大型钢结构厚板对接焊接变形试验研究.pdf

第3o 卷，第3 期 2 O 09 年5 月 中国铁道科学 C H I N AR A I I 。W A YS C I E N C E V 0 1 ．3 0N o ．3 M a y ，2 0 0 9 文章编号1 0 0 1 4 6 3 2 2 0 0 9 0 3 一0 0 3 3 一0 7 大型钢结构厚板对接焊接变形试验研究 曾志斌，史志强‘，史永吉 。 中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，北京1 0 0 0 8 1 摘要针对国内外现有预测钢板对接焊接变形的经验公式不适用于大型钢结构厚板的现状，结合南京长 江第t 大桥钢塔的制造，开展厚板足尺模型对接焊接变形试验研究。结果表明为了减小焊接变形，必须对厚 板对接坡u 尺寸进行优化，并采用合理的焊接顺序，对于非对称X 形坡口，宜先焊大坡口侧，后焊小坡L J 侧， 对于不同板厚应合理预设反变形；结构自蕈对焊接变形影响较大；厚板对接焊接的横向变形随板厚的增加而线 性增大；纵向变形与焊缝面积成正比，且随着板厚增加而减小；角变形随板厚的增加呈指数趋势减小。依据试 验结果，给出厚板对接焊接横向、纵向变形和角变形的预测经验公式。 关键词大型钢结构；厚板对接焊；焊接变形；试验研究；预测 中图分类号T m 5 7 ．1 l文献标识码A 近年来，我国在桥梁和高层建筑等基础设施的 建设中广泛使用钢结构，而且随着冶金轧制技术和 钢结构制造技术的快速发展，所使用的钢板也越来 越厚。在钢结构制造过程中，如果焊接变形过大， 将直接影响结构的受力和正常使用，采用火焰矫形 不仅费时费力，增加制造成本，而且会进一步加大 收缩变形，从而影响结构的精度，因此，焊接变形 的预测和控制一直是学者和工程师们密切关注的问 题[ 1 ’4 ] 。国外学者通过理论推导和验证性试验，得 到了许多计算焊接变形的经验公式；我国学者在借 鉴国外经验的基础上，结合国内的试验结果，也提 出了一些经验公式[ 5 。12 1 。但这些经验公式都是在实 验室对窄板条小试件的焊接变形试验结果进行归纳 整理后得出的，而且基本都是厚度不超过2 5m m 的薄板，也没有考虑实际结构的自重等因素的影 响[ 13 | 。近些年，国内外在焊接数值模拟技术方面 取得了许多成果[ 1 ’3 ’1 2 J 引。大型钢结构制造的焊接 变形预测单纯依赖理论和数值模拟是远远不够的， 还需要足尺模型和实际结构的焊接试验，文献 [ 1 5 ] 在这方面做了有益的尝试，但板厚也不超过 1 6m m 。厚板的焊接变形试验数据很少，许多钢结 构制造厂家完全凭经验估计，缺乏系统的试验研 究。 为了掌握厚板对接焊接变形的规律，制定合理 的焊接工艺，控制焊接变形，减少火焰矫形工作 收稿日期2 0 0 8 - 0 1 一0 7 ；修订日期2 0 0 9 一0 3 - 1 3 作者简介曾志斌 1 9 6 9 一 ，男，湖北天门人。副研究员。 量，结合南京长江第三大桥钢塔节段制造工程实 际，进行大型钢结构厚板对接焊接变形的试验研 究。 1 对接焊接变形的主要类型、影响因 素和经验公式 钢结构焊接时一般采用集中热源在局部加热， 因此在焊件上产生不均匀温度场。非线性分布的不 均匀温度场使材料不均匀膨胀，处于高温区域的材 料在加热过程中的膨胀量大，但受到周围较低温度 和材料膨胀量较小的限制而不能自由膨胀，于是焊 件中出现内应力，使高温区的材料受到挤压，产生 局部压缩塑性变形。在冷却过程中，已经承受压缩 塑性应变的材料由于不能自由收缩而受到拉伸，于 是在焊件中又出现1 个与焊接加热时方向相反的内 应力场，从而使焊件产生拉伸塑性变形。在焊接完 成并冷却至室温后，压缩和拉伸塑性变形残留于焊 件上，此即为焊接变形。 大型钢结构厚板对接焊接残余变形分为板面内 变形和板面外变形。板面内变形又分为纵向和横向 变形，板面外变形又分为弯曲变形和角变形，如图 1 所示。 影响对接焊接变形的主要因素有焊接方法、接 头形式、焊接顺序和拘束度以及焊接条件[ 16 | 。 万方数据 中国铁道科学第3 0 卷L 为钢板长度；B 为钢板宽度；| I l 为钢板厚度；△L 为纵向收缩变形；△B 为横向收缩变形；口为焊接角变形；△H 为弯曲变形图1 钢板对接焊接变形示意图钢结构制造采用的焊接方法主要有手工电弧焊、C 0 2 气体保护焊和埋弧自动焊。不同的焊接方法选择的焊接工艺参数不同，输入的线能量也不同，从而引起的焊接变形也不同。钢板对接焊接接头形式的差别主要体现在板厚、坡口形式及其尺寸、根部间隙等参数，这些参数直接影响焊缝的横截面积，从而影响焊条 焊丝 的熔敷金属量和输入的线能量，最终导致焊接变形不同。钢板对接的焊接顺序包括先焊一侧后焊另一侧和两侧交替焊接，先焊的部分能够对后焊部分的收缩变形起到约束作用，进而影响最终变形。厚板对接每隔一定距离有定位焊，而且常在钢板和胎架之间采用码板连接，这些措施都增强了拘束度，结构的自重也起到一定的拘束作用，拘束度的大小直接约束钢板的收缩变形。钢板对接焊接时，如果采用预热或回火处理，或者采用非自然的冷却方式，都将影响到钢材冷却时的温度梯度，从而影响到最终的收缩变形。国内已有钢板对接焊接变形的预测经验公式见表1 。表l 对接焊接变形经验公式汇总表象口一∑ 1 2 △B 朋／ 2 1 0 [ 5 ]符号意义同公式 7 堡三 三 呈 臣 [ j 垄望鏖董旦垄丝旦墅鱼 适旦王璺望生注A 为构件横截面积 c m 2 ；口为热膨胀系数；f 为比热容 J g ℃ 一1 fp 为熔化金属的密度 g c l I l 一3 ；g v 为焊接线能量 J a n 一1 ，旬；o ／E 为屈服应变；m 为焊道总数。 万方数据 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m 第3 期大型钢结构厚板对接焊接变形试验研究 2 南京长江第三大桥钢塔节段制造特 占 J ’’、 南京长江第三大桥主塔为“人”字形，塔柱高 2 1 5m ，外侧圆曲线部分半径为7 2 0m ，设4 道横 梁，其中下塔柱和下横梁为钢筋混凝土结构，上塔 柱和上横梁为钢结构 材质为Q 3 7 0 q D 。上塔柱 高1 7 8 ．6 8 2m ，横截面为带切角的矩形，横桥向宽 5 ．om ，顺桥向宽6 ．8m ，壁板厚度为3 0 ～4 8m m ， 腹板厚度为3 2m m ，钢塔柱横截面如图2 所示。 ，壁粳加功肋 厚2 2 一羽m m 厚3 0 4 8 m m 横隔板 厚1 4n Ⅶ 腹板加劲肋 厚型m m 横隔板加劲肋 厚1 0 m m 图2 钢塔柱横截面示意图 单位n 蚰 钢塔节段的制造流程为板单元一块体一箱体一 机加工一立式匹配一涂装。为了充分利用工厂良好 的钢结构生产线，并考虑到运输宽度的限制，将壁 板和腹板分别划分成2 个和3 个板单元 如图3 所 示 ，连同横隔板和锚箱一起，在工厂进行制造。 板单元运抵靠近江边的拼装场地后进行接宽，然后 进行后续工序的作业。 钢塔的形式、结构受力和架设特点要求节段的 制造精度非常高，节段的箱口尺寸容许误差≤2 m m ，对角线容许误差≤3m m ，而且同一接口相邻 节段对应的长度之差的容许误差≤2m m 。这使得 制造和加工特别是焊接变形的控制很困难，且国内 没有相关经验可以借鉴。 宅曼， 3 厚板足尺模型对接焊接变形试验 为满足钢塔制造的质量要求，在板单元制造之 前进行了两轮足尺模型的厚板对接焊接变形试验。 由于焊接变形不受钢材材质的影响，因此在足尺模 型试验中采用的是普通桥梁常用的Q 3 4 5 B 钢。 3 ．1 第1 轮试验 试验目的是确定合理的焊接顺序，掌握其对焊 接变形的影响程度。 按照正常生产流程制造1 2 组板单元试件，材 料为Q 3 4 5 B ，面板和加劲肋厚度的组合分别为4 6 m m 十2 4m m ，3 6m m 2 2m m ，3 0m m 2 2m m ， 每种组合各做4 组试件。为了尽量真实地反映钢塔 的实际情况，面板的宽度为2 ．6m ，面板和加劲肋 的长度均为2 ．2m 。 将板单元试件矫形整平后，按照同等板厚对 接，如图4 所示。对接坡口采用刨边机加工，坡口 尺寸误差严格控制在O ．5m m 以内。组装在工作 平台上进行，组装间隙≤o ．5m m ，且加劲肋朝下。 组装完成后采用定位焊临时连接，定位焊缝长 8 0 ～1 0 0 删∞，间距4 0 0 ～5 0 0m m ，定位焊的焊脚 尺寸不超过设计尺寸的一半，且距试件端部3 0 m m 。试件组装完成后，在面板外表面标记测量位 置点，并测量各标记点的初始距离。 唪丑 船 桦 试件黼匿 带mm [ 翌阉要仁翌∞堑 ．．竺 阐 A 部放大 1 5 Tl引1 万方数据 w w w . b z f x w . c o m 3 6中国铁道科学第3 0 卷对接焊接采用埋弧自动焊，焊丝采用疹5 ．OH 0 8 M n 2 E ，焊剂为s J l 0 1 一G 。焊接参数为除两侧第1 道焊层的电流、电压和车速分别为6 5 0A ，3 1V ，2 1 ．5m h _ 1 外，其余各道焊层的电流、电压和车速分别为7 1 0A ，3 1V ，2 1 - 5m h ～。焊接位置为平位，焊接方向一致，即每次都朝同一方向焊接，焊接时先焊大坡口侧，后焊小坡口侧。焊接完成后将面板外表面朝上，在工作平台上测量焊接变形。之后，沿对接焊缝中心线两侧各5 0m m 处切开，矫正焊接和切割变形后，在未焊接边重新加工坡口，再按照上述步骤和焊接参数重新焊接，但焊接时先焊小坡口侧，后焊大坡口侧，再次测量焊接变形。两次测量的结果见表2 所示 不包括火焰矫形引起的收缩变形，以下同 。表2 第1 轮焊接变形试验结果从表2 可以明显看出，对于横向变形，先焊大坡口侧比先焊小坡口侧产生的变形小；对于纵向变形表现不明显；对于角变形，当面板厚度为3 6 和3 0m m 时，先焊大坡口侧比先焊小坡口侧产生的变形大，板单元朝大坡口侧变形，而当面板厚度为4 6m m 时，结果刚好相反，且板单元朝小坡口侧变形，这其中就有自重对焊接变形的影响。3 ．2 第2 轮试验在板单元对接的实际生产过程中，按照第1 轮试验的结果进行焊接施工，发现角变形较大，增加了矫形工作量，而且也给相邻加劲肋的间距控制带来了很大难度。针对此具体情况，进行了第2 轮焊接变形试验，目的是测试板单元对接时角变形与坡口形式的关系，以确定最优的坡口形式。试验共做4 组试件，材料为Q 3 4 5 B ，钢板厚度分别为3 0 和4 0m m ，坡口尺寸如图5 所示。试件为不带加劲肋的钢板，其宽度仍然与实际结构完全一样，为2 ．6m ，长度均为2m 。焊接前的各项工序和要求与第1 轮试验一样。峭[ Ⅻ盥吕堡m[ 烟丝竺图5 第2 轮焊接变形试验试件坡口图 单位m m 根据第1 轮的焊接试验结果，焊接时先焊大坡口侧。第1 ，2 道采用药芯焊丝C 0 半自动焊，焊丝为巧1 ．2E 7 1 T - 1 ，焊接电流为2 8 0A ，电压为2 8V ；其余采用埋弧自动焊，焊丝采用彩5 ．oH 0 8 M n 2 E ，焊剂为S J l 0 1 一G ，焊接电流为7 1 0A ，电压为3 1V ，车速为2 1 ．6m h ～。大坡口侧焊完后，将试件翻身，焊接小坡口侧，焊前不清根，采用埋弧自动焊，焊接参数与前面一样。焊接位置全部为平焊。焊接完成后，在平台上测试钢板对接焊接的横向变形、纵向变形和角变形，结果见表3 。表3 第2 轮焊接变形试验结果从表3 可以看出，改变坡口尺寸后，横向变形和角变形均有减小，其原因是焊缝面积减小了，表明要减小焊接变形，必须对坡口尺寸进行优化。4 实际生产过程中焊接变形的实测由于C 0 z 气体保护焊的效率较低，所以在实际生产中，板单元对接全部采用埋弧自动焊。但在焊接过程中发现角变形较大，为了减少焊接完成后的火焰矫形工作量，决定在板单元对接中预留反变形。在板单元对接的实际生产过程中，对焊接变形进行了实测。板单元包括内、外壁板单元，侧壁板单元 钢擎鼬一 万方数据 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 w w w . b z f x w . c o m 第3 期大型钢结构厚板对接焊接变形试验研究3 7 板厚3 6 ，4 2 和4 6m m 和腹板单元 钢板厚3 2预设的反变形和坡口形式如图6 所示。 m m 。根据前2 轮试验结果确定预设反变形量， 国 ②毋国德 笔警毕擎啤紧 彳亏葡筒而 图6 实际板单元预设反变形以及坡口尺寸和焊道示意图 板单元对接在专用胎架上进行，带加劲肋的一 面朝上，即先焊接带加劲肋的一面。组装要求与前 2 轮试验一样。板单元与胎架之间用码板焊接固 定。焊接前的各项工序和要求与前2 轮试验一样。 按照前2 轮焊接变形试验结果，焊接顺序为先焊大 坡口侧，再焊小坡口侧。 埋弧自动焊焊丝采用乃5 ．oH 0 8 M n 2 E ，焊剂 为s J l 0 1 一G 。大坡口侧 带加劲肋的一面 焊完 后，将板单元翻身，焊接小坡口侧，焊前适当清 根，确保熔透。焊接参数除第1 焊道焊接电流为 7 1 0A 、电压为3 1V 、车速为2 1 ．5m h ～，其余 焊道相应的参数为电流6 3 0A 、电压3 0V 、车速 2 1 ．5m h ～。焊接位置全部为平焊。 实际生产过程中板单元对接焊接变形实测结果 如图7 一图9 所示，平均值见表4 。 表4 实际板单元对接焊接变形平均值 将各厚度板单元横向变形的试验结果分别取平 均值，然后进行线性回归，得式 1 2 ，其相关系 数为o ．9 6 9 。可见，随着板厚的增大，横向变形线 性增大，如图7 所示。 △B O ．7 4 6 O ．0 2 83 6 1 2 董 龄 鬓 藿 纂 莲 飞 图7 实际板单元对接横向变形 图8 实际板单元对接纵向变形 将各厚度板单元纵向变形的试验结果分别取平 均值，然后进行线性回归，得式 1 3 ，其相关系 数为o ．9 9 7 。可见，纵向变形随着板厚的增大而减 小，纵向变形与焊缝面积成正比，如图8 所示。 △L ／L A H ／ 4 3 2 ．0 9 6 2 ．4 9 5 J 1 1 1 3 万方数据 w w w . b z f x w . c o m 中国铁道科学第3 0 卷侧壁板单元板厚较厚，由于自重对焊接变形的影响，即使不预设反变形，角变形也较小；内、外壁板单元和腹板单元预设反变形，角变形得到明显改善。将各厚度板单元在不预设反变形时的角变形试验结果平均值进行回归，得式 1 4 ，其相关系数为O ．9 9 9 。可见，角变形随着板厚的增大而减小，如图9 所示。扳厚，m m图9 实际板单元对接焊接角变形口一1 3 80 9 8 e _ J l ／2 ．7 7 8 O ．0 8 53 1 4 5 结论 1 厚板对接焊接常采用非对称X 形坡口，坡口尺寸必须按照焊缝面积最小的原则进行优化。 2 为了减小焊接变形，要求先焊大坡口侧，后焊小坡口侧。 3 结构自重对焊接变形影响较大，对于不同板厚，应合理设置预变形量。 4 厚板对接采用X 形坡口，且采用埋弧自动焊时，横向变形随着板厚的增大而线性增大；纵向变形与焊缝面积成正比，并随板厚增加而变小；角变形随着板厚的增大而呈指数趋势减小。厚板对接横向变形可用式 1 2 估算，纵向变形可用式 1 3 估算，角变形可用式 1 4 估算。参考文献[ 1 ] 薛忠明，曲文卿，柴鹏，等．焊接变形预测技术研究进展[ J ] ．焊接学报，2 0 0 3 ，2 4 3 8 7 9 0 ． X U EZ h o 哪i n g ，Q U 、Ⅳe n q i n g ，C H A IP e l l g ，e ta LI 己e v i e wo nP r e d i c t i o no fw e l d i n gD i s t o r t i o n [ J ] ．T r a n S a c t i o 璐o ft h eC h i l l aW e l d i n gI n s t i t u t i o n ，2 0 0 3 ，2 4 3 8 7 9 0 ．i nC h i n e s e [ 2 ] F E N Gz l l i l iP r o c e s s e sa n dM e c h a m s m so fW e l d i l l gR e s i d u a lS t r e s sa n dD i s t o r t i o n [ M ] ．E n g l a n d w 0 0 d h e a dP u b l i s h i l l g ，L i n l i t e d ，2 0 0 5 ．[ 3 ]R A D A JD ．H e a tE f f e c t so f 、Ⅳ色l d i n g T e m p e r a t u r eF i e l d ，R e s i d u a ls t r e s s ，D i s t o r t i o n [ M ] ．E n g l a n d w o o d h e a dP u b l i s h i n g ，L i r n i t e d ，1 9 9 2 ．[ 4 ]M A R I ．o wDRW e l d i n gF a b r i c a t i o na n dR e p a i r Q u e s t i o l l s A n s w e r s [ M ] ．加n e r i c a n I n d u s t r i a lP r e s s ，2 0 0 2 ．[ 5 ] 陈楚．船体焊接变形[ M ] ．北京国防工业出版社，1 9 8 5 ．[ 6 ] 王元良．焊接及焊接结构[ M ] ．北京中国铁道出版社，1 9 8 5 ．[ 7 ] 田锡唐．焊接结构[ M ] ．北京机械工业出版社，1 9 9 7 ．[ 8 ] 陈伯蠡．焊接工程缺欠分析与对策[ M ] ．北京机械工业出版社，1 9 9 8 ．[ 9 ] 中国机械工程学会焊接分会．焊接手册第3 卷焊接结构[ M ] ．北京机械工业出版社，2 0 0 1 ．[ 1 0 ] 徐初雄．焊接工艺5 0 0 问[ M ] ．北京机械工业出版社，2 0 0 1 ．[ 1 1 ] 陈祝年．焊接工程师手册[ M ] ．北京机械工业出版社，2 0 0 2 ．[ 1 2 ] 汪建华．焊接数值模拟技术及其应用[ M ] ．上海上海交通大学出版社，2 0 0 3 ．[ 1 3 ] 杨广臣，薛忠明，张彦华．厚板多层多道焊角变形分析方法[ J ] ．焊接学报，2 0 0 4 ，2 5 1 1 1 5 一1 1 8 ． Y A N GG u a l l g c h e n ，X U EZ h o n g “1 1 9 ，Z H A N GY a n } l u a ．P r e d i c t i o no fA n g u l a rD i s t o r t i o ni nT h i c kP l a t eM u l t i - P a s sW e l d [ J ] ．T r a 璐a c t i o n so ft h ec h i n aw e l d i n gI n s t i t u t i o n ，2 0 0 4 ，2 5 1 1 1 5 1 1 8 ．i nC h i n e s e [ 1 4 ]M AN i n S h u ，17 M E z uY - A p p l i c a t i o no fE x p l i c i tF E Mt ow e l d i n gD e f o r r l l a t i o n 口] ．w e l d i n gI n t e r m t i o m l ，2 0 0 9 ，2 3 1 1 8 ．[ 1 5 ] 白玲，史志强，史永吉，等．大型钢箱梁焊接收缩变形及其控制口] ．钢结构，2 0 0 1 ，1 6 3 7 1 1 ． B A lL i n g ，S H Iz h i q i a n g ，S H IY o 喇i ，e ta LW e l d 堍D e f o m a t i o no f t h eh r g eS t e e IB o xG i r d e ra n dI t sC o n t m l[ J ] ．S t e e lC o n s t r u c t i o n ，2 0 0 1 ，1 6 3 7 1 1 ．i nC K n e s e [ 1 6 ] A 帕r 厕 T h ∞r yo fT h e 姗o m e c h a I l i c a lP r o c e s s e si n 、Ⅳe l d i n g [ M ] ．N e t h e r l a n d s s p r i l l g e r ，2 0 0 5 ． 万方数据 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载 第3 期 大型钢结构厚板对接焊接变形试验研究 3 9 E x p e r i m e n t a lR e s e a r c ho nB u t t - W e l d i n gD e f o r m a t i o no f T h i c kP l a t e si nL a r g eS t e e lS t r u c t u r e Z E N GZ h i b i n ，S H IZ h i q i a n g ，S H IY o n 西i R a i l w a yE I l g i n e e r i n gR e s e a r c hI n S t i t u t e ，C h i mA c a d 朗够o fR a i l w a ys c i e n c e s ，B e 巧i n g1 0 0 0 8 1 ，C 糙m A b s t m c t I nr e f e r e n c et ot h ec u r r e n ts t a t u st h a tt h ee 】【i s t i n ge x p e r i e n c ef o m u l a ea th o m ea n da b r o a dt o p r e d i c tb u t t w e l d i n gd e f o m a t i o no fs t e e lp l a t e sw e r ei n a p p l i c a b l et ot h et h i c kp l a t e si nl a r g es t e e ls t r u c t u r e ，t h eb u t t w e l d i n gd e f o r m a t i o nt e s t sw i t hf u l l s c a l et h i c kp l a t em o d e l sw e r ec o n d u c t e dd u r i n gt h ef a b r i c a t i o np r o c e s so ft h es t e e lt o w e r so fN a n j i n gN o ．3Y a n g t z eR i v e rB r i d g e ． T h er e s u l t si n d i c a t et h a tt h e g r o o v ed i m e n s i o n sm u s tb eo p t i m i z e da n dt h er a t i o n a lw e l d i n gs e q u e n c em u s tb ea d o p t e d ，n a m e l y ，t h e l a r g eg r o o v es i d es h o u l db ew e l d e da tf i r s tf o rt h en o n s y m m e t r i c a lX t y p eg r o o v e ，a n dt h ep r o p e ra n g u l a r d i s t o r t i o nm u s tb ep r e s e t u pa c c o r d i n gt od i f f e r e n tp l a t et h i c k n e s sf o rd e c r e a s i n gt h ew e l d i n gd e f o r n l a t i o n i n f l u e n c e db yt h ed e a d w e i g h to fs t e e lp l a t e s ．F o rt h eb u t t - w e l d i n go ft h i c kp l a t e s ，t h et r a n s v e r s ed e f o m a t i o nw i l li n c r e a s el i n e a r l ya n dt h el o n g i t u d i n a ld e f o r m a t i o nw h i c hi sp r o p o r t i o n a lt ot h ew e l da r e aw i Ud e c r e a s ea n dt h ea n g u l a rd i s t o r t i o nw i l ld e c r e a s ee x p o n e n t i a l l yw i t ht h ei n c r e a s eo fs t e e lp l a t et h i c k n e s s ．T h e e x p e r i e n c ef o m u l a et op r e d i c tt h et r a n s v e r s ed e f o 咖a t i o na n dt h el o n g i t u d i n a ld e f o r m a t i o na n dt h ea n g u l a r d i s t o r t i o no ft h i c kp l a t e sb u t t - w e l d i n ga r ei n d u c e dt h r o u g ht h et e s tr e s u l t s ． K e yw o r d s L a r g es t e e ls t r u c t u r e ；B u t t - w e l d i n go ft h i c kp l a t e s ；W e l d i n gd e f o 姗a t i o n ；E x p e r i m e n t a lr e s e a r c h P r e d i c t i o n 责任编辑吴彬 中国铁道科学研究院2 0 0 7 年科技成果简介 续四 3 9 铁路隧道防水材料技术条件 一 对国内外铁路隧道防水材料的应用情况及存在的问题进行调研，在总结国内外隧道防排水成功经验的基础上，针对目 前我国铁路隧道防水材料的实际应用情况，选择具有代表性的防水板及止水带产品进行物理力学性能试验，全面系统地提 出防水板和止水带的分类、技术要求、试验方法、检验规则等，合理确定防水板及止水带的技术指标，制定铁路隧道的防 水材料技术条件。研究成果于2 0 0 7 年7 月通过了铁道部科技司组织的技术评审。 加摇枕侧架无损检测技术研究 研究内容主要包括①摇枕侧架表面荧光磁粉探伤技术及工艺规程；②摇枕侧架关键部位超声波探伤技术及工艺规 程；③摇枕侧架超声测厚技术。研究并给出了荧光磁粉探伤中高强度紫外线辐照度与环境白光照度的对应关系曲线和对应 关系公式，属国内外首创，填补了现有国内外技术和标准的空白。超声波探伤可区分内部裂纹及疏松，荧光磁粉探伤表面 1 5 ／5 0 A 1 试片显示清晰，超声测厚结果标准差在O ．1m m 以内。提出了“铁道货车铸钢摇枕、侧架超声波探伤技术条件”、 “铁道货车铸钢摇枕、侧架荧光磁粉探伤规定”、“铁道货车铸钢摇枕、侧架超声测厚技术条件”，并已通过铁道部运装货车 [ 2 0 0 7 ] 3 1 0 号文件发布，于2 0 0 7 年9 月1 日起执行，为铁道货车铸钢摇枕、侧架的质量控制、探伤工艺提供了有力的依 据，保证摇枕、侧架的运行安全。研究成果于2 0 0 7 年6 月通过了铁道部运输局和科技司联合组织的技术评审。 4 l1 2 0 试验台测试软件研究 按照铁道部颁布的1 2 0 型空气控制阀试验台试验方法，编制1 2 0 试验台测试软件。该软件由控制方式设定、传感器 标定、试验内容和试验数据观察等模块组成，运用该软件按照试验方法，既可以在配套的1 2 0 型试验台上对1 2 0 及1 2 0 1 型货车空气控制阀进行全面、系统的检测和性能试验，也能对试验台机能和试验台硬件系统进行测试。该软件的输入输出 界面清晰友好、操作简单检测结果准确，具有试验数据查询、统计及报表输出功能，满足试验台使用单位对试验数据进 行管理的需要。达到国内先进水平。研究成果于2 0 0 7 年5 月通过了铁道科学研究院组织的技术评审。 下转第6 2 页 万方数据