堆焊耐磨板為什么能應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)中？

雙拱形空間堆焊耐磨板結(jié)構(gòu)是應(yīng)用大跨度空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念并結(jié)合仿生學(xué)而提出的一種新型結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)具有剛度大、用鋼量省、傳力路徑明確及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)簡單等優(yōu)點(diǎn)。

計(jì)算表明比普通的閘門結(jié)構(gòu)節(jié)省了約30%的用鋼量。例如用箱式電爐就比鹽浴爐產(chǎn)生的氧化、脫碳現(xiàn)象嚴(yán)重，就會(huì)降低淬透性。本公司就基于已建的雙拱鋼管閘門對(duì)雙拱結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。首先就這種結(jié)構(gòu)的淵源進(jìn)行探討,介紹了雙拱空間結(jié)構(gòu)的概念是如何提出的,與傳統(tǒng)的實(shí)腹梁以及普通桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,體現(xiàn)出了雙拱結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,并介紹了雙拱形空間鋼管結(jié)構(gòu)在擋潮泄洪閘門中的應(yīng)用情況。

之后對(duì)雙拱結(jié)構(gòu)的參數(shù)及形狀進(jìn)行了優(yōu)化,包括布置榀數(shù)、雙拱的線型及雙拱的厚跨比等,考慮荷載、端跨比、跨度及弦桿等因素的影響。由MgO和稀土氧化物組成的復(fù)合助燒劑是Si3N4有效的燒結(jié)助劑，能夠顯著降燒結(jié)溫度，在1720℃燒結(jié)可以獲得較高致密度和優(yōu)良力學(xué)性能的Si3N4制品。同時(shí)根據(jù)優(yōu)化的結(jié)果,制定了可查詢的設(shè)計(jì)表格,給設(shè)計(jì)人員提供了初步設(shè)計(jì)的依據(jù)。進(jìn)一步將堆焊耐磨板雙拱結(jié)構(gòu)引入到平板閘門與人字閘門的設(shè)計(jì)中,并對(duì)應(yīng)用時(shí)的參數(shù)進(jìn)行了分析。鋼管結(jié)構(gòu)由于其獨(dú)特的優(yōu)越性能被廣泛應(yīng)用于空間結(jié)構(gòu)中。

隨著多維數(shù)控切割技術(shù)和鋼管結(jié)構(gòu)專用設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展,鋼管構(gòu)件之間的連接越來越多地采用相貫節(jié)點(diǎn)型式。首先就這種結(jié)構(gòu)的淵源進(jìn)行探討,介紹了雙拱空間結(jié)構(gòu)的概念是如何提出的,與傳統(tǒng)的實(shí)腹梁以及普通桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,體現(xiàn)出了雙拱結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,并介紹了雙拱形空間鋼管結(jié)構(gòu)在擋潮泄洪閘門中的應(yīng)用情況。堆焊耐磨板在空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。相貫節(jié)點(diǎn)在荷載作用下,支管與主管的相貫連接面發(fā)生局部變形,從而引起相對(duì)位移和轉(zhuǎn)動(dòng),無論在彈性或彈塑性階段都表現(xiàn)出不同于鉸接也不同于剛接的特性,這種節(jié)點(diǎn)的半剛特性對(duì)雙金屬耐磨板結(jié)構(gòu)的受力、變形及整體穩(wěn)定性都有顯著的影響。

堆焊耐磨板的鉆孔、切割和缺陷修復(fù)

既然堆焊耐磨板不同于普通板材，那么對(duì)它施加的任何一個(gè)動(dòng)作都要謹(jǐn)慎小心，以以免會(huì)對(duì)堆焊耐磨板造成損損壞，影響到它的性能。那么像堆焊耐磨板的鉆孔、切割及其表面的裂紋缺陷該怎么處理？

  要知道堆焊耐磨板是通過堆焊設(shè)備在板材表面堆焊而成的一種材料，由于它是一種雙層板，因此在鉆孔的時(shí)候千萬不能一下鉆到底，否則會(huì)損壞鉆頭。正確的做法是慢慢鉆，鉆透堆焊耐磨板的一層之后再鉆另一層，而且要區(qū)分對(duì)待。

  其次是關(guān)于堆焊耐磨板切割的，這里還分為兩種情況，一種是下腳料切割，還有一種是整張堆焊耐磨板的切割。前者需要注意的是調(diào)整好參數(shù)，留有一定的空隙量，然后使用普通等離子切割；后者需要調(diào)整好尺寸，同樣也可以用等離子設(shè)備切割。

   一般情況下，堆焊耐磨板表面平整，焊紋均勻就屬于合格產(chǎn)品，否則需要修復(fù)。比如說堆焊耐磨板表面有雷文的環(huán)，就要及時(shí)修復(fù)，使用普通焊絲就可以了。除非是堆焊耐磨板的耐磨層修復(fù)，要選用特殊焊絲修復(fù)，否則會(huì)影響質(zhì)量。

   修復(fù)并檢查合格的堆焊耐磨板才能投入使用，而有時(shí)候由于堆焊耐磨板的缺陷嚴(yán)重?zé)o法通過修復(fù)的方式調(diào)整的話，就只能報(bào)廢了。為了減少浪費(fèi)，要盡量避免缺陷的產(chǎn)生。

堆焊耐磨板的主要性能

堆焊耐磨板性能優(yōu)異：特別考慮了鋼板焊接性能，在保證鋼板耐磨性及其力學(xué)性能的前提下，盡可能的降低鋼板碳當(dāng)量，進(jìn)行獨(dú)特的成分設(shè)計(jì)。餅通過相應(yīng)工藝試驗(yàn)，選擇極佳匹配的焊接材料，在鋼板、焊接材料兩方面都可以安心使用。

堆焊耐磨板具有良好韌性： 通過嚴(yán)格控制化學(xué)成分，大限度的降低鋼種有害元素含量，選擇合理的熱處理?xiàng)l件，是鋼板具有良好的韌性。由此，可以針對(duì)耐磨構(gòu)件的脆性破壞，構(gòu)筑高度可靠性的結(jié)構(gòu)件。

堆焊耐磨板加工性能良好： 由于鋼板性能控制均勻，性能配合極佳，又有良好韌性保證，因此鋼板彎曲加工以及打孔、切削等機(jī)械加工性能都很優(yōu)異。堆焊耐磨板具有高耐磨性、良好的耐沖擊性、較好的耐腐蝕性、高的價(jià)格性能比等特點(diǎn)，所以高的價(jià)格性能比的使用壽命長。鋼板是根據(jù)所需的若干合金元素的添加，設(shè)計(jì)出低合金高強(qiáng)度堆焊耐磨板系列，通過鋼板特殊熱處理方式，提高鋼板強(qiáng)度級(jí)別，使之具有可以對(duì)應(yīng)各種規(guī)格的高硬度(耐磨性)。其結(jié)果是結(jié)構(gòu)件的重量得以明顯減輕。

堆焊耐磨板耐磨性好：合金耐磨層的化學(xué)成分中碳含量達(dá)4～5%，鉻含量高達(dá)25～30%，其金相組織中Cr7C3碳化物的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到50%以上，宏觀硬度為HRC56--62，碳化鉻的硬度為HV1400--1800。故推薦使用HARDOX600HARDOXHiTuf系列堆焊耐磨板。由于碳化物成于磨損方向相垂直分布，即使與同成分和硬度的鑄造合金相比較，耐磨性能提高一倍以上。

良好的耐沖擊性：堆焊耐磨板的基板為低碳鋼或低合金。不銹鋼等韌性材料，體現(xiàn)雙金屬的優(yōu)越性，耐磨層抵抗磨損介質(zhì)的磨損，基板承受介質(zhì)的載荷，因此有良好的耐沖擊性?？梢猿惺芪锪陷斔拖到y(tǒng)中承受高落差料斗等沖擊和磨損。

較好的耐熱性：合金耐磨層推薦使用在≤600℃工況下使用，若在合金耐磨層中加入釩，鉬等合金，可以承受≤800℃的高溫磨損。

好的耐腐蝕性：堆焊耐磨板的合金層中含有高百分比的金屬鉻，故具有一定防銹和耐腐蝕能力。用于落煤筒和漏斗等場合可以做到防止粘煤。