Q500qE桥梁钢止裂性能试验研究

针对桥梁用Q500qE高强度结构钢,分别开展了梯度温度型双重拉伸试验、落锤试验和标准圆截面试样拉伸试验,测得了钢板的止裂温度CAT、无塑性转变温度T_NDT、屈服强度R_el,在此基础上提出了CAT与T_NDT、R_el及板厚t的相关性方程。由相关性方程得到的止裂温度计算结果与实测结果的偏差在±5℃以内,表明该方程能够较好地表征止裂温度与无塑性转变温度、屈服强度、板厚之间的相关性。     

微合金元素复合调控对Q345qE桥梁钢耐蚀性能的影响

为了研究微合金元素复合调控对Q345qE桥梁钢耐蚀性能的影响,利用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)、电化学工作站、场发射扫描电镜(FE-SEM)、X射线衍射(XRD)仪研究了合金元素Cr、Ni和Cu复合调控对Q345qE桥梁钢的耐蚀性能的影响规律。结果表明：Cr、Ni和Cu微合金元素复合调控提升了锈层的致密性和保护性。Q345qE桥梁钢表面锈层中的Cr元素可在内锈层中富集,有效阻挡了Cl^-等侵蚀性离子的渗透和传递,增强了锈层对基体的保护能力。合金元素调控后,Q345qENH钢锈层中比γ-FeOOH更稳定的α-FeOOH所占比例增大。经过微合金元素复合调控的Q345qE桥梁钢相比于普通Q345qE在3.5%NaCl溶液中具有更好的耐蚀性。     

腐蚀环境中Q420qD钢十字接头的疲劳性能试验与数值研究

钢结构疲劳破坏是交变荷载长期作用下的结果,严重影响结构安全,尤其是腐蚀介质的存在,理论上就更加难以准确估计其破坏时间.采用试验和数值模拟方法,研究了腐蚀环境中Q420qD钢十字接头的疲劳性能.同时,基于S-N曲线法预测了十字接头的疲劳强度,并与相关规范进行对比分析.结果 表明:角焊缝焊趾边缘位置含8个腐蚀坑的数值仿真结...     

HQ785C钢示波冲击特性的缺口效应研究

采用示波冲击试验方法，研究了ＨＱ７８５Ｃ钢的夏比Ｖ型缺口、线切割缺口和预疲劳裂纹３种类型试样在冲击断裂过程中各部分能量与温度的关系。分析了各部分能量随温度变化的规律。试验结果表明，预疲劳裂纹试样的脆性转变温度比线切割缺口试样和夏比Ｖ型缺口试样分别提高约２０℃和４０℃。     

SCr420H钢奥氏体混晶问题研究

研究了ＳＣｒ４２０Ｈ钢混晶的原因，讨论了钢中Ａｌ的含量对混晶和粗化温度的影响。指出，Ａｌ含量为０．０１５％是ＳＣｒ４２０Ｈ钢混晶与细晶的分界限。     

船用高强度钢缺口破断试验方法的论证

钢中非金属夹杂物是使钢材产生层状撕裂的原因。国外广泛采用厚度方向上的拉伸断面收缩率ψ_z值作为考核钢材抗层状撕裂性能的指标。本文对缺口破断试验方法(z向断口)作为抗层状撕裂性能试验方法的实用性进行了论证。比较了z向断口和y向断口的试验结果,认为z向断口暴露钢中非金属夹杂物比y向断口充分。试验表明,z向断口的形貌和ψ_z值有良好的对应关系。作者还通过热蚀试验、光镜、电镜、能谱分析论证了z向断口形貌和ψ_z值同钢中非金属夹杂物类型、数量、大小和分布的关系。作者建议取消y向断口试验方法,执行z向断口试验方法,采用z向断口形貌代替ψ_z值作为钢材抗层状撕裂性能的考核指标。     

低温下高强钢缺口板断裂试验

为研究低温下结构钢断裂机理及抗断设防,在冷脆转换温度下(-45 ±2℃)对的个16mm厚Q345钢材缺口板进行了单向拉伸断裂试验,研究了缺口尺寸(a、2b)对结构钢断裂模式的影响.结果表明:试件断裂于刻痕心部,断口心部有一条清晰的起裂棱,宏观断面大致垂直于加载方向;试件缺口愈尖锐或缺口比率(2b/a)愈小,断裂延性愈差...     

Q420高强钢在输电线路铁塔中的焊接应用

Q420低合金高强钢是焊接性较差的一种钢,但是随着工业的加速发展和用电需求的增加,为满足工业用电和民用用电的多种要求,电网公司在输电线路的建设加大投资力度。本文对Q420低高强钢在输电线路铁塔中的焊接进行探讨。     

NM360钢与Q345钢异种钢焊接接头组织与性能研究

为了解NM360钢与异种钢焊接应用过程中焊接接头的力学性能,本文对NM360调质钢和Q345热轧钢采用气体保护焊进行异种钢焊接,对焊接接头进行了力学性能试验及微观组织观察,并分析了NM360钢ICHAZ的软化机理.研究表明:Q345热轧钢焊接接头CGHAZ组织为贝氏体+魏氏组织,为HAZ硬度值最高的区域,FGHAZ和ICHAZ组织为P+F;NM360调质钢焊接接头CGHAZ组织为低碳马氏体,FGHAZ组织为低碳马氏体+少量的粒状贝氏体,晶粒细小,为HAZ硬度值最高的区域,ICHAZ组织为回火马氏体+铁素体+粒状贝氏体,铁素体组织是造成ICHAZ硬度值大幅度降低的原因.     

不同焊接方法对铁路桥梁用321-Q370qE复合板焊接接头疲劳性能的影响

桥面结构焊接的方法主要是埋弧自动焊和焊条电弧焊,为了比较采用不同的焊接方法对321-Q370qE复合板焊接接头疲劳性能的影响,对这两种焊接方法形成的焊接接头进行了疲劳试验.试验结果表明,采用焊条电弧焊形成的焊接接头的抗疲劳性能优于埋弧焊形成的焊接接头.     

60mm厚Q420qE钢板探伤不合原因分析

利用金相显微镜、扫描电镜和电子探针波谱仪对探伤不合试样进行显微分析。结果表明：在钢板中心有肉眼可见的裂纹,裂纹附近有硫化物夹杂、氮化铌、氮化钛未溶相;引起探伤不合的主要原因是在板厚中心部位的有粗大的强贝氏体偏析条带,裂纹位于偏析条带上,强贝氏体偏析条带主要是P、s、Mn、Nb、Ti元素的偏析;且在裂纹附近观察到硫化物和氮化物夹杂。根据检测结果,对钢板生产工艺提出改进措施,避免同类质量问题在今后生产中在出现。     

水管用Q235碳钢微弧氧化膜氧化动态性能表征

研究了不同氧化时间下水管用Q235碳钢MAO膜的孔隙率与孔径分布状态并利测试了膜的摩擦性能。研究结果表明:在Q235碳钢MAO膜的表面形成了具有明显“火山口”外形的微观形态。当氧化时间增加后,在MAO膜表面形成的孔隙数量也不断降低,膜表面孔隙率不断减小。当氧化时间增加后,粗糙度也不断增大,膜厚度也不断增大,但增长速率不断降低。所有MAO膜试样都达到了比碳钢基体更大的摩擦系数,摩擦系数表现为随氧化时间增加而升高。在碳钢表面生长一层MAO膜可以显著减小磨损率。当氧化时间增加后,MAO膜磨损率先增大后降低。当氧化时间增加后,磨痕深度先增大后减小。     

Q235钢表面电弧喷涂铝涂层的断裂机理研究

对涂层结构断裂机理的研究是保证高厚度热喷涂涂层安全和稳定的关键。在Q235钢表面高速电弧喷涂不同厚度的铝涂层。对涂层试样进行三点弯曲试验,考察了涂层在受拉、受压及同时受拉力和压力情况下的力学性能,通过扫描电镜观察试样的断裂行为,并通过梁弯曲理论单面、双面涂层2种方法计算了涂层的弹性模量。结果表明:当涂层厚度小于800μm时,涂层/基体结构弯曲强度好于基材;随着弯曲应变的增加,裂纹开始出现在涂层表面并逐渐沿着涂层厚度方向进行扩展,到达涂层内部靠近界面的位置,裂纹沿着试样长度方向向两侧不断扩展,最终涂层脱落;梁弯曲法单、双面法计算得到的涂层弹性模量相近,但与基材相差较大,这主要受涂层自身结构影响。     

Study on periodic immersion and infrared aging corrosion behavior of bridge weathering steel Q420qNH welded joint and plate in NaHSO3 solution

The periodic immersion corrosion behavior and corrosion mechanism of Q420qNH steel weld, heat-affected zone and plate sample in simulated industrial atmospheric medium were studied. The corrosion type of the three samples is the non-uniform total corrosion, and the corrosion products at different stages are different. Ferric oxide and lepidocrocite (γ-FeOOH) are generated in the immersion stage and the initial stage of infrared drying, respectively. However, lepidocrocite (γ-FeOOH), ferrosoferric oxide (Fe₃O₄) and goethite (α-FeOOH) generated in the later stage of infrared drying. The infrared drying process is conducive to the formation of goethite (α-FeOOH). The corrosion rate of weld is always lower than that of plate, and the I_α-FeOOH/I_γ-FeOOH ratio of the weld is always higher than that of plate and heat-affected zone sample. In the later stage of corrosion, the self-corrosion current density of the three samples from small to large is weld, heat-affected zone and plate, and self-corrosion potential from large to small is weld, heat-affected zone and plate. The resistance of the rust layer of the weld and heat-affected zone sample is 1.81 times, 1.29 times of that of the plate, respectively. This is because the weld is composed of a large number of small angular grain boundary structures dominated by tiny acicular ferrite in the original austenite grain, which is conducive to the improvement of corrosion resistance. In addition, the higher chromium/carbon (Cr/C), copper and nickel elements of the weld can promote the conversion from lepidocrocite (γ-FeOOH) to goethite (α-FeOOH), and improve the density and stability of weld rust layer.     

基于声发射技术的30CrMnSi钢断裂机理研究

采用三点弯曲试样加载过程声发射监测实验,结合断口SEM观察及X射线能谱分析,考察了30CrMnSi合金钢延性断裂的整个物理过程.结果表明:30CrMnSi钢的断裂过程从宏观上可以分为裂尖塑性变形、裂纹亚临界扩展和裂纹失稳扩展三个阶段.其机理如下:裂尖塑性变形过程是位错的滑移、堆积而引起的孔洞形核和长大;裂纹亚临界扩展过...     

Q500钢焊接接头断裂韧性K_C的表达式

基于断裂力学理论,针对Q500钢焊接接头评价,以更简便的计算Q500钢焊接接头KC值和防断分析为目标,考虑冶金质量和板厚影响的系列温度夏比冲击试验结果,结合深缺口宽板拉伸试验结果,得出了Q500钢焊接接头断裂韧性KC的表达式。     

Q345R钢焊缝区大气腐蚀行为研究

研究了储罐钢Q345R钢焊缝区的大气腐蚀特征,并通过极化曲线和交流阻抗技术对比分析了热影响区、焊缝和母材的腐蚀行为,结合扫描电子显微镜、激光拉曼光谱仪对样品表面腐蚀微观结构和组成进行表征。研究结果揭示:母材的腐蚀敏感性最大,焊缝区较热影响区相比更耐蚀。腐蚀倾向与显微组织存在一定关系,焊缝区的显微组织为粒状贝氏体与针状铁素体,因该区域组织细化明显降低该区域的腐蚀敏感性,同时因焊接工艺使焊缝处几乎成为无孔区,母材处存在的微孔隙会导致母材具有更高的腐蚀速率。     

从失效案例探讨钢制紧固件的氢脆问题

讨论了影响钢制紧固件氢脆敏感性的主要因素。分析认为,设计上要充分考虑材料强度对氢脆敏感性的影响,尽量降低其强度水平;要采用合适的热处理工艺,以减少晶界脆化元素,抑制薄膜状碳化物的形成,从而获得氢脆敏感性小的显微组织;在加工及装配过程中,应尽可能避免在零件表面产生机械损伤;要采用低氢脆电镀工艺,必要时采用无氢脆的达克罗等涂覆方法;电镀后要采用合理的除氢工艺,进行严格除氢处理;对于重复使用件,在酸洗去除镀层后要先进行除氢处理,然后电镀,再除氢。