秦沈线结合梁全焊Ⅰ型梁疲劳试验研究

秦沈客运专线有14座钢-混凝土结合梁,钢梁截面有箱梁和Ⅰ型板梁两种.其中在24 m+32 m+24 m连续梁的Ⅰ型钢板梁中首次采用了工地全断面焊接技术.针对其现场焊、手工焊和厚板对接焊这3个技术难点,重点对Ⅰ型梁单面开坡口、全断面对接焊细节进行了疲劳试验研究,并对断口的起裂原因予以分析,从而得到可靠的试验数据,据此对相应焊接工艺提出质量要求.为掌握单面开坡口对接焊细节的受力状态,文章通过计算机模拟现场施工可能发生的对接错位,分析揭示了其对构件受力的不利影响程度,提出了相应的改进措施.研究结果表明,所选择的焊接工艺及加工的试件能够满足秦沈线Ⅰ型梁全断面对接焊的疲劳设计要求.     

高速动车组转向架自动焊接工艺研究

按照相关焊接工艺评定规程,采用带脉冲的数字逆变电源,对全熔透的对接接头、开坡口全熔透的T型接头和不开坡口的角焊缝接头进行了自动焊接工艺评定,为自动焊技术在高速动车组转向架制造中的全面推广应用提供试验依据.     

ZMA100型转向架构架侧梁焊接工艺

通过对ZMA100型构架侧梁结构进行分析,设计了专用组焊工装,开发出ZMA100型构架侧梁的焊接工艺,并根据工艺试验和模拟计算结果对焊接工艺进行优化.经验证,优化后的工艺完全满足设计及工艺质量要求.     

钢桁梁全焊桁片腹杆与节点焊接连接细节疲劳性能试验研究

为避免焊缝交叉,钢桁梁全焊桁片中,腹杆与节点连接采用带半圆过焊孔的焊接构造。为评估钢桁梁全焊桁片腹杆与整体节点焊接细节抗疲劳性能,对其进行有限元数值模拟及疲劳试验研究。根据实际焊接细节结构特点,基于应力场相似原则完成试验模型设计。利用ANSYS建立实桥结构及试验模型的有限元模型,对应力分布状态及应力集中系数进行比较分析。采用3组9个试件,完成不同应力幅下钢桁梁全焊桁片腹杆与节点连接构造典型焊接细节的疲劳试验,通过数据拟合得到该焊接细节的S-N曲线。结合其他既有疲劳试验数据及欧洲规范、日本规范对该焊接细节疲劳性能进行评估。结果表明:过焊孔与翼缘焊接部位存在较大的应力集中,对焊接节点的疲劳性能有较大削弱;反复荷载作用下,过焊孔与翼缘板交接焊趾处首先产生疲劳裂纹。     

芜湖长江大桥钢梁整体节点疲劳试验研究

芜湖长江大桥采用国内新研制的经微合金化处理的14MnNbq中强钢，最大板厚达50mm.采用先进的焊接整体节点，不同的构造细节形式，采用不同的焊接方法和工艺，具有各不相同的受力特性，残余应力分布和应力集中程度。文中以应力幅值σr为参数，对节点模型试验区内的6处等宽不等厚的对接焊缝，以及（棱）角焊缝，对接焊缝与（棱）角焊缝交叉，平联节点板，隔板角焊缝，节点板圆弧部位进行了试验分析，测量了节点应力分布，通过对节点旗加疲劳荷载，分析整体节点各构造细节的疲劳强度，对整体节点的抗疲劳性能给出了总的评价，认为，该桥梁的整体节点各构造细节布置合理，。焊接及制造工艺先进，各种构造细节均有足够的抗疲劳强度。     

铁路货车车体气体保护焊焊丝工艺定额研究

铁路货车车体采用耐大气腐蚀钢和不锈钢等新材料,推行以气体保护焊为主导的焊接工艺,但缺乏科学的焊丝工艺定额。通过焊接试验得到2种焊丝转熔系数和熔敷金属密度,计算不开坡口单面对接焊缝、不开坡口双面对接焊缝和不开坡口角焊缝的熔敷金属横截面积,确定焊丝工艺定额。通过生产实践,对比焊丝工艺定额与实际消耗,得出如下结论:批量产品焊丝实耗量与工艺定额基本吻合;试制产品、小批量产品焊丝实耗量比工艺定额略高,可按照工艺定额1.05倍给出。     

大型钢结构厚板对接焊接变形试验研究

针对国内外现有预测钢板对接焊接变形的经验公式不适用于大型钢结构厚板的现状,结合南京长江第三大桥钢塔的制造,开展厚板足尺模型对接焊接变形试验研究.结果表明:为了减小焊接变形,必须对厚板对接坡口尺寸进行优化,并采用合理的焊接顺序,对于非对称X形坡口,宜先焊大坡口侧,后焊小坡口侧,对于不同板厚应合理预设反变形;结构自承对焊接变形影响较大;厚板对接焊接的横向变形随板厚的增加而线性增大;纵向变形与焊缝面积成正比,且随着板厚增加而减小;角变形随板厚的增加呈指数趋势减小.依据试验结果,给出厚板对接焊接横向、纵向变形和角变形的预测经验公式.     

钢轨闪光焊接轨头焊缝缺陷分析

通过对钢轨闪光焊接头样品的超声波探伤检查和钢轨接头轨头受拉静弯试验,分析断口微观形貌和疲劳源区能谱、剖面显微组织和剖面形貌及能谱,提出钢轨接头焊缝未焊合缺陷构成疲劳裂纹源、疲劳裂纹扩展产生钢轨接头大面积核伤和钢轨闪光焊接头轨顶面下10～15mm附近容易出现焊缝未焊合缺陷等结论;提出铺设前对新焊接钢轨接头焊缝进行全断面超声波探伤检查、研究开发现场焊接接头热处理中频感应加热方式、优化焊接工艺参数和调整检验规则等建议。     

GE柴油机曲轴平衡块焊接工艺分析与研究

GE机车柴油机曲轴平衡块采用焊接方式连接。通过对GE曲轴平衡块解剖试验分析表明:GE曲轴平衡块焊接接头形式为K型对接接头;焊缝未采用全焊透形式;采用强度等级低于母材的焊接材料;采用多层多道焊和先焊中间焊缝再焊端部焊缝等焊接工艺;焊后的热处理工艺为正火处理。根据解剖试验分析结果和焊接工艺分析,进行了焊接试验,试验结果表明,42CrMo与20~#异种钢焊接接头力学性能不低于母材(20~#钢)指标,焊接质量可达到预期要求,为引进、消化、吸收GE柴油机曲轴的制造技术打下了基础。     

铁路客车牵引梁前焊修方法探讨

牵引梁是铁路客车的三大承载件之一。客车在运营过程中牵引梁受到磨损及腐蚀,致使其达不到质量要求。在返修过程中,要根据磨损和腐蚀的程度对牵引梁进行相应的焊修,在焊修过程中牵引梁的焊接变形是影响其性能的一大问题。通过对焊接工艺规范的探讨,以保证焊接后焊缝达到其产品质量的要求。     

考虑焊接残余应力下的索梁锚固结构主焊缝受力性能分析

赣江特大桥主桥为跨度300 m的双塔混合结合梁斜拉桥,该桥型系首次在高速铁路上应用,主跨的钢混结合梁索梁锚固系统采用新型锚拉板式结构,其结构形式和施工工艺都进行了较大改进.索梁锚固结构采用焊接工艺,锚固位置受力较为复杂,施焊后焊接残余应力较大.为研究该区域主焊缝受力性能,采用有限元软件ANSYS分别建立锚拉板结构的节段...     

CR200J型客车侧墙板与底架边梁焊缝焊接工艺优化

为提升时速160 km动力集中型电动车组客车车体钢结构上的侧墙板与底架边梁对接焊缝焊接质量,根据现场作业条件,引进自动化焊接小车代替人工MAG焊,通过焊接工艺试验确定焊接工艺参数,并在实际生产中进行应用,使得此处焊缝成型美观,焊接接头数量减少,从源头上提升了产品质量。     

天兴州桥正交异性板焊接部位疲劳性能研究

武汉天兴洲桥是特大型公铁两用斜拉桥，其公路桥面采用了正交异性板的构造形成。运用有限元分析软件ANSYS和焊接疲劳试验方法，对正交异性板关键焊接部位（槽型闭口肋嵌补段对接处及闭口肋与横梁焊接处）的疲劳性能进行研究。采用ANSYS建立模型，用公路荷载标准进行桥面板应力分析，确定最不利荷载位置，进而计算得到正交异性板槽型闭口肋嵌补段对接处及闭口肋与横梁焊接处的最大应力幅分别为28．6和39．66MPa。疲劳试验结果表明，焊缝的焊趾是薄弱环节。由疲劳试验得出的槽型闭口肋嵌补段对接焊缝及闭口肋与横梁或横隔板连接焊缝的疲劳容许应力幅分别为89．31和49．14MPa，大于有限元计算得到的最大应力幅，说明正交异性板关键部位的疲劳性能符合要求。     

转向架构架典型焊缝的焊接工艺优化

文章对目前主流焊接结构的转向架构架焊缝进行了分析,找到了一种典型焊缝,即T型接头单面坡口焊缝。针对这种焊缝形式进行了详细的焊接试验策划,并对焊接接头设计尺寸、焊接方法、焊接位置等关键变量进行组合试验,得出了合理优化后的焊接工艺。     

工型钢梁疲劳性能计算机模拟分析

对于任何一种新的疲劳细节，在设计前必须进行疲劳试验，以获取疲劳设计参数，但由于疲劳试验的经费的限制,一般只能选择一些具有代表性的情况，按实物模拟加工成试件进行试验，得出试件的试验数据和疲劳损伤行为，它可以揭示存在的问题但无法全面的分析各种可能的情况，也无法证明各种改进措施的效果，本文首先采用计算机软件ANSYS，ANSYS－SAFE进行疲劳寿命分析，对秦沈线试验模型梁对接断面中的挖孔尺寸，孔径处表面加工状态两个问题予以研究，从不同角度进行了详细的分析，取得了满意的结果，这样通过疲劳仿真计算，在设计阶段就可以判断构造细节疲劳寿命的薄弱位置，快速比较各种不同的疲劳细节的优缺点，从而可通过修改设计避免不合理的寿命分析，因此，疲劳仿真可以节约资金，缩短时间，提高竞争力，在今后的焊接构造细节中将得到广泛的推广。     

钢轨移动闪光焊感应热处理装置及工艺研究

采用中频IGBT电源,结合钢轨特殊断面热处理要求,设计可开合式双匝单股仿型感应线圈对现场移动闪光焊焊接接头进行热处理,感应加热线圈采用水冷,各附件温升合理。本套感应加热装置体积小,结构紧凑,可装置于四轴移动闪光焊机机头,装配出移动闪光焊机与焊后热处理一体机。本一体机可实现钢轨一次夹持完成焊接、焊后热处理两道工序,不仅有效减少现行设备体积,提高钢轨焊接工作效率,而且可实现钢轨全断面均匀加热,轨头和轨脚温差小于50℃。对焊后热处理接头进行试验结果表明,经该套中频感应正火处理装置热处理后的焊缝硬度和金相显微组织与母材匹配良好,有效细化钢轨焊接接头金相显微组织,提高了钢轨焊接接头的冲击吸收功。经热处理后的焊接接头力学性能指标符合标准要求。     

构架侧-横梁全对接焊接结构设计与组焊工艺研究

通过对CRH3、CRH5型车、城轨车以及209系列等车型构架侧梁与横梁连接形式进行分析,提出新的构架侧-横梁全对接接头形式的焊接结构,并针对所设计的全对接焊接结构,给出侧梁、横梁及构架的组焊工艺.     

重载铁路75 kg/m钢轨移动闪光焊焊接施工技术

朔黄铁路是我国西煤东运的第二条主干线,2013年年运量已达2亿t以上,日开行70对万吨列车。目前国内重载铁路钢轨现场焊接方式主要为气压焊和铝热焊,随着运量及轴重的不断增加,工地焊接接头伤损日趋严重,影响重载列车的运输安全。针对朔黄铁路主要采用的75 kg/m的U78CrV钢轨,通过焊接设备的分析,选用LR1200型钢轨闪光焊机进行焊接;通过大量的厂内试焊试验研究给出了重载铁路移动闪光焊焊接工艺参数,采用该焊接参数及焊接工艺的钢轨焊接接头已通过型式检验;为进一步验证焊接工艺,在朔黄铁路选择一条半径600 m曲线进行焊接试验,共焊接了50个接头,提出了工地锁定焊接施工技术方案和技术要求。现场焊接试验表明,焊接工艺参数以及焊接施工方案能满足重载铁路钢轨焊接施工要求。     

秦沈客运专线连续结合梁疲劳试验研究

模拟秦沈线连续结合的受力状态，制作了6根模拟试验结合梁，其中配筋率2%和3%各3根，采用单伸臂跨内、跨外两点同步加载模式对每根梁做了200万次疲劳试验，分析研究了钢与混凝土之间的滑移，栓钉的受力状态，无钉区两侧密集型群钉中力的分配，梁的刚度变化和应力状态，负弯矩区混凝土中裂纹的发展等问题。研究结果表明，高配筋混凝土连续结合梁抗疲劳性能优良，200万次疲劳试验后，无钉区钢与混凝土之间的滑移明显比其他梁段大，但最大不超过0.075mm，两侧头排栓钉的受力是栓钉平均受力的1.54倍；负变矩区混凝土板中的最大裂纹宽度不大于0.13mm；梁的刚度没有明显的下降，梁的挠度和应变都接近于第一状态线弹性理论计算值。     

N16枕梁裂纹原因分析及防止措施

近年来，在定检及运用中，Ｎ１６型平车枕梁横裂纹故障日趋增多，已危及行车安全。调查发现，产生该类故障的Ｎ１６型平车其枕梁上盖板均由三段对接组焊而成，裂纹部位就位于此对接接口处（一般距中梁腹板２００～３００ｍｍ），裂纹状态为：枕梁上盖板对接处开焊并延及腹板横裂纹，严重者，枕梁上盖板开焊、两腹板裂通。据不完全统计，１９９９年１～４月份，我段仅段修、下行站修两车间就发现、处理此类故障１４件（具体见下表），已成为Ｎ１６型平车惯性故障，应引起车辆部门高度重视。Ｎ１６型平车枕梁裂损故障统计表日期车型车号位数裂…