CN107598491A - 一种高强度桥梁用预制钢架及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度桥梁用预制钢架及其制造方法，该预制钢架采用沉淀硬化不锈钢制作，其强化相在金相微镜下观察面积比例不低于20％，呈球状或粒状，均匀分布在基体上，500倍视场下强化相的数量不少于50个；该预制钢架的制造方法为：采用沉淀硬化不锈钢为原材料，采用淬火+[(冷处理+回火)三次循环]处理，获得弥散、细小、均匀、数量多的强化相，从根本上提升预制钢架的强度，同时还提高了预制钢架的本质韧性，最后辅以振动去毛刺加强表面完整性、清除毛刺、尖边。本发明的高强度桥梁用预制钢架自身强度高、韧性好、耐腐蚀能力强、抗疲劳能力强。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁领域，尤其涉及一种高强度桥梁用预制钢架及其制造方法。
背景技术
钢构桥(steel bridge)，主要承重结构采用钢材的桥梁，即钢结构桥梁、钢桥。装配式钢桥在世界各地都得到了广泛应用。最初的装配式钢桥由英国唐纳德·贝雷(DonaldBailey)工程师在1938年第二次世界大战初期设计。主要的设计概念是以最少种类的单元构件，拼装成能承载各种荷载、不同跨径的装配式钢桥，且只需一般中型卡车运输，特殊情况下能全部依靠人力来搭建。
根据相关研究，钢构桥的失效模式主要有：由于长期承载重载车辆至钢结构疲劳断裂；自然氧化腐蚀至机械性能下降等两方面原因。
在国内已申请的相关专利中，没有公开提高桥梁预制钢架强度的材料及方法，均仅从结构上加以改进，但结构上也没有采用表面完整性设计，其制造材料一般为碳钢或低合金钢，防腐蚀处理一般采用刷漆，抗疲劳处理一般采用预加应力，这样的预制钢架本身机械强度和韧性较差，而且漆本身在自然环境下会老外脱落，其与基体结合力也较低，而预加应力的模式针对性过强，而且一般是以直接改变预制钢架结构获得的，这其实直接降低了预制钢架的疲劳极限和疲劳寿命。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种自身强度高、韧性好、耐腐蚀能力强、抗疲劳能力强的高强度桥梁用预制钢架及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高强度桥梁用预制钢架的制造方法，包括以下步骤：
①原材料的准备：选用沉淀硬化不锈钢母合金金作为原材料；
②采用常规标准方法制作沙模，沙模型腔厚度尺寸较所需预制钢架设计尺寸厚度大4mm-6mm；
③采用常规标准方法完成毛坯铸造；
④采用机械方式加工表面，单边加工余量为2mm-3mm，至达到设计尺寸，加工时所有转角处均采用圆弧过渡，圆弧半径不低于5mm，获得待处理预制钢架；
⑤加热至1130℃-1160℃，保温3h-5h，然后采用机械方式将预制钢架在10s内移动至50℃-60℃的淬火油内进行淬油处理至温度与油温相等，完成淬火处理；
⑥将预制钢架放置于温度不高于-70℃的深冷箱内进行冷处理，冷处理时间2h-3h；
⑦冷处理结束后，将预制钢架加热至580℃-640℃，保温3h-5h，进行回火处理；
⑧重复步骤⑥-⑦两次；
⑨三次冷处理-回火处理完成后，对将预制钢架放入振动去毛刺设备，以鹅卵石为介质采用振动去毛刺处理，即获得所需高强度桥梁用预制钢架。
上述高强度桥梁用预制钢架的制造方法，其中：所述沉淀硬化不锈钢具体为1Cr11Ni2W2MoV或0Cr17Ni4Cu4Nb。
根据上述方法制造的高强度桥梁用预制钢架，采用沉淀硬化不锈钢制作，其强化相在金相微镜下观察面积比例不低于20％，呈球状或粒状，均匀分布在基体上，500倍视场下强化相的数量不少于50个。
与现有技术比较，本发明由于采用了上述方案，具有以下优点：经合理处理后，沉淀硬化不锈钢本身的强度及耐腐蚀性均非常好，经过奥氏体化后油冷淬火、冷处理-回火三次处理后获得了最佳的强度及韧性组合；采用转角处不低于半径5mm的机械加工，一方面去除了脆弱的氧化皮，另一方面也使表面完整性获得了大辐提高，后续的振动去毛刺进一步赋予了预制钢架具有各向异性的压应力，能从各个受力角度提高预制钢架的抗疲劳性能，另一方面还消除了机械加工过程中产生的毛刺、微裂纹、尖边等破坏表面完整性的结构；沉淀硬化不锈钢本身电极电位很高，为本发明的预制钢架提供了很好的耐腐蚀能力；因此本发明综合机械性能优异、抗腐蚀性能和疲劳性能好。
具体实施方式
实施例1：
一种高强度桥梁用预制钢架，采用1Cr11Ni2W2MoV制作，其强化相在金相微镜下观察面积比例约25％，呈球状或粒状，均匀分布在基体上，500倍视场下强化相的数量62个。
上述高强度桥梁用预制钢架的制造方法，包括以下步骤：
①原材料的准备：选用1Cr11Ni2W2MoV母合金金作为原材料；
②采用常规标准方法制作沙模，沙模型腔厚度尺寸较所需预制钢架设计尺寸厚度大4mm；
③采用常规标准方法完成毛坯铸造；
④采用机械方式加工表面，单边加工余量为2mm，至达到设计尺寸，加工时所有转角处均采用圆弧过渡，圆弧半径5mm，获得待处理预制钢架；
⑤加热至1130℃，保温3h，然后采用机械方式将预制钢架在10s内移动至50℃的淬火油内进行淬油处理至温度与油温相等，完成淬火处理；
⑥将预制钢架放置于温度-70℃的深冷箱内进行冷处理，冷处理时间2h；
⑦冷处理结束后，将预制钢架加热至580℃，保温3h，进行回火处理；
⑧重复步骤⑥-⑦两次；
⑨三次冷处理-回火处理完成后，对将预制钢架放入振动去毛刺设备，以鹅卵石为介质采用振动去毛刺处理，即获得所需高强度桥梁用预制钢架。
实施例2：
一种高强度桥梁用预制钢架，采用0Cr17Ni4Cu4Nb制作，其强化相在金相微镜下观察面积比例约35％，呈球状或粒状，均匀分布在基体上，500倍视场下强化相的数量81个。
上述高强度桥梁用预制钢架的制造方法，包括以下步骤：
①原材料的准备：选用0Cr17Ni4Cu4Nb母合金金作为原材料；
②采用常规标准方法制作沙模，沙模型腔厚度尺寸较所需预制钢架设计尺寸厚度大6mm；
③采用常规标准方法完成毛坯铸造；
④采用机械方式加工表面，单边加工余量为3mm，至达到设计尺寸，加工时所有转角处均采用圆弧过渡，圆弧半径8mm，获得待处理预制钢架；
⑤加热至1160℃，保温5h，然后采用机械方式将预制钢架在10s内移动至60℃的淬火油内进行淬油处理至温度与油温相等，完成淬火处理；
⑥将预制钢架放置于温度-80℃的深冷箱内进行冷处理，冷处理时间3h；
⑦冷处理结束后，将预制钢架加热至640℃，保温5h，进行回火处理；
⑧重复步骤⑥-⑦两次；
⑨三次冷处理-回火处理完成后，对将预制钢架放入振动去毛刺设备，以鹅卵石为介质采用振动去毛刺处理，即获得所需高强度桥梁用预制钢架。
对所公开的实施例的上述说明，仅为了使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (3)
1.一种高强度桥梁用预制钢架的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
①原材料的准备：选用沉淀硬化不锈钢母合金金作为原材料；
②采用常规标准方法制作沙模，沙模型腔厚度尺寸较所需预制钢架设计尺寸厚度大4mm-6mm；
③采用常规标准方法完成毛坯铸造；
④采用机械方式加工表面，单边加工余量为2mm-3mm，至达到设计尺寸，加工时所有转角处均采用圆弧过渡，圆弧半径不低于5mm，获得待处理预制钢架；
⑤加热至1130℃-1160℃，保温3h-5h，然后采用机械方式将预制钢架在10s内移动至50℃-60℃的淬火油内进行淬油处理至温度与油温相等，完成淬火处理；
⑥将预制钢架放置于温度不高于-70℃的深冷箱内进行冷处理，冷处理时间2h-3h；
⑦冷处理结束后，将预制钢架加热至580℃-640℃，保温3h-5h，进行回火处理；
⑧重复步骤⑥-⑦两次；
⑨三次冷处理-回火处理完成后，对将预制钢架放入振动去毛刺设备，以鹅卵石为介质采用振动去毛刺处理，即获得所需高强度桥梁用预制钢架。
2.根据权利要求1所述高强度桥梁用预制钢架的制造方法，其特征在于：所述沉淀硬化不锈钢具体为1Cr11Ni2W2MoV或0Cr17Ni4Cu4Nb。
3.根据权利要求1所述方法制造的高强度桥梁用预制钢架，其特征在于：该高强度桥梁用预制钢架采用沉淀硬化不锈钢制作，其强化相在金相微镜下观察面积比例不低于20％，呈球状或粒状，均匀分布在基体上，500倍视场下强化相的数量不少于50个。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112536206A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-23 | 五河县俊宝钢结构有限公司 | 一种改善钢梁耐疲劳性能的处理方法 |
| CN114277224A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 江苏瑞成建筑科技有限公司 | 应用于耐腐蚀桥梁用预制钢架的制造装置及方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1740367A (zh) * | 2005-09-14 | 2006-03-01 | 刘承刚 | 一种高强度耐热耐磨无破裂的立磨磨套及制造工艺 |
| CN101173343A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-05-07 | 北京工业大学 | 一种高强度耐磨铸钢衬板及其制造方法 |
| CN102796964A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-11-28 | 江苏力博士机械股份有限公司 | 一种用于制造破碎锤活塞的新型材料及制造工艺 |
| CN103205643A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-17 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高硬度耐磨钢管及其制造方法 |
| CN103341735A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-09 | 中联重科股份有限公司 | 空心轴及其制造方法 |
| CN106086701A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-09 | 四川六合锻造股份有限公司 | 一种高强度马氏体沉淀硬化型不锈钢材料及其制备方法 |
| CN106755856A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 0Cr13Ni8Mo2Al沉淀硬化不锈钢冷处理方法 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1740367A (zh) * | 2005-09-14 | 2006-03-01 | 刘承刚 | 一种高强度耐热耐磨无破裂的立磨磨套及制造工艺 |
| CN101173343A (zh) * | 2007-12-04 | 2008-05-07 | 北京工业大学 | 一种高强度耐磨铸钢衬板及其制造方法 |
| CN102796964A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-11-28 | 江苏力博士机械股份有限公司 | 一种用于制造破碎锤活塞的新型材料及制造工艺 |
| CN103205643A (zh) * | 2013-03-28 | 2013-07-17 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种高硬度耐磨钢管及其制造方法 |
| CN103341735A (zh) * | 2013-07-09 | 2013-10-09 | 中联重科股份有限公司 | 空心轴及其制造方法 |
| CN106086701A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-11-09 | 四川六合锻造股份有限公司 | 一种高强度马氏体沉淀硬化型不锈钢材料及其制备方法 |
| CN106755856A (zh) * | 2016-12-01 | 2017-05-31 | 贵州安大航空锻造有限责任公司 | 0Cr13Ni8Mo2Al沉淀硬化不锈钢冷处理方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 秦宗旺等: "《去毛刺技术手册》", 30 April 1995, 北京：宇航出版社 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112536206A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-03-23 | 五河县俊宝钢结构有限公司 | 一种改善钢梁耐疲劳性能的处理方法 |
| CN114277224A (zh) * | 2021-12-27 | 2022-04-05 | 江苏瑞成建筑科技有限公司 | 应用于耐腐蚀桥梁用预制钢架的制造装置及方法 |
| CN114277224B (zh) * | 2021-12-27 | 2024-05-14 | 江苏瑞成建筑科技有限公司 | 应用于耐腐蚀桥梁用预制钢架的制造装置及方法 |
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