高速铁道车辆焊接转向架材质性能分析与研究

对16MnR、16Mnq、SM490C以及14MnNbq研究表明在C、Si、Mn、P和S五元素当中，S含量对钢的冲击韧性影响较大。S含量在0.005%～0.020%范围内，随着S含量的增加钢的冲击韧性成倍下降。在相同范围内，P对钢的冲击韧性的影响很小。14MnNbq钢的强度与16Mn相当，冲击韧性大大优于16Mn。14MnNbq钢的碳当量较低，焊接性良好，冲击韧性较为突出，Akv－40℃≥100J。研制的TY-J507Q焊条采用CaF2-CaCO3-SiO2-TiO2渣系。焊缝金属的金相组织为细针状铁素体。焊条的熔敷金属水银法扩散氢检测结果为1.99Ml*100g－1，冲击功Akv－40℃≥47J。富氩焊焊丝ER50-3B的质量良好，焊接工艺稳定，强度与母材相当，冲击功Akv－40℃≥47J。采用14MnNbq及相关的焊接材料、工艺制造高速铁道车辆焊接转向架，将会大大提高转向架整体结构的力学性能。     

Q500qE高性能桥梁钢断裂韧性CTOD试验研究

针对不同厚度规格的Q500q E高性能桥梁钢母材和焊接接头,在不同温度条件下进行了断裂韧性CTOD试验,旨在系统研究Q500q E高性能桥梁钢母材及其焊接接头的断裂抗力随温度的变化规律。试验结果表明:随着温度的降低,32和44 mm板厚Q500q E母材的断裂韧性变化不大,但60 mm板厚Q500q E母材的断裂韧性在温度降至-40℃以下后,有较大幅度的降低;各种板厚的Q500q E焊缝的断裂韧性都比母材低;随着温度的下降,Q500q E焊缝的断裂韧性大幅降低,特别是44和60 mm板厚Q500q E焊缝。说明Q500q E焊缝的抗断性能,尤其是低温抗断性能比母材要差很多。评定结果表明:除60 mm板厚Q500q E母材-50℃时的CTOD值外,其它各种板厚Q500q E母材的CTOD值均在失效评定曲线FAD图的可接受区域内,其断裂韧性值是合格的;32,44,60 mm板厚的Q500q E焊缝,仅有常温及32 mm板厚在-20℃的断裂韧性是合格的,与母材相比,Q500q E焊缝的低温抗断性能较差。所以,对于Q500q E高性能桥梁钢需要进一步加强对焊缝性能的改善研究。     

14MnNbq钢焊接热影响区韧性研究

芜湖长江大桥14MnNbq钢梁实际焊接生产中，厚板焊接采用多层焊，这样热影响区（HAZ）的每个区域可能会承受多次加热，当采用较大线能量焊接时，多次受热后的HAZ有可能进一步脆化，为了便于研究。文中采用Gleeble-1500热模拟试验机模拟14MnNbq钢焊接热影响区各区域的热循环，形成一个单一均匀放大的区域进行试验。进而确定最脆区域及其韧性，针对焊接过热脆化问题，将14MnNbq钢与国外常用的桥梁钢SM490C进行了对比试验，通过在相同的加热及冷却条件下，不同峰值时模拟热影响区的组织及韧性分析，对比两种钢对过热脆化的敏感性，由试验结果表明，14MnNbq钢焊接HAZ最脆区出现在一次热循环的埋弧焊过热区及二次热循环的埋弧焊过热区＋不完全重结晶区；14MnNbq钢焊接HAZ最脆区出现在一次热循环的埋弧焊过热区及二次热循环的埋弧焊过热区＋不完全重结晶区；14MnNbq钢比SM490C钢有更强的过热脆化倾向，为确保焊接热影响区韧性，焊接时应适当控制焊接线能量。     

14MnNbq钢材质优化和应用研究

14MnNbq钢要求屈服强度大于或等于390MPa,同时要满足低温抗断要求的可焊性和韧性。为了满足上述性能,提出了其化学成分设计原则,并进一步提出14MnNbq钢性能优化的技术条件,即化学成分优化和力学性能优化。14MnNbq钢要广泛应用于桥梁建设,尚需按照结构设计形式、结构制造工艺、荷载作用特点和使用环境进行大量的实验研究,以满足结构安全使用和结构使用寿命的要求。     

钢结构厚板对接焊缝低温冲击韧性试验研究

目前,国内建筑物在不断地超高层化以及超大型化,使得钢结构厚板的应用越来越广泛。厚度增大导致焊缝焊接热影响增大,同时焊缝的缺陷敏感性也相对更加显著,这些因素使得钢厚板焊缝韧性性能变差,特别是在低温环境中更加明显。因此,有必要研究钢厚板对接焊缝的低温冲击韧性。对150 mm厚钢板对接焊缝进行了低温下的冲击韧性试验研究,结果显示焊缝区和热影响区的冲击韧性均随温度降低而降低,而且热影响区的冲击韧性沿板厚度方向随表面到中心的位置变化而降低,这和母材的规律一致,但数值相对母材有所降低。同时,利用Boltzm ann函数对试验结果进行拟合分析,得到其韧脆转变温度及变化规律。试验结果表明:钢结构特厚板对接焊缝有较明显的低温脆性特征,要引起足够重视。     

低温对结构钢材主要力学性能影响的试验研究

钢材在低温条件下,其主要力学性能指标与常温条件下相比将发生变化．介绍了对常用结构钢材(Q235,16Mn,15MnV,16Mnq和14MnNbq)主要力学指标的低温试验研究成果,并分析了这些指标随温度变化的规律?试验结果表明．钢材的强度(屈服强度和极限强度）均随温度的降低而提高,塑性指标(伸长率和截面收缩率)随温度的降低而减小、该试验结果为进一步研究结构钢材在低温下的韧脆转变、断裂等行为提供了依据,有利于促进钢结构的推广应用。     

钢轨用空冷贝氏体钢性能及组织的研究

本文对所制定的两组成分空冷贝氏体钢的力学性能、显微组织进行了实验室研究.两组钢采用50 kg真空感应电炉冶炼,经锻造、空冷至室温后,加工成所需各种试样.拉伸试验结果表明,试验钢的抗拉强度分别为1 280 MPa,1 337 MPa,塑性指标为16%,强韧性配合明显高于普通及淬火珠光体钢轨钢;U型缺口冲击韧性则分别为20 J*cm-2,46 J*cm-2;第二组成分钢的低温(-20℃)断裂韧性(KIC)为42 MPa m1/2.透射电镜分析表明,两组空冷贝氏体钢中含有铁素体板条以及板条间的残余奥氏体膜,并且可在铁素体板条中观察到贝氏体基元.最后本文认为,所设计的两组空冷贝氏体钢的强韧性配合优于淬火珠光体钢轨钢,可用于制造钢轨及AT尖轨等道岔部件.     

芜湖长江大桥正桥钢梁制造及架设技术

芜湖长江大桥钢梁使用国产14MnNbq钢，为整体结点拼接板桁组合结构，桁梁主要由带纵肋的箱形杆件组成，最大板厚达50mm，需要在制造时采用新工艺，在大量科学研究的基础上，制定了专门的钢梁制造规则和焊接质量检验标准，有效地控制了焊接变形和焊缝质量，钢梁架设使用自行研制的50t液压全回转吊机，采用悬臂架设法，在架设过程中通过实时监测，有效掌握了施工过程中结构受力状况，保证了施工安全。     

18CrNiMo7-6钢韧脆转变温度的研究

对热处理后的齿轮钢18CrNiMo7-6进行低温(-60~0℃)夏比冲击试验,利用Boltzmann函数拟舍得到冲击功、侧膨胀值与温度的关系曲线,结合断口形貌简要分析了该材料在脆性及韧性条件下的断裂行为,并获得脆性断面率50%所对应的试验温度(即FATT50)。结果表明:18CrNiMo7-6钢韧脆转变温度区间为-30℃~-20℃,0℃下的断口微观形貌为韧窝状,随着温度降低,逐渐变成解理形貌,且发现原材料的组织偏析会使材料的冲击韧性变差。     

滨北桥钢板及焊接接头质量标准研究

滨北线松花江公铁两用钢桁梁桥处严寒地区哈尔滨,设计最低温度为-43.1℃时,桥梁用结构钢Q370q E、Q420q E的各项力学性能指标在规范中没有规定,因此有必要开展钢板及焊接接头质量标准研究。根据断裂力学原理,以防断裂设计即结构材料所具有的断裂抗力Kc必须高于结构物所要求的最高断裂驱动力KI(KC≥KI)为理论依据,通过试验数据确定采用Q370q E、Q420q E高强度结构钢作为滨北桥的结构用钢,得出钢板焊缝的强度、韧性以及钢板的断裂抗力、焊缝冲击功等指标的设计限值及板厚与温度的变化关系,为确保滨北桥钢板及焊接接头技术指标的要求,提出焊缝的韧性与钢材强度的韧性相匹配原则。     

铁路货车车体材料的现状和需求

根据对铁路耐候钢货车的腐蚀、磨损状况的调查,定量地测量了钢板的残余厚度,得到了车辆不同部位钢板的减薄速率。数据统计结果表明目前铁路货车所使用的耐候钢材料不能满足设计寿命25年的要求,急需耐蚀性更好的结构材料代替目前广泛使用的耐候钢。铁道部已经开始试用经济型不锈钢和铝合金制造车辆,高耐蚀性耐候钢也已经开始试制。     

带过渡丝网的钢顶耐热铝活塞研究

对活塞钢顶重新进行了设计,在钢顶与铝基体之间加入过渡丝网,利用真空扩散焊使钢顶与过渡丝网连接在一起,并通过液压变形的方式使其成形为活塞燃烧室及顶面所要求的形状,该钢顶铝活塞采用挤压铸造工艺来制备.对钢顶与铝基体的结合强度进行了理论分析和计算,对结合部位组织进行了观察,结果表明,利用该方法制得的活塞其钢顶与铝基体之间可以实现很好的机械结合和冶金结合.     

系杆钢架拱桥钢结构安装、桥面铺装及承台拉杆施工技术

结合浙江省宁波市慈城新区官山河桥工程,详细介绍了系杆钢架拱桥钢结构安装、桥面铺装及承台拉杆施工等关键技术,以期为类似工程施工提供借鉴作用.     

大跨度钢结构屋盖累积滑移方案设计与分析

苏州站改造工程站房屋盖为大跨度菱形管桁架结构,最大跨度为132 m,采用国内先进的累积液压顶推滑移法安装,有效地解决了场地狭小、施工周期短、构件自重大、安装精度高等不利因素。介绍了滑移原理及特点、滑移施工工艺流程、滑移轨道设置、滑移过程屋架受力分析、临时支架系统设计、屋盖卸载分析等内容。北站房通过75 d滑移施工,完成钢结构安装5 000 t,实现预期工期目标,取得良好的经济效益和社会效益,对同类工程具有指导价值。     

钢桥设计（下）

介绍了在铁路钢桥发展中,对结构设计、承压稳定、断裂、疲劳等理论的研究应用。     

钢桥设计（上）

介绍了在铁路钢桥发展中，对结构设计、承压稳定、断裂、疲劳等理论的研究应用。     

悬挑钢梁吊装工艺的力学分析与评价

以宁波南站钢结构站房为背景,从钢材的力学性能角度分析采用分段吊装法和整体吊装法进行大跨度超重悬挑钢结构吊装时结构的根部和支撑杆受力情况,采用大型有限元软件对2种施工方法进行模拟,将把2种施工方法得出的真实数据与有限元软件计算出的预测数值进行分析比较。研究结果表明：在进行大跨度超重结构吊装时,在卸载完成时整体吊装法比分段吊装法在根部最大应力大出较多,且比有限元软件的模拟值略大。整体吊装法施工过程中撑杆最大应力比分段吊装法的撑杆最大应力小。在采用整体吊装时有必要对悬挑结构的根部进行加固,采用分段吊装时有必要对支撑杆件进行加固。     

铸钢件与无缝钢管焊接技术

结合京沪高速铁路镇江南站站房工程铸钢件同无缝钢管焊接施工中一些技术工作及相关经验,通过设计院的相关设计文件及现场焊接工艺的指导,经过权威专家的评审,最终根据焊接的成果总结出了在管桁架结构的现场安装中铸钢件同无缝钢管的焊接工艺及注意要点。     

大跨度三管结构形式钢管混凝土拱桥制作与安装

介绍了吉安大桥三管结构形式钢管拱桥的制作、安装的施工过程。重点阐述了单元拱肋制作、三管桁架拱肋拼焊工艺及操作要点，钢管拱圈节段安装以及施工过程的质量控制。     

隧道穿越泥石流堆积体及活动断裂施工关键技术

新建铁路成兰线红桥关隧道浅埋穿越泥石流堆积体及活动断裂,施工中出现洞周岩土体失稳而向洞内滑移、地表开裂和支护体系异常变形破坏等工程问题。本文从地质条件及开挖效应、地下水和地层偏压等方面进行分析,针对性实施“先固后钉法”施工关键技术,即在洞室开挖前施作群桩预加固形成半封闭支护结构,在初期支护后施作复合土钉形成补强支护结构。该技术改善了围岩条件,提高了支护体系的整体性,充分协调和控制了围岩及支护体系的变形,确保了隧道的施工安全。