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利用金相、透射电子显微镜研究了不同回火温度对复合耐磨板的显微组织与力学性能的影响,研究了氢在耐磨板中的扩散行为,用电子探针分析了热变形复合耐磨板微观组织中的碳浓度分布,同时结合慢应变速率拉伸实验研究了复合耐磨板的氢脆性。 复合耐磨板回火后组织变化明显,碳含量较高和晶粒显著细化作用使抗拉强度从1300MPa级到了1500MPa级,形变诱导铁索体晶粒中的碳含量明显过饱和。当扩散反应达到平衡态时,原子位移平均平方代换与反应时间成线性关系,随着焊后冷速的降低,冷却过程中逸出的氢增多。 通过试样充氢后放置试验,发现扩散氢量不受焊道数量的影响,在100~200℃保温时,复合耐磨板中逸出氢的总量变化不大,但逸出时间随温度的升高而明显缩短。在形变诱导铁素体相变过程中,碳没有发生明显的从铁素体向奥氏体扩散,当温度低于580℃热压退火处理时,扩散层厚度随Si含量的增加先急剧减小然后增大,其氢脆性也明显增加。 从热力学的角度分析,在高于奥氏体-铁素体平衡转变温度Ae3变形,在复合耐磨板基体晶界上严重偏析,生成Al-Cu相中脆的相(Al2Cu)。原子在x与y矢量方向扩散速度相近,且远大于z方向扩散速率,变形存储能的作用终降低了体系相变后的自由能,当温度高于580℃时,扩散层的厚度随Si含量的增加而增加。
埋弧焊的工作原理:埋弧焊的电弧是掩埋在颗粒状焊剂下面的。当焊丝和耐磨衬板之间引燃电弧,电弧热使衬板、焊丝和焊剂融化以致部分蒸发,金属和焊剂的蒸发气体形成了一个气泡;电弧就在这个气泡内燃烧。气泡的上部被一层烧化了的焊剂一熔渣所构成的外膜所包围,这层外膜不仅很好地隔了空气与电弧和溶池的,而且使有碍操作的弧光辐射不再散发出来。 埋弧焊接耐磨衬板中,焊剂的存在不仅能隔开熔化金属与空气的,而且使熔池金属较慢的凝固;了焊缝中产生气孔、裂纹等缺陷的可能性。埋弧焊接耐磨衬板的特点:生产效率高这是因为,一方面焊丝导电长度缩短,电流和电流密度,因此电弧的熔深能力和耐磨衬板的熔敷率都大大。 另一方面,由于焊剂和熔渣的隔热作用,电弧基本上没有的辐射散失,飞溅也小。因而使埋弧焊的焊接速度大大。焊缝质量高因为熔渣隔绝空气的保护效果好,电弧区主要成分是CO,焊缝金属中含氮量、含氧量大大降低。劳动条件好除减轻了手工焊操作的劳动强度外,埋弧焊主要适用于耐磨衬板的水平面长焊缝焊接,且焊丝埋在焊剂层下,没有烟尘,也没有弧光辐射。 焊剂是焊接双金属耐磨板时,能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质,具有类似焊条药皮作用的焊接消耗材料。主要是由矿物类材料和少部分的脱氧剂、合金剂组成。焊剂应具有良好的冶金性能焊剂配以适宜的焊丝,选用合理的焊接参数,使焊缝金属具有适宜的化学成分和良好的力学性能,以满足双金属耐磨板的设计要求,同时,焊剂还应有较强的抗气孔和抗裂纹能力。
随淬火温度升高,贝氏体条变长;等温温度升高,贝氏体条变宽,碳化物颗粒变大,且贝氏体条之间相交的角度变小,趋向于平等排列,形成类似上贝氏体的结构;等温淬火后的贝氏体量随等温时间的延长而增加。贝氏体一马氏体复合组织淬火后的组织为下贝氏体、马氏体、少量残余奥氏体和少量未溶碳化物。 桥面板作为桥梁结构设计中的重要部分,其工作状态直接影响桥梁的整体工作性能。耐磨衬板是由钢底板和上层混凝土通过栓钉或开孔钢板等各种形式的剪力连接件结合而成的新型桥面板。耐磨衬板在荷载作用下,能够充分利用钢材抗拉性能强与混凝土抗压性能强的优势,有效地实现大跨度桥面板的设计应用。 但是对这种新型结构的研究才刚刚开始,理论体系尚未完善。本文基于理论分析、试验研究和数值模拟相结合的研究方法,对带开孔钢板剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板开展了专项研究。内容主要包括以下五个部分:论文的部分,在阅读大量相关文献基础上,综述了钢-混凝土组合板的研究现状,找出了该领域研究的不足之处,提出了开展带开孔钢板剪力连接件的钢-混凝土组合桥面板静载试验的研究课题。 由于施工快捷、延性好、抗震性能优越等一系列优点,碳化铬耐磨板剪力墙(SSW)和钢板-预制混凝土板组合剪力墙(SCSW,以下简称组合剪力墙)作为建筑结构中一种新型的抗侧力构件而受到广泛。本文应用大型通用有限元ANSYS对正常边界条件下双金属耐磨板剪力墙和组合剪力墙的抗剪静力性能进行了研究。
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