温轧中空锚杆体抗剪性能分析

在岩土锚固工程中,随着自钻式锚杆的应用不断增多,仅研究抗拉强度、屈服强度及延伸率等性能已经无法满足实际工程需求,工程设计方对中空锚杆体抗剪性能的需求不断凸显。为了给工程设计方提供可靠的抗剪性能依据,特以R32S波形螺纹温轧中空锚杆体为例,对其抗剪强度进行了理论分析计算和实际剪切试验验证。结果表明:R32S中空锚杆体理论抗剪强度为142~208 MPa,而实际试验得出的抗剪强度为290~360 MPa;温轧中空锚杆体的试验数据表明抗剪强度与屈服强度具有一定的线性关系。     

锚杆轧圆机的研制与应用

为了满足锚杆日益增长的需求,西山万隆支护器材分公司在原生产工艺的基础上,研制开发出新一代锚杆杆体端头轧圆设备-冷轧圆机,利用冷轧圆机将螺纹钢端头轧圆,以便滚制螺纹.不仅保证了尾部螺纹质量,改善了劳动环境,降低了生产强度,提高了工作效率,而且由于冷轧工艺增强了材质密度,大大提高了杆体的抗拉强度和锚固力,满足使用要求.     

连续退火时间对SPCC冷轧钢板性能的影响

在实验室条件下,利用GLEEBLE 3500热模拟实验机对SPCC冷轧钢板进行了连续退火工艺实验,并研究分析了显微组织和力学性能。试验结果表明,退火时间对显微硬度有较大的影响。当温度较低时(680℃),随着退火时间的延长,显微硬度下降;当在较高温度退火时,随着退火时间的延长,显微硬度增加;退火时间对塑性也有较大的影响,随着退火时间的延长,塑性应变先增加再降低。退火时间为45 s时,具有较好的综合力学性能,塑性应变为36%,抗拉强度为380 MPa。     

退火工艺对SPCC冷轧薄板组织及性能的影响

对低碳铝镇静钢(SPCC)冷轧薄板进行了模拟罩式退火, 分析其在不同退火条件下的组织及性能。结果表明, SPCC的再结晶温度为560 ℃, 再结晶温度范围为520～600 ℃。660～680 ℃双台阶退火1 h后, R_eL低于190 MPa, R_m为300 MPa, A为43%, 达到了深冲压用钢的性能指标。采用全速加热(第一阶段300 ℃/h, 第二阶段150 ℃/h)680 ℃保温1 h后, 性能完全满足一般用钢的要求。实验结果表明, 退火板中链状分布的渗碳体主要来自于珠光体中片状渗碳体的球化。     

热处理对粉末冶金温压铁基合金组织和性能的影响

采用粉末内润滑温压技术制备了Fe-3.5Ni-1.95Cu-0.54Mo-1C合金与Fe-3.81Ni-1.56Cu-0.48Mo-0.25C合金,并对烧结试样进行了渗碳淬火和回火热处理.通过对烧结试样和热处理试样的密度及组织的对比分析,研究了热处理对温压铁基合金的显微组织和机械性能的影响.结果表明:烧结态Fe-3.8...     

退火工艺对连续同步叠轧超细晶纯铜组织与性能的影响

采用连续同步叠轧技术对纯铜(99.9%)进行等效应变约为4.8的6道次叠轧试验,用拉伸试验、光学显微镜(OM)、透射电子显微镜(TEM)对比分析退火温度和退火方式对铜材组织性能的影响。结果表明,就"一步"法而言,退火温度从170℃增加到550℃,维氏硬度呈先增后降的趋势,270℃达到最大,为143.5 HV5;270℃保温30 min后晶粒发生完全再结晶,且平均晶粒尺寸由原始态的140μm细化到40μm,抗拉强度达371 MPa,延伸率为16%;对叠轧后铜材采用先170℃保温6 h后空冷,再350℃保温30 min的"两步"退火法,可获得微米晶与纳米晶共存的组织特征,其室温下抗拉强度达280 MPa,总延伸率超过25%。     

一种改进的中空注浆锚杆连接段螺纹参数优化分析

软岩大变形隧道需要及时锚固支护,特别是在围岩强度较低的隧道中,常采用对围岩扰动较小的中空注浆树脂锚杆施加预应力支护,而开挖后围岩产生的大变形将对锚杆性能提出更高的要求,如何提升锚杆强度与变形能力成为控制围岩稳定性的关键。考虑改进的中空注浆锚杆树脂锚固段+砂浆锚固段的螺纹连接特性,利用数值模拟分析了锚杆连接段内螺纹螺距、连接长度、外壁厚度对连接段强度与变形的影响,得到了连接段螺纹最佳组合参数。研究结果表明：连接段破坏模式受螺纹抗剪强度、钢筋与中空外壁抗拉强度的影响,可分为中空外壁拉断破坏、螺纹滑脱破坏、钢筋拉断破坏3种。当连接段长度较短时,易发生螺纹滑脱破坏,随着连接长度的增加,连接段强度薄弱点由螺纹转移至中空外壁。不同螺纹螺距条件下存在临界连接长度使得连接段内各强度均能得到有效发挥,从而提高锚杆连接段的整体强度。随着螺纹螺距的增加,连接段整体受力性能得到显著改善,当螺纹螺距为1.5 mm时,螺纹抗剪强度最差,在设计时应尽量避免。在中空外壁直径不变时,钢筋直径过大易导致连接段外壁拉断破坏,过小易导致钢筋拉断破坏,在设计时应合理匹配钢筋直径与中空外壁直径。随着中空外壁直径的增加,连接段破坏...     

煤巷锚杆布置对文护体刚度影响的模型试验

根据锚杆支护与围岩相互作用关系的力学原理，借助于模型试验方法，探讨了锚杆布置对锚固体刚度的影响。试验表明；短而密的锚杆群支护，刚度较大，易受剪而呈现高阻；长而稀的锚杆群支护，刚度较小，易产生弯拉型失稳破坏。     

固化温度和抽真空对玻璃钢锚杆性能的影响

玻璃钢锚杆的主要缺陷是抗扭强度很差,从而在很大程度上限制了其应用领域。探讨了固化温度和抽真空处理对玻璃钢锚杆性能的影响。对杆体进行了扭转试验和扫描电子显微镜(SEM)观察,研究表明选择合适的固化温度和抽真空处理能显著提高杆体的抗扭强度。     

煤巷锚杆布置对支护体刚度影响的模型试验

根据锚杆支护与围岩相互作用关系的力学原理,借助于模型试验方法,探讨了锚杆布置对锚固体刚度的影响。试验表明:短而密的锚杆群支护,刚度较大,易受剪而呈现高阻;长而稀的锚杆群支护,刚度较小,易产生弯拉型失稳破坏。     

冷轧变形对LZ91镁锂合金显微组织及力学性能的影响

采用硬度测试、单轴拉伸、金相分析、X射线衍射分析和扫描电镜分析等手段研究了冷轧变形对热挤压LZ91镁锂合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,热挤压态LZ91镁锂合金由α相、β相以及镁锌化合物组成,该合金具有良好的塑性变形能力,可进行大变形量的冷轧变形,最大变形量可达95%,而物相保持稳定;随着轧制变形量的增加,合金的延伸率呈现出先降低后升高然后再降低的特点。由于加工硬化和晶粒细化,合金的硬度和抗拉强度均得到提升,变形量为95%时,抗拉强度达到267 MPa。     

累积叠轧1060纯铝组织与性能的研究

采用累积叠轧技术在室温条件下加工1060工业纯铝,对其塑性变形前后的金相组织与力学性能进行了研究.实验结果表明:随着累积叠轧道次的增加,材料的组织细化逐渐均匀,但层界面结合越来越差;经7道次的轧制,材料的抗拉强度提高到220 MPa,约是母材的2.5倍;经8道次的轧制,材料的显微硬度HV提高到83,约是母材的2.4倍;随着轧制道次的增加,材料的延伸率明显降低;经5道次的轧制,材料的综合力学性能最好.     

锚杆杆体加工工艺及专用设备的研究与应用

针对传统锚杆杆体生产工艺存在的问题,利用原材料本身固有的延伸性的特点,研究解决了锚杆螺纹段的强度问题,研制出锚杆液压缩径机,并对局部缩径的锚杆体进行抗拉强度试验研究,通过实例说明新的锚杆可进一步有效控制顶板,保证安全生产。     

温度对树脂锚杆锚固性能影响研究

为了分析在靠近自燃发火区的巷道进行锚杆支护时,树脂锚杆锚固力降低的现象,采用实验室试验和数值模拟相结合的方法进行了温度对树脂锚杆锚固性能的影响研究。不同温度下树脂锚杆拉拔试验结果表明:温度对树脂锚杆锚固性能影响比较大,温度为25℃时树脂锚杆锚固力最大,随着模拟钻孔温度的升高,树脂锚杆锚固力呈现明显递减规律;运用FLAC3D有限差分程序对单根锚杆支护小范围锚固系统的数值模拟结果表明:岩体应力场与温度场之间存在一定程度上的耦合作用,在相同外载荷作用下,热源温度不同,岩体应力分布状态也不同。在上述研究基础上,指出温度变化对岩体物理力学性质以及树脂锚固剂固化反应过程都会产生一定的影响,并提出了不同温度环境下保证锚杆支护效果的技术途径。     

冷拔圆钢锚杆杆体的技术分析及制作工艺改进

用金属材料拉伸理论对冷拔滚丝方法生产的普通圆钢麻花锚杆杆体工艺过程及其力学性能进行了分析，并对提高其延伸率的问题提出了改进方案，从而为等强锚杆的生产工艺提出了新的方法。     

拧紧部的结构和安装对锚杆支护效果的影响

锚杆的锚固端、杆体及拧紧部是锚杆的三大组成部分,锚杆支护的效果,受诸多因素的影响。除锚固端和杆体的材料、结构及围岩的物理力学性质等因素外,锚杆拧紧部的结构和安装也是一个重要因素。文章从理论上研究了拧紧部的结构和安装对锚杆支护效果的影响,并提出了安装扭矩计算公式。     

爆破对树脂锚杆载荷的影响

指出放炮是树脂锚杆安装后卸载的主要原因，并提出了解决卸载的方法     

锚杆支护对层状岩层巷道作用的二维有限元分析

应用 ANSYS 有限元软件,在巷道高度不变、改变巷道跨度的情况下,对层状结构岩层巷道开挖施工进行了弹塑性二维的模拟分析,分析了其应力、变形以及破坏规律,讨论了不同埋深巷道围岩变形情况,得出了顶板、底板及煤帮的应力、变形及破坏规律.     

锚杆专用20SiMnTi钢的组织和性能

主要研究利用微合金化及控制轧制、控制冷却速度工艺得到的低碳微合金钢的组织和性能。结果表明 ,控制轧制和控制冷却速度有显著细化铁素体晶粒的作用。另外Si、Mn有不同程度的固溶强化作用 ,Ti能固碳、固氮形成碳 (氮 )化钛 ,阻止形变奥氏体中的位错的滑移 ,从而导致材料强化。通过腐蚀试验表明 ,腐蚀对 2 0SiMnTi钢的力学性能基本上无影响     

两种试样加工制备工艺对锚杆冲击韧性结果的影响

在锚杆施工过程中,锚杆常常承受一定的冲击载荷,低韧性中空锚杆将会严重影响支护效果,危及人身安全。在以后的锚杆发展中,韧性指标会成为中空锚杆的质量控制指标之一。为更好地研究中空锚杆的韧性,常采用夏比冲击试验,采取线切割方式加工V型缺口,为验证试验结果的准确性,本文以材质为40Cr的R38N高韧性中空锚杆为例,分别以线切割加工V型缺口和机加工加工V型缺口,将两种试样加工工艺路线的锚杆冲击试验结果进行数据对比分析。结果表明:采用机加工工艺锚杆的冲击吸收功在50~75 J,集中在65 J附近波动,稳定性较好,合格率100%,符合韧性材料的特性;采用线切割加工V型缺口,锚杆冲击吸收功在4~85 J,数据极其不稳定,离散性很大,无规律可言,不合格率偏高,达83.3%。因此在锚杆轧制工艺相同的条件下,机加工加工V型缺口更适合作为一种有效的试样加工工艺来研究锚杆冲击韧性值,而线切割直接加工V型缺口后进行夏比冲击试验结果不准确,不具有生产运用指导意义。