稀土元素对桥梁缆索用热浸镀Zn-10Al镀层钢丝耐蚀性能的影响

通过双镀法制备Zn-10Al-xRE(x=0.05,0.08,0.11,0.14,0.17)五种热浸镀锌铝镀层,并利用中性加速盐雾试验、电化学实验及扫描电子显微镜(SEM)分析其腐蚀形貌及耐蚀性能。结果表明,五种镀层在中性加速盐雾试验下,可保证基体在120d以内不被腐蚀,而纯锌镀层在30d时已经出现红锈,证明Zn-10Al-xRE的耐蚀性能可达到纯锌镀层4~5倍。Zn-10Al-xRE镀层钢丝的耐蚀性能随稀土含量的上升先升高再降低,添加0.08%RE的Zn-10Al镀层耐蚀性最好。用SEM对120d盐雾试验下的镀层钢丝进行观察,可以看出纯锌镀层的腐蚀产物较为疏松,Zn-10Al-xRE的腐蚀产物较为致密,Zn-10Al-xRE中腐蚀产物大约分为韧窝状、球状及针片状,耐蚀性能最好的Zn-10Al-0.08RE镀层中含有大量韧窝状腐蚀产物。

桥梁缆索用高强度Zn-10%Al-RE合金镀层钢丝耐蚀性能研究与应用

对桥梁缆索用高强度纯锌镀层、Zn-5%Al-RE合金镀层和Zn-10%Al-RE合金镀层钢丝的镀层组织及耐蚀性能进行了对比研究。研究结果表明,Zn-10%Al-RE合金镀层由于Al含量的提高,镀层中Zn-Al共晶相的比例较Zn-5%Al-RE合金镀层更大,且具有更多耐腐蚀的富铝相,说明其具有更好的耐蚀性能。从电化学分析和中性盐雾试验结果来看,纯锌镀层的自腐蚀电流密度约为Zn-10%Al-RE合金镀层的3倍,不同时间下的中性盐雾腐蚀失重为纯锌镀层的3.9~5.7倍,说明其在同一腐蚀环境中的耐蚀性能至少能够达到纯锌镀层的3倍以上。

缆索用高强热浸镀锌及锌铝合金钢丝的性能

采用SEM、EDS、间歇式中性盐雾加速试验和电化学测试等对热镀锌和热镀锌铝合金高强度钢丝的镀层结构和耐蚀性能进行了对比研究。结果表明:镀锌层由疏松且耐腐蚀性较差的纯Zn相和Fe-Zn相组成,而锌铝合金镀层组织主要由均匀致密且耐蚀性较好的Zn-Al相和Fe-Zn-Al相组成;镀锌铝合金钢丝的耐蚀能力是镀锌钢丝的2~3倍,同时,在高应力下镀锌铝合金镀层对钢丝仍具有较好的防护作用。

沪通长江大桥直径7mm 2000MPa级钢丝试验研究

沪通长江大桥主航道桥采用斜拉桥结构,斜拉索采用平行钢丝方案。为减小拉索迎风面积、减少重量,首次设计采用直径7mm 2 000 MPa平行钢丝斜拉索。对钢丝的关键技术指标进行了分析研究,提出了《沪通长江大桥用2 000MPa级平行钢丝斜拉索技术条件》,并对200t试制成品钢丝开展了性能试验,以保证斜拉索良好的力学性和耐久性,根据试制试验结果对2000 MPa钢丝抗拉强度计算公式的加工硬化率进行了拟合。试验结果表明,钢丝抗拉强度不低于2 000 MPa;扭转次数不小于12次;疲劳性能、锌铝合金镀层钢丝的镀层质量和均匀性等关键指标良好,满足规范和技术条件要求,综合合格率达到95.5%,可用于工程建设。

光纤光栅智能缆索在特大桥上的应用

在缆索内部布置特制的光纤光栅应变及温度传感器,通过外接光纤光栅解调仪获得光栅的中心波长变化,能够在线监测缆索整体的受力情况。在特大悬索桥主缆、吊索和主缆索股锚固区一体化布置光纤光栅应变及温度传感器,成功实现悬索桥缆索一体化联网技术运用,传感器成活率高,能够满足长期桥梁健康监测的要求,为我国实现智能桥梁奠定了研究基础。

斜拉索用高强度锌铝合金镀层钢丝用盘条技术研究

依托武汉青山长江大桥,并基于高碳钢盘条水浴冷却技术(EDC),系统开展了大跨度斜拉桥斜拉索用1860 MPa级高强度锌铝合金镀层钢丝的技术开发和国产化应用。通过对在线水浴处理(EDC)、斯太尔摩风冷处理(DP)和在线盐浴处理(DLP)盘条及生产的钢丝开展技术研究和生产实践,采用国产水浴处理盘条开发出了斜拉索用7 mm 1860 MPa高强度锌铝合金镀层钢丝,其扭转性能≥12次,替代了进口盘条,并实现了6000 t钢丝在大桥斜拉索上的应用。