16M_n钢焊接接头性能及其脆断倾向

本文系根据国家任务中工作项目而进行的焊接性能试验结果整理分析研究的成果,也是64年生产的某干线61.44米焊桁梁钢桥的生产前试验研究成果之一,并在后期制造实践中予以采用.全部试验工作由唐山铁道学院、山海关桥梁厂、州铁道学院及铁道科学研究院协同完成.全部试验工作共有一千余试件,试件形式有堆焊、对接和T型接头.试验计进行了各种接头及焊接规范试件的金相试验、硬度试验、成型观察、冲击试验、静拉试验、静弯试验及裂缝试验.根据试验结果、文中着重对焊接接头组织性能及其脆断倾向进行了分析,提出了从设计和制造上保证良好焊接接头组织性能及低温脆断倾向的必要条件.可作为使用低便金钢结构设计、制造和材料选择方面参考.试件用料为保证七项要求的16M_ng料.     

15锰钒氮桥钢埋弧焊测扩散氢的试验研究

某大桥拟用15MnVNq低合金高强钢制造,焊接试验过程中产生过冷裂缝,为定量评价钢材的冷裂倾向,需定量测出焊缝的扩散氢含量。本文(1)首先对埋弧焊测氢方法进行了研究;(2)在已建立的试验方法基础上,试验埋弧焊的各种工艺因素对扩散氢含量的影响,得到如下结果:埋弧焊测氢试样尺寸为长50×宽40×厚20毫米;影响埋弧焊测氢精度的因素比手弧焊多,诸因素中控制试件高温停留时间是关键,该时间长短以弧坑全部进入熄弧板为准,在试验条件下为8秒;使用焊剂350℃焙烘2小时,在试验规范条件下[H]_D约0.7ml/100g;油污、黄锈、氧化皮等均使焊缝增氢,是引起开裂的重要原因,生产中应严加注意。此外为建立[H]_D与裂缝的关系,进行了大铁研埋弧焊试验,指出在40毫米厚板中,当[H]_D=0.44ml/100g时,仍能产生约40％左右的表面裂缝,指出单从降低[H]_D着眼防止裂缝已潜力不大,应从予热等方面着手。文章指出测氢时氢的逸出规律是大约在前10小时内逸出全部的85％左右。以上数据将为制定某大桥埋弧焊工艺打下基础。     

DILLIMAX690T高强度结构钢焊接工艺

通过斜Y铁研抗裂性试验、拉伸、弯曲、低温冲击、硬度等试验方法对DILLLMA X690T(即D690T)新型高强度结构钢焊接接头的抗裂性和力学性能进行了研究.结果表明:D690T高强度结构钢有一定冷裂倾向,但在预热温度≥100℃时,选取适合的焊接材料,可避免裂纹的产生;D690T高强度结构钢的同种接头及分别与HG785E高强钢、Q345E低合金钢焊接的异种接头均具有良好的拉仲、弯曲性能和低温冲击性能;焊接热影响区的硬度偏高,在实际生产时可适当提高预热温度.     

辙叉用贝氏体合金钢与钢轨钢闪光对焊接头力学性能

通过拉伸、冲击、硬度以及扫描电镜(SEM)分析等试验对U71Mn钢轨钢与辙叉用合金贝氏体钢闪光对焊接头的性能进行了分析和研究.试验结果表明:贝氏体合金钢与U71Mn钢轨钢闪光对焊接头硬度分布为:合金钢侧较均匀,钢轨钢侧热影响区硬度高于母材.接头的拉伸性能与U71Mn钢轨钢母材相同,其拉伸和冲击性能均达到了铁道部有关标准要求.这说明贝氏体合金钢与U71Mn钢轨钢采用闪光对焊连接是完全可行的.     

16Mn钢解理断裂性质的局部方法分析

用断裂力学的局部方法对低合金钢16Mn的低温断裂韧性进行了分析和预测。结果表明,16Mn钢的材料常数σ_u约为2550MPa,m=16～18。由拉伸实验确定的这两个材料常数,可以看成16Mn钢的固有的解理性质,与温度无关。本文将无量钢系数C_m作为应变硬化指数H和温度的函数加以分析,并进一步给出了C_m值随m变化的趋势。本文表明,在分析金属材料的低温断裂性能时,局部方法简化了材料的特征描述,能评估带缺陷(含裂纹)结构的力学完整性。     

Fe—C—Si及Fe—C—Mn合金中的上贝氏体转变

Fe—0.38C—1.73Si和Fe—0.38C—3.11Mn合金在395°、450°、495°及560℃等温。用计点法测定了转变量与时间的关系。含Si合金约在40s内,含Mn合金在500s内可完成贝氏体转变。含Si合金的TTT曲线上无明显弯折段而含Mn合金则有明显弯折段(bay)。此种结果与溶质类拖曳作用理论所作的估计相一致。在转变初期的含Si合金内难以发现Fe_3C,而在完成转变的样品内有不多于5％的残余γ。随保温时间的延长,γ的量减少而Fe_3C在α/γ界面上及α板条内析出。这种结果表明残余γ的存在与Si的影响使Fe_3C难以由γ中析出有关。Mn合金具有典型的上贝氏体转变特征。两类合金中的α/Fe_3C取向关系附合Basarvatski关系。在两类合金于转变伊始即淬于冰盐水内的样品中均可观察到原奥氏体晶界上有少量变异珠光体析出。     

布敦岩沥青改性AC-20C在高速公路中面层的应用

以A-70石油沥青为基质沥青,掺入3％布敦岩沥青,对AC-20C沥青混合料改性.在室内开展相关材料和配合比设计试验,对混合料水稳定性、高温稳定性、低温性能等路用性能进行评价,并与同级配SBS改性沥青AC-20C沥青混合料路用性能进行对比研究.结果表明:BRA改性AC-20C混合料与SBS改性沥青AC-20C混合料相比,...     

辙叉用贝氏体合金钢与钢轨钢闪光对焊接头力学性能

通过拉伸、冲击、硬度以及扫描电镜(SEM)分析等试验对U71Mn钢轨钢与辙叉用合金贝氏体钢闪光对焊接头的性能进行了分析和研究．试验结果表明：贝氏体合金钢与U71Mn钢轨钢闪光对焊接头硬度分布为：合金钢侧较均匀，钢轨钢侧热影响区硬度高于母材．接头的拉伸性能与U71Mn钢轨钢母材相同，其拉伸和冲击性能均达到了铁道部有关标准要求．这说明贝氏体合金钢与U71Mn钢轨钢采用闪光对焊连接是完全可行的．     

用WO3＋C纳米粉末制备新型堆焊焊条

以纳米级的(WO3+C)混合粉末制备新型堆焊焊条,该纳米粉末在药皮配方中最多可加24.5％对该焊条进行了工艺性试验,并对堆焊层的组织、化学成分及硬度等进行了检验及分析。试验结果表明:该焊条焊接工艺性良好,熔敷效率高;堆焊层组织细小,主要为富W碳化物(Fe6W6C)、奥氏体加少量马氏体,560℃×4h回火后,组织为针状马氏体、少量残余奥氏体和碳化物Fe6W6C.焊后堆焊层硬度在HRC50以上,回火后堆焊层硬度大幅度提高,最高可达HRC64.5.和微分级粉末相比,纳米粉末制备的焊条,基体中的含W量高,组织细小,回火后硬度高,适于耐磨堆焊.     

温度引起的沥青路面横向裂缝分析

北方地区低温将引起材料收缩及路基冻胀,导致沥青路面材料开裂,产生大量横向裂缝,本文以材料力学基础为横向裂缝的产生及开裂情况进行了详细的分析。     

超高性能混凝土深梁受剪性能

为促进超高性能混凝土(UHPC)深梁的应用, 进行了4根以混凝土强度为主要参数的UHPC深梁受剪性能试验, 并开展了C40和C80混凝土深梁的对比试验; 分析了UHPC深梁的荷载-挠度曲线、破坏模式、钢筋应变、裂缝形态与极限荷载; 为探讨现有普通混凝土深梁受剪承载力计算方法是否可用于UHPC深梁, 应用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)对6根深梁试件进行了抗剪强度计算。研究结果表明: 混凝土强度越大, 在相同荷载下深梁的刚度越大, 在深梁开裂前的弹性阶段, UHPC试件刚度随钢纤维掺量的增大略有增大; 与C40和C80混凝土深梁一样, UHPC深梁裂缝包括弯剪裂缝和腹剪裂缝, 当荷载分别为13%~22%和18%~34%极限荷载时, 两类裂缝先后出现; UHPC深梁在加载全过程中梁、拱受力机制共存, 加载前期梁受力机制起主导作用, 后期则拱受力机制起主导作用; UHPC深梁裂缝多而密, 发生剪压破坏, 在支座上端反拱区不产生裂缝, 而C40和C80混凝土深梁出现斜压破坏, 且在支座上端反拱区产生裂缝; 试验梁受剪承载力随混凝土强度的增大约呈指数式增大, 混凝土强度从C40增大到C80、C190时, 其受剪承载力分别增大了30.76%和201.92%;采用《混凝土结构设计规范》(GB 50010—2010)中方法计算的UHPC深梁受剪承载力与试验值比值的均值为0.89, 均方差为0.15, 在没有更精确的计算方法之前, 该计算方法暂时可用。      

水性环氧树脂改性半柔性路面材料性能研究

基于低温弯曲试验、贯入式抗剪试验及疲劳试验,系统地研究了水性环氧树脂对半柔性路面材料的性能影响.研究结果表明：水性环氧树脂的最佳掺量为10％～20％（与水泥的质量比）、E/C为04时,半柔性路面材料的抗弯拉强度达到6.97MPa,抗剪强度达到1.06MPa、应力比为0.2时疲劳寿命超过40 000次.通过界面改性,半柔性路面材料的综合性能更加完善.     

沥青路面裂缝修补材料的性能指标探讨

针对我国目前有关沥青路面裂缝修补材料的性能指标及试验检测控制缺乏情况,在分析裂缝修补技术要求的基础上,参考国外材料技术要求、借鉴ASTM试验方法并结合我国的相关试验规范,提出沥青路面裂缝修补材料室内试验检测方法及指标,并通过对实际材料不同指标的试验测定,分析了各指标的合理性,提出了室内常规试验控制的性能指标建议。     

常温树脂类沥青路面裂缝灌缝材料的开发和应用研究

根据多年公路养护经验而开发生产的常温树脂类沥青路面裂缝灌缝材料的原材料及制作工艺,对该灌缝材料的低温抗裂性、粘附抗脱性、高温稳定性等性能进行测试评价,并提出常温树脂类沥青路面裂缝灌缝的施工建议,对该灌缝材料的应用推广具有重要意义。     

沥青混凝土路面低温开裂影响因素分析

低温开裂是沥青混凝土路面的主要病害之一,通过对裂缝的形成进行理论分析介绍,进而从沥青混凝土路面的结构与组成材料以及外部环境对沥青混凝土路面产生裂缝的几种影响因素进行了详细的分析,提出了减少低温开裂的具体措施。     

车辙王抗车辙剂改性沥青混合料路用性能分析

为提高沥青路面的抗车辙能力,对掺车辙王抗车辙剂的AC-20C沥青混合料进行了研究。通过室内车辙试验、低温弯曲试验及浸水马歇尔试验研究了五种掺量(分别占混凝料质量的0%,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%)抗车辙剂对改性AC-20C沥青混合料的高温性能、低温性能及水稳定性的影响规律,分析了其作用机理,确定了最佳车辙剂掺量。结果发现:随车辙剂掺量的增加,混合料的高温性能显著提高,当掺量为0.3%时,混合料的动稳定度即可达到基质混合料的1.5倍;沥青混合料的残留稳定度和冻融劈裂强度比均随车辙剂掺量的增加呈先增加后减小的趋势,并在0.3%掺量时达到最佳低温性能和水稳定性能状态;综合高、低温性能试验和水稳定性试验推荐车辙王抗车辙剂用于AC-20C沥青混合料抗车辙设计时最佳掺量为0.3%。     

半柔性基层路面结构研究与应用

通过理论及试验研究,将旧路冷再生深度扩展到基层,通过添加泡沫沥青、水泥等添加剂,形成半柔性材料,该材料具有较好的强度、高温稳定性、水稳性和低温抗裂性。通过对试验路跟踪调查,可知半柔性路面结构可有效抵抗车辙和反射裂缝的产生。     

布敦岩沥青改性AC-13在S330上面层的应用

以70~#沥青作为基质沥青,掺加混合料2%的布敦岩沥青(BRA)制备改性AC—13混合料,并将其应用于S330路面上面层。通过车辙试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验与低温弯曲试验等室内试验对其进行路用性能研究,分析BRA对混合料性能的影响,并与重交AC—13和SBS改性AC—13混合料路用性能进行比较。研究结果表明:掺加BRA改性剂后,AC—13混合料得到很好的高温性能与水稳定性能,低温性能也满足改性混合料性能要求,满足路面上面层的性能要求。     

极端低温对沥青路面开裂的影响调查分析及对策

本文在近50年来东北地区极端低温事件频数的时间变化规律的基础上,对吉林和黑龙江两省多条高速公路进行了沥青路面开裂情况调查。对比分析了极端低温发生时沥青路面裂缝的数量变化并开展了野外连续观测,分析低温环境对裂缝宽度的影响程度。结果表明,极端低温不仅加剧沥青路面开裂的速率,而且也使开裂宽度增加,应引起足够的重视。为了减少极端低温沥青路面开裂,从材料、结构等角度提出了应对极端低温沥青路面开裂的几点对策。     

北京型内燃机车万向轴焊缝低温韧性的研究

本文采用四种不同成分的焊丝进行了万向轴焊缝低温(—40℃～—60℃)韧性的研究,讨论了混合气体配比、焊接工艺规范及提高调质时的淬火温度对焊缝低温韧性的影响,并用梅氏冲击试样和夏氏冲击试样相结合的方法检查了焊缝韧性,以及用透射电镜和扫描电镜分析了焊接质量。结果表明,采用MGS—80焊丝或天钢焊丝,在焊接工艺合理的情况下,能满足万向轴焊缝的技术要求。