬火态试验钢的力学性能均满足标准要求。920℃淬火后随着回火温度升高,马氏体分解加速,基体中固溶碳含量减少,碳化物增多,强度整体呈降低趋势,断后伸长率先降后增再降,-20℃冲击吸收能量和表面硬度均降低;弯曲试验后仅200℃回火试样未发生断裂且表面无微裂纹产生,200℃回火后的磨损质量损失明显小于400℃回火后。920℃淬火+200℃回火后,试验钢的综合力学性能最优,表面硬度为496 HBW,抗拉强度为1552 MPa,断后伸长率为15.0%,-20℃冲击吸收能量为46 J,180°冷弯性能合格,均达到GB/T 24186—2022标准要求。

低合金Cr-Ni-Mo钢规定比例极限与规定非比例延伸强度关系的研究

建立了3种低合金Cr-Ni-Mo钢的规定比例极限与规定非比例延伸强度关系,即规定比例极限对应的非比例延伸率数值,实现了用规定非比例延伸强度代替规定比例极限。研究结果表明,35CrNi3MoV、35CrNi3Mo、35CrNi1Mo三个钢种规定比例极限对应的规定非比例延伸强度分别为RP 0.018、RP 0.013、RP 0.015。

地铁车辆一系钢弹簧断裂研究

针对昆明地铁车辆转向架频发一系钢弹簧断裂问题,对一系钢弹簧断口进行宏观与微观检查,并测量一系钢弹簧硬度,同时开展轮对径跳值测量以及不圆度测试。为进一步发现一系钢弹簧各应力之间关系,在一系钢弹簧上安装振动传感器及应力片,于正线开展振动测试,根据测试数据进行强度校核,结果显示镟修前一系钢弹簧动应力无法满足疲劳强度要求,而镟修后动载荷系数改善明显,一系钢弹簧断裂次数显著下降。基于分析结果,提出严格控制镟修间隔,降低一系钢弹簧动应力水平,延长一系钢弹簧使用寿命。最后,总结地铁车辆偏置式一系钢弹簧断裂的主要原因与改善措施,并建议在设计选型阶段需提高一系钢弹簧疲劳强度与固有振动频率,以减少断裂情况发生。

淄博孝妇河钢箱系杆拱桥总体设计

昆仑桥位于山东淄博市孝妇河,原桥由于年代较久且部分功能已无法满足现行标准,为融入当地文化,拟新建一座钢箱系杆拱桥,跨径布置为(7.125+33.75+7.125)m。新桥采用双向6车道布置,钢系杆外侧设置2~3 m变宽人行道。为适应桥面板双向受力且横向为主的受力特点,选用轻柔的密横梁正交异性钢桥面板体系。总体设计合理。主要阐述新昆仑桥的设计特点、构件连接、各关键工况钢构件验算与主要计算成果,并简要介绍施工要点。

下承式钢箱系杆拱桥顶推施工关键结构设计

以下承式钢箱系杆拱桥顶推施工为例,讨论了大跨度钢拱桥顶推施工方案,结合工程经验对临时支墩、主墩旁托架及拱肋拼装排架等关键结构进行结构设计,并采用有限元方法对其进行结构强度及稳定性计算,通过计算表明结构既不会发生强度破坏也不会发生失稳,从而佐证结构设计的合理性。为同类型工程提供借鉴和技术参考。1工程概况1.1工程简介某右汊主航道桥为(110m+180m+110m)三跨下承式钢箱系杆拱桥。主跨淮河主航道,水域宽度350m,其中128#墩位于漫滩上,129#、130#位于河道中心,131#位于淮河岸边。主桥采用双向六车道,全宽42m,全桥用钢量约13000多吨。

大跨系杆拱桥钢结构水上运输与安装施工技术

文章以某计算跨径为265 m的下承式钢管混凝土系杆拱桥为工程背景,介绍了大桥钢结构水上运输与安装技术,主要包括钢结构的节段划分、水陆转运、缆索吊装工艺以及钢结构安装线形监控等。大桥实测结果表明:拱肋最大线形偏差为23 mm,格子梁最大线形偏差为10 mm,线形精度控制良好,顺利实现了全桥拱肋和格子梁的高精度和高质量合龙。该施工技术具有良好的参考和借鉴作用。

大跨度钢桁架系杆拱桥钢锚箱优化设计

系杆拱桥是一种常用的结构体系,具有受力合理、用材经济、施工方便、造型优美等优点。其中,钢桁架系杆拱桥跨越能力大,近年来在我国得到了广泛应用。索梁锚固结构是大跨度钢桁架系杆拱桥的关键部位。为研究钢锚箱结构的受力性能,以湖南省株洲市清水塘大桥为工程背景,应用有限元分析软件ANSYS建立了包含锚箱结构的系梁节段模型,并对其进行了计算分析。研究结果表明:吊点隔板与锚箱底板连接处受力最不利。通过调整吊点隔板与锚箱底板连接处的构造参数,并对计算结果进行对比分析,得到了吊点隔板受力的最佳构造尺寸,据此优化了设计方案,相关研究和设计成果可为今后同类型钢锚箱的研究分析及设计提供借鉴。

CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO渣系对H13热作模具钢电渣锭冶金质量的影响

模具钢的组织与性能是影响模具使用寿命的关键因素。电渣重熔是目前高端模具钢锭生产的主流工艺,而渣系对电渣锭的纯净度、夹杂物水平和成分偏析等均有较大影响。本研究设计了3种不同配比的CaF_(2)-Al_(2)O_(3)-CaO渣系,利用金相显微镜、扫描电子显微镜等检测手段研究了渣系对电渣锭脱硫率、气体含量、带状组织和冲击功等的影响,并分析了不同渣系生产的H13钢电渣锭组织与冲击性能。结果表明,使用48%CaF_(2)-23%Al_(2)O_(3)-23%CaO和38%CaF_(2)-28%Al_(2)O_(3)-28%CaO渣系生产出的电渣锭的夹杂物水平高,且钢中各类夹杂物评级均低于0.5级。采用38%CaF_(2)-28%Al_(2)O_(3)-28%CaO渣系生产的H13钢电渣锭,成分偏析和带状组织减少,横向无缺口冲击功达到384.67 J。