汽车罐车罐体用钢板的开发和试验研究(完整版)实用资料

汽车罐车罐体用钢板的开发和试验研究（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）

汽车罐车罐体用ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的汽车罐车罐体用钢板的开发和试验研究（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）开发和试验研究许强１，王利１，徐亮’，李书瑞２，丁庆丰２（１．合肥通朋机械研究院，安徽合肥２３００３１；２．武汉钢铁（集团）公司技术中心，湖北武汉４３００８０）摘要：系统地研究了ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢的各项力学性能，结果表明：ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢具有优良的综合力学性能，可以作为我国汽车罐车罐体更新换代材料。关键词：ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢；力学性能；汽车罐车中图分类号：ＴＥ８３４文献标识码：Ａ文章编号：１００１—４８３７（２０１０）０３—０００７—０６ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－４８３７．２０１０．０３．００２ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）ＳｔｅｅｌｆｏｒＳｈｅｌｌｏｆＴａｎｋＴｒｕｃｋＸＵＱｉａｎ９１，ＷＡＮＧＬｉｌ，ＸＵＬｉａｎ９１，ＬＩＳｈｕ—ｒｕｉ２，ＤＩＮＧＱｉｎｇ—ｆｅｎ９２（１．ＨｅｆｅｉｒｏｎＧｅｎｅｒａｌＭａｃｈｉｎｅｒｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｈｅｆｅｉ２３００３１，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＣｅｎｔｅｒｏｆＷｕｈａｎＩ—ａｎｄＳｔｅｅｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｗｕｈａｎ４３００８０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＭｅｃｈａｎｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔａＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）ｓｔｅｅｌｈａｖｅｂｅｅｎｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）ｓｔｅｅｌｈａｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｇｅｎｅｒａｌｍｅｃｈａｎｎｉｃＭｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ，ｉｔｉｓｋｉｎｄｏｆｕｐｄａｔｅｓｔｅｅｌｆｏｒｓｈｅｌｌｏｆｔａｎｋｔｒｕｃｋｉｎＣｈｉｎａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）ｓｔｅｅｌ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｔａｎｋｔｒｕｃｋ况及其发展趋势的基础上¨’２Ｊ，由合肥通用机械研ｌ前言自２０世纪６０年代起，我国液化气体汽车罐车罐体用钢的可选范围很窄，大多采用的是强度级别较低的Ｑ３４５Ｒ钢（抗拉强度尺。为５００ＭＰａ级），致使罐体壁厚较厚，造成现有的汽车罐车自苇系数大、容霞比小、运载效率低的状况，从而限制了国产液化气体汽车罐车的大型化（高参数）发展。与围外先进水平相比，我国汽车罐车的自重系数比日本和欧美等先进国家的约高３０％。为了尽快改变这种状况，在综合分析国内、外汽车罐车罐体用钢的使用状究院提出并与武汉钢铁（集团）公司（以下简称武钢）等单位一起，共同开发了抗拉强度Ｒ。为６００ＭＰａ级的正火型汽车罐车罐体专用低合金钢——ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）。该钢于１９９６年通过了由冶金部组织的技术评审，并经全同锅炉压力容器标准化技术委员会评审认可，２０００年３月又通过了冶金部组织的技术鉴定，之后合肥通用机械研究院曾指导制造厂采用此钢种为罐体材料试制了一台１２ｔ液化石油气汽车罐车，通过５０９５ｋｍ的行驶，试验表明：该车行驶安全可靠、操纵灵活、使用维护方便。２００９年武钢在增补了部分试验的基础上。通过全国・７‘万方数据ＣＰＶＴ汽车罐车罐体用ＷＩｌ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的开发和试验研究锅炉压力容器标准化技术委员会的技术评审，取得了锅炉压力容器用材料的技术评审证书，明确了ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板可以适用于移动压力容器的制造。由于汽车罐车是在公路上行驶，会因为路况或急刹车等原囚造成罐体频繁地受到冲击和震动，运行条件较为恶劣，且常盛有易燃、易爆、有毒和腐蚀性介质，凶此罐体用钢不但要具备足够的强度，而且必须具有优良的冲击韧性，尤其是抗冲击撕裂性能。文中通过拉伸试验、冲击试验、落锤试验、ｃＴ０１）试验、疲劳强度试验、疲劳裂纹扩展速率试验及落锤撕表ｌ熔炼号Ｂ９０５５９１２裂试验对ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的力学性能进行了较全面的介绍，期待对此钢种的进一步推广使用起到一定的推动作用。２试验用钢板汽车罐车罐体的壁厚通常不超过１８ｍｍ，故分别采用１２，１３，１８ｍｍ厚ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板作为试验用钢。表ｌ列出了本试验用钢板的力学性能检验结果及武钢企业标准的有关力学性能的技术要求。拉伸试验冲击试验４（％）２６２９２８试验用钢板的力学性能Ｒ“（ＭＰａ）４６５４６０４３０≥４１０≥３９０批号眄１２４８３Ｔ６０４５９ｌ板厚（ｍｍ）１３１２１８１０～２０Ｒ。（ＭＰａ）６０５６１０６００５９０—７２０一２０℃，ＫＫ（Ｊ）８４，７８，８２１１０，９８，１２１１１４，９６，１０２≥６０３６１５７７删５９２武钢食业标准≥２０＞２０～３０５７０—７００ＷＨ５９０钢板的交货状态为正火状态，图１，２分别为１３ｍｍ厚钢板不同厚度处的２００倍金相照片，其金相组织是珠光体和铁素体组织。从照片中可以看出钢板中心部位比表层部位的晶粒略微大些，但总体来说都比较细小均匀，从而保证ｒ钢板性能的均匀稳定。图１近表层处的金相组织图２板厚１／２处的金相组织中要求的数值。３试验方法和试验结果板厚３．１表２常温拉伸试验结果（ｍｍ）１２拉伸试验取样方向纵向横向横向纵向横向Ｒ吐尺ｍ＾Ｚ（ＭＰａ）４７０，４７０（ＭＰａ）６２０，６２０６１５，６２０６１５．６ｌＯ６０５．６１５６００．６００（％）３０，２７２７．２７２９．３０２７．２７２８．２７（％）６２．６２５８，５９６１．６５６９，６７６７．６５３．１．１常温拉伸试验对１２，１３，１８ｍｍ厚正火状态的钢板，按ＧＢ／Ｔ２２８（（金属拉伸试验方法》规定取样并进行拉伸试验，试验结果汇总于表２。结果表明，不同厚度ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的抗拉强度均大于５９０ＭＰａ，并有一定的富裕量，反映了塑性指标的延伸率也明显高于武钢企业标准・８・４６５，４６５４７０，４７０４２５，４１５４３０．４ｌＯ１３１８３．１．２低温拉伸试验对１８ｍｍ厚正火状态钢板取横向试样（０１０ｍｍ）进行低温拉伸试验，试验方法按ＧＢ／Ｔ１３２３９万方数据第２７卷第３期压力容器总第２０８期《金属低温拉伸试验方法》规定执行。试验在１００表４高温拉伸试验结果ｋＮ电子拉伸试验机上进行，采用液氮雾化低温装置试验温度Ｒ吐ＲｍＡＺ（℃）（％）（炉）对试样进行冷却并保温，保温时间不小于２０（ＭＰａ）（ＭＰａ）（％）２３４１５，４１０６０５，５９０２５．２５６４，６４ｍｉｎ。试验结果见表３。１００４００，３９５５７０，５６５２５．２６６３，６３表３低温拉伸试验结果１５０３９０，３７５５６０，５２５２６，２６６５．６５试验温度ＲｄＲ。ＡＺ２００３７０，３７５５４０．５４５２５。２３６１．６ｌ（℃）（ＭＰａ）（ＭＰａ）（％）（％）２５０３４０，３４０５４５，５４５２３，２４５９．６０２０３００２０．２２６２．６２４２５，４２０６００，６００２８．２７６４．６７３１５，３１０５２５，５２５Ｏ３５０２４．２４６２．５９４３０，４３５６１５，６１５２９．２７６４，６３３３０，３１５５５０，５８０一２０４００６３５，６３５２５．２５７５．７７４４０，４４５２８，２７６４，６４３３０．３１５５６５，５５０—４０４５０２４．２４４３５，４４５６５０，６５０３１．２８６４，６２２９５。２９５５０５，４９５８１，７９—６０４７０，４６０６６５，６７０３０．３０５００２８０，２７５４３５，４２５２３，２４８３．８２６３，６２一８０４７５，４７５６８５，６８０２９，２８６２。６２后稍有回升，４００ｏＣ以后又呈下降趋势；伸长率从室通过表３中的数据可以看出，随着试验温度的温至３００ｏＣ缓慢下降，３００℃后开始回升；断面收缩降低，钢板的强度呈缓慢上升、塑性下降趋势缓慢，率随温度升高而缓慢升高。表明ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板在试验的低温环３．２系列温度夏比（Ｖ型缺口）冲击试验境下具有较优良的低温拉伸性能。３．２．１系列温度冲击试验对１２及１８ｍｍ厚正火状态钢板取横向试样进对１８ｍｍ厚正火态钢板取ＯｌＯｍｍ横向拉伸试行系列温度夏比（Ｖ型缺口）冲击试验，测定系列温样进行高温拉伸试验，试验方法按ＧＢ／Ｔ４３３８（金属度下的冲击吸收能量、解理断面率。试验按ＧＢ／Ｔ高温拉伸试验方法》执行。试验在１００ｋＮ电子拉伸２２９（金属材料夏比摆锤冲击试验方法》进行。试验机上进行，采用Ｅ４５型红外加热炉试样加热并系列温度夏比（Ｖ型缺口）冲击试验结果见表保温，保温时间不小于２０ｍｉｎ。试验结果见表４。５。由表５中数据绘制的冲击吸收能量一温度曲线、由表４中的数据可以看出，随着试验温度的升解理断面率一温度曲线分别见图３，４。由图中曲线高，抗拉强度从室温至３００℃缓慢降低，至１Ｊ３５０。Ｃ确定的钢板韧脆转变温度见表６。板厚（ｍｍ）试验结果２０℃０℃一２０℃一４０℃一６０℃一８０℃Ｋ屹（Ｊ）１５３，１３５，１４１１５２，１２１，１３４９０。１２８，８０６０，７０，７２２８，４４，４０２０，２０，１７１２解理断面率（％）０，０，００，０，０２８，１８，３６５１，４８，４６７２，６３，６５７７。７７．７９ＫＶ２（Ｊ）１４９，１５２，１５５１０８，１２０，１５３８８，１０７，９６７７，６７，５４３４，４３，４９１２，１６，３０１８解理断而率（％）０，０，０２４，２８，０４０，３５，４３５４，６０，６１７８，６５，６ｌ８９，８５。７８１００，＿、§３丽嘲恒箍痞擎剐餐琏斗｜｜量２０００．．８０—－６０．．４０—－２００２０试验温度（℃）试验温度（℃）图３矾一温度曲线图４解理断面率一温度曲线・９・万方数据３．１．３高温拉伸试验ＣＰＶＴ汽车罐车罐体用ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的开发和试验研究Ｖｏｌ２７．Ｎ０３２０１０３．２．２系列温度仪器化（示波）冲击试验板厚（ａｍ）１２１８。巩（℃）—３５—３３。瓦（ｏＣ）—４２—３ｌ对１３ａｍ厚正火及正火＋ＳＲ处理状态钢板取横向冲击试样进行系列温度夏比（Ｖ型缺口）仪器化（示波）冲击试验，测定系列温度下的冲击吸收总能量（形）、裂纹形成能量（Ｅｊ）、裂纹扩展能量（Ｅｐ）及解理断而率，以考察钢板抗冲击载荷下裂纹起裂及稳态或亚稳态扩展能力。试验按照ＧＢ／Ｔ１９７４８注：ｖ％为５０％ＫＶ２上下平台能所对应的温度；ｖＢ为５０％剪切断面率所对应的温度。试验结果表明，正火状态ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶ—ＮｂＲ）钢板具有较优良的低温韧性，与技术条件要求相比，低温冲击吸收能量有较大的富裕量。用不同判据确定的韧脆转变温度均低于一３０℃。《钢材夏比Ｖ型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法》执行。系列温度夏比（Ｖ型缺口）仪器化（示波）冲击试验结果列于表７。试验温，蔓（℃）试样状态试验结果２０Ｏ１１０．１００．９８３７。３０，３４７４，７０，６４５，３，１０１６５，１７４，１８２３７，３６，３９一２０６０，５５，６３２７，２３，２０３３，３１，３３５０，５３．４８１５５，１３９，１４７３６，３８。３６１１３．９７．１０８０，２０，１０一４０—６０１５，２ｌ，２２８，１２，１１８，１０，１１９０，９２，９０６４，５８。５６３４．３１，２６２９，２５，２８７０，７０，７０—８０１４，１６，２１８，１０．１３７，８，１０９５，９５，９５形（Ｊ）正火状态Ｅｊ（Ｊ）乜（Ｊ）解理断面率（％）正火＋１０２。１０９。Ｊｉ８３５，３５，３６７４．７３，８１０，０，０１８８．１６２．１７４４１，３９，４０１３７．１１５，１２６０，０，０３９，４０，４９２０，２２，２９１６，１６，１７７５，７５，７５１１０，７８，１０２３６，３３。３５６９，４２，６６３５．４０．３８形（Ｊ）Ｅ。（Ｊ）Ｅ（Ｊ）解理断面率（％）ＳＲ１２０，１４０，１４００，０，０状态由表７中的数据绘制冲击吸收总能量一温度曲线、解理断面率～温度曲线，再由图中曲线确定的钢板韧脆转变温度见表８，由图５，６可知冲击吸收总能量及裂纹形成能量一温度曲线（两曲线之问为裂纹扩展能量）。表８不同判据确定１３ｍｍ厚钢板韧脆转变温度试验状态正火状态正火＋ＳＲ处理状态。吒（℃）一２８—４４卿鬻枷量。瓦（℃）—２１—４７Ｏ－２０２０试验温度（ｏｃ）＾ｏ嘲勰柑－ｇ：图６ＳＲ态形，Ｅ。一温度曲线（两曲线之间为乜）扩展的能力（即裂纹扩展能量）虽占冲击吸收总能量的比例较大，但随温度降低明硅下降。结果表明，正火状态及正火＋ＳＲ处理状态的ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板具有较高的抗冲击载荷下裂纹起裂及稳态或亚稳态扩展能力；用不同判据确定的韧脆转变温度均低于一２０℃。３．３落锤试验对１２，１３及１８ｍｍ厚正火及正火＋ＳＲ处理状态钢板分别取横向Ｐ４（１２ｍｍ×５０ｍｍ×１３０图５正火态影，巨一温度曲线（两曲线之间为Ｅｐ）结果发现，起裂能量（即由弹性能量和弹塑性能量组成）呈线性随温度降低略有下降，抵抗裂纹ｍｍ）万方数据第２７卷第３期压力容器总第２０８期及丹（１６ｍｍ×５０ａｍ×１３０ｍｍ）型试样进行落锤温度为一５５℃，表明正火状态及正火＋ＳＲ处理状态钢板的ＮＤＴ温度无明显差别，且均具有优良的低温韧性。３．４断裂韧性试验对１３，１８ｍｍ厚正火及正火＋ＳＲ状态ＷＨ５９０试验，以测定钢板的无塑性转变（ＮＤＴ）温度。试验按ＧＢ／Ｔ６８０３（铁素体钢的无塑性转变温度落锤试验方法》进行。试验结果见表９。表９不同钢板落锤试验结果板厚试验温度（℃）试样状态一７０—６５Ｘ（ｍ）—６０Ｘ—５５—５０ＮＤＴ温度（ｏＣ）一６０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板取横向三点弯曲试样进行裂纹尖端张开位移（ＣＴＯＤ）试验，以测定断裂韧性参数氏．晒及氏．２。试验方法按ＧＢ／Ｔ２５３８（金属材料裂纹尖端张开位移试验方法》执行。设计试样厚度尽可能接近原钢板厚度，试样尺寸（厚度×宽度×长正火状态１３ｏｏ×ｏｏｏｏｏ正火＋ＳＲ处理状态正火状态正火状态××●＿一×一５５１２１８×ｏＯ×Ｏ一６５—６０度）：１３ｍｍ厚板的为１０ｍｍ厚板为１４ｍｍ×２０ｍｍ×１００ｍｍ，１８●＿＿——×ｏｏｍｍ×２４ｍｍ×１２０ｍｍ，初始裂纹长度注：ｏ为不断；×为断裂。ｏ。与试样宽度形之比为０．５５，疲劳预制裂纹长度４ｍｍ，试样跨距为４形。试验在ＩＮＳＴＲＯＮ一１２５１型电液伺服万能材料试验机上进行。试验结果见表１０。３．５疲劳强度试验由表９中的数据可以看出，正火态ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的ＮＤＴ温度低于一６０℃，正火＋ＳＲ处理状态ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的ＮＤＴ板厚（ｍｍ）试样状态试验温度（ｏＣ）８０．∞（ｒａｍ）岛．２（ｍｍ）＆—△口阻力曲线方程１５０．２１３０．２３１０．１４７Ｏ．１２６０．２２００．２１２Ｏ．３１７０．３０００．２５９０．２５６Ｏ．３６００．３５４正火—２０１３１５＆＝Ｏ．５９８（０．０６３＋血）ｏ・４７６岛＝０．４５３（０．４６２＋Ａａ）７６ＳＲ处理—２０Ｏ１８颤＝０．６７５（０．０８４＋缸）ｏ＆＝０．６６１（Ｏ．０２２＋△ｎ）ｏ・酩都＝０．６４Ａａｏ３５４正火一２０部＝０．６４Ａａｏ姗对１２ｍｍ厚正火状态ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）而得到的ｄａ／ｄⅣ一△ｋ关系方程为：ｄａ／ｄＮ＝３．８９６×１０。。２Ａｋ３一，其回归的相关系数为０．９６９１。钢板取横向板状轴向疲劳试样，在１００ｋＮ高频疲劳试验机上进行高周疲劳试验，以测定疲劳极限强度。试验按ＧＢ／Ｔ３０７５（金属轴向疲劳试验方法》规定执行，采用升降法，取应力比Ｒ＝０．１５（拉一拉疲劳）、基准循环次数Ｎ＝１０７周，试验频率约１３０Ｈｚ。试验测得疲劳极限强度盯。，，为４４４ＭＰａ。３．６疲劳裂纹扩展速率（ｄａ／ｄＮ）试验对１８ｍｍ厚正火状态ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板取横向三点弯曲试样（１４ｍｍ×２８ｍｍ×１３０ｍｍ）进行疲劳裂纹扩展速率（ｄａ／ｄＮ）试验。试验按ＧＢ６３９８（金属疲劳裂纹扩展速率试验方法》规定在图７ＩＮＳＴＲＯＮ一１２５１型电液伺服万能材料试验机上进行，试验时取应力比Ｒ＝０．２，试验频率４０Ｈｚ，试验温度为常温。３个试样的试验结果见图７，按Ｐａｒｉｓ公式回归ｄａ／ｄＮ－－Ａｋ关系曲线３．７落锤撕裂试验落锤撕裂试验原来主要用于根据断口形貌确定铁素体钢的韧脆性转变温度，目前也用于评价材料万方数据ＣＰＶＴ汽车罐车罐体用ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的开发和试验研究ＶｏＥ７．Ｎ０３２０１０的断裂韧度。本试验中对１３ｍｍ厚正火及正火加ＳＲ处理状态钢板取横向试样（试样尺寸：１３７５ｍｍ×３００ｍｍ×４结论ｍｍ）进行落锤撕裂试验。试样缺口采（１）正火态的ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板具有６００ＭＰａ级的抗拉强度和良好的强韧性匹配，并且具有优良的低温抗拉性能；（２）正火及正火＋ＳＲ处理状态的ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的韧脆转变温度均低于一２０℃；（３）正火及正火＋ＳＲ处理状态的ＷＨ５９０表１１落锤撕裂试验结果用单边压制成型，试验按ＧＢ／Ｔ８３６３（铁素体钢落锤撕裂试验方法》进行，以测定不同试验温度下一次冲断的试样断口形貌特征：韧性断裂区（剪切断裂区）、脆性断裂区（解理断裂区）及剪切面积百分数（ｓＡ％）。试验时打击能为２３６０Ｊ，试验结果见表１ｌ。（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板具有优良的低温韧性；（ＳＡ％）９８，９７９４，９４８６，８５２５．２５９９，９７９５．９５８８，８６３４，４ｌ试样状态试验温度（℃）２０Ｏ剪切面积百分数（４）正火态的ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板具有很好的抗疲劳性能。参考文献：［１］许强，窦万波，刘国庆．液化石油气和天然气储运装备的现状与展颦［Ｊ］．煤气与热力，２００１，２１（６）：５３０—５３２．正火状态一２０—４０２０正火＋ＳＲ状态Ｏ一２０—４０［２］陈晓，秦晓钟．高性能压力容器和压力钢管用钢［Ｍ］．北京：机械工、１２出版社。２００７．如果按ＧＢ／Ｔ２１２３７－－２００７（石油天然气输送管用宽厚钢板》及ＡＰＩＳＰＥＣ５Ｌ－２００７《管线钢管规收稿日期：２０１０—０３—０５作者简介：许强（１９６２一），男，教授级高工，主要从事石油化工和燃气工业专用储运装备（球罐、油罐和槽车等）的新产品研究及国产化工作，通讯地址：２３００３１安徽省合肥市长江西路８８８号合肥通用机械研究院，Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｕｑｉａｎ９６２０８１ｌ＠１２６．ｃｏｍ。范》的规定，以２个试样的剪切面积百分数（ＳＡ％）平均值≥８５％为判据，则正火及正火加ＳＲ处理状态ＷＨ５９０（１７ＭｎＮｉＶＮｂＲ）钢板的延性裂纹止裂温度均为一２０℃。（上接第５ｌ页）那些没有能力或没有时间待掌握某种母材的焊接性能后再去拟定焊接工艺规程的单位，认为在一定条件下，可以输入外单位评定合格的焊接工艺，但条件是：（１）输入的焊接工艺评定必须是用于承压设备的焊接工艺评定文件；（２）当焊件有冲击试验要求时，不得使用输入的焊接工艺评定；（３）输入的焊接工艺评定，必须经过本单位采用对接焊缝试件验证合格后方能在焊件上使用。注：１．切几宽度约＜２ｍｉｌｌ；２．切断前将管板加工到≥１３ｎｕｎ即可图３试件接头焊后的结构与形式示意收稿日期：２０１０一Ｏｌ—ｌｌ修稿日期：２０１０—０１—２６１４外单位焊接工艺的输入作者简介：房务农（１９６５一），男，教授级高工，一直从事承压设备技术研究开发及工程总承包丁作，通讯地址：２３００３１安焊接工艺评定作用之一就是评定制造（或安装）单位能否焊出符合标准规定的焊接接头。对于・１２・徽省合肥市长江西路８８８号合肥通用机械研究院，Ｅ—ｍａｉｌ：ｆａｎｇｗｕｎｏｎｇ＠２６３．ｎｅｔｏ万方数据ContentsCoNTENTSChineseAbstract………………..IAbstract……………………………..IIIEnglish1Introduction(11.1PurposeandSignificance(11.2AnaerobicDigestionBasicPrinciple(21.3CurrentSituationsofResearchatHomeandAbroad(41.3.1OverseasDevelopmentStatusandTrendonTwo-phaseAnaerobicDigestionTechnique41.3.2DomesticDevelopmentStatusandTrendonTwo—phaseAnaerobicDigestionTechnique61.3.3StudyonApplicationsofRecycledAnaerobicDigestiveEffluent(6Effluent(81.3.4DevelopmentofAmmoniaNitrogeninRecyclingAnaerobicDigestive1.4InfluencingFactorofTwo—phaseAnaerobicDigestion(101.4.1Temperature(101.4.2pHandALK(111.4.3ORP(111.4.4ConcentrationandParticleDiameterofFermentedMaterial(111.4.5C/NofFermentedMaterial(121.5ContentandProgramofStudy(122Apparatus.MaterialandMethodforExperiments…………・142.1ExperimentalApparatus……………・142.2ExperimentalMaterial(152.3ApparatusandReagentsforExperiments............................................................・(152.4ExperimentalItemandMeasureMethod……………………・・162.4.1ExperimentalItems(162.4.2MeasureMethodofItems(17EffluentAfterSolid—liquidSeparation………….・233StudyontheRecycledDigestive3.1PurposeandSignificanceoftheExperiment………………一233.2ExperimentalDraft(233.3ResultsandAnalysis(243.3.1VariationofpH(243.3.2VariationofVFA(263.3.3VariationofAmmoniaNitrogen(303.3.4VariationofCODRemovalRate(323.3.5VariationofVolumeGasProductivity…………………。343.3.6VariationofCH4Content(373.4Summary(38研究生学位论文独刨声明和使用授权书独创声明他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含未获得——本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其(洼;塑逡直墓丝孟墨挂型虚堕的:奎拦互窒2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作■,了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:夺情日粉m年莎月矿日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名:和倚日期:勘加剥月加导师日期:力y9年运输包装件振动试验系统研究沈黎明,张华良,顾祖莉(上海大学,上海200072摘要:在流通环境振动分析的基础上,进行了运输包装件各种振动试验的特点比较,并对随机振动试验系统的方案和实施过程等做了一定的研究,为运输包装件的优化设计打好了基础。关键词:运输包装;振动试验;测试中图分类号:TH87114文献标识码:A文章编号:167224984(20050620217203ResearchonthevibrationtestsystemoftransportpackageSHENLi2ming,ZHANGHua2liang,GUZu2li(ShanghaiUniversity,Shanghai200072,ChinaAbstract:Basedontheanalysisofthepackagetransportationenvironment,differentvibrationtestsarecomparedinthispaper1Researchofmethodsandprocessesoftherandomvibrationtestsareincludedandthislaysthefoundationforoptimumdesignoftransportpackage1Keywords:Transportpackage;Vibrationtest;Testing收稿日期:2004209222;收到修改稿日期:2004212207经济的快速发展和交通设施的不断完善促进了商品流通的迅猛增长。降低商品成本、减少资源消耗、减轻道路交通压力的主要方法之一就是对商品运输包装件进行优化设计,而优化设计的主要手段之一就是振动试验。1流通环境振动分析包装运输件在流通过程中受到的振动主要来自于运输环节,振动强度在频率轴上的分布(频谱表示它与运输工具、装载方式、路况等诸多因素有关。一般情况下,水运和铁路运输振动对包装运输件的影响要低于公路。下面的频谱图描绘了两种车型在不同载荷下以时速8815千米行驶在某高速公路上时的振动情况。图1曲线A、B表示分别装载了9072kg和18144kg货物的弹簧减振汽车的振动情况,曲线C、D表示分别装载了2268kg和8165kg货物的空气减振汽车的振动情况。图1四条曲线都在频率轴上出现了多个峰值,并且第一和第二峰值所在频率不成倍数关系,可以判定各振动系统都属多自由度系统。四条曲线的第一峰值最大,均出现在2至5Hz范围内。第二大峰值的差异较大,曲线A、B出现在第二波峰上而曲线C则出现在第四波峰上,第一峰值的功率谱密度一般是第二大峰值的4到5倍。一般来说低于100Hz的振动容易造成运输包装件内装物的机械性损伤,因此,在运输包装件的缓冲设计时,往往比较注重对低频振动的吸收。2运输包装件振动试验系统的激振方式一般运输包装件的缓冲性能需要通过试验来进行评定。原始的试验方法往往是将运输包装件经过实际的流通运输环节,用这种试验方式来评定运输包装的缓冲性能不确定因素较多、周期较长,因此,在条件允许的情况下,往往采用有振动台组成的振动试验系统。振动试验系统的分类方法很多,其中根据激振频率可分为定频振动试验、变频振动试验和随机振动试验。211定频振动试验第31卷第6期2005年11月中国测试技术CHINAMEASUREMENTTECHNOLOGYVol131No16Nov,2005定频振动试验就是在试验中将振动台的振动频率维持在某一恒定值附近,由于大多数运输工具在运输途中的最大振动峰值出现在低频的2至5Hz,因此运输包装件定频振动试验的振动频率规定为3至4Hz,振动加速度控制在0175g±0125g范围内。定频振动试验系统在工作频率附近表现出二阶系统的特征,为了降低振动激励装置的功率,常常将工作频率选在非线性的共振区附近,由于定频振动试验的频带很窄(Δf趋于0,一般非线性问题在精度允许的误差范围内可以忽略,所以这使得振动的测量与控制变得比较容易。在实际运用时,很多影响运输包装件的振动问题也正好出现在试验频率附近,因此,定频振动在运输包装件试验中得到了较多的使用。212变频振动试验大多数运输工具在运输中的参振系统为多自由度系统,有时第二大振动共振峰频率正好与运输包装件内装物的某一固有频率一致,这时定频振动试验结果就很难评定被测运输包装件的效果。因此为了能够在运输工具振动全频率范围内评定运输包装缓冲效果,可采用变频振动试验。变频振动又称扫频振动,即振动台的振动频率将在某一范围内连续变化。通常运输包装件变频试验的频率扫描范围为3~100Hz,振动台最大加速度控制在0125~0175±011g,扫频速度是每分钟1/2个倍频程。虽然大多数变频振动试验系统的扫频范围经过振动系统的非线性共振区,但是试验每一时刻的频率还是单一的,所以在对工作台激振时采用对不同频率的定值补偿便能在精度允许的误差范围内完成试验。变频振动试验需要较长的时间,但对运输包装件缓冲性能的评定则比定频振动完善。213随机振动试验虽然变频振动试验能够覆盖运输工具的振动频率范围,但在任意时刻的振动频率则是单一的。而实际运输过程中运输包装件受到运输工具的振动激励在频率上(见图1具有一定的带宽,因此采用一定频带宽度激励的振动试验更能反映运输包装件的缓冲性能。具有一定频带宽度的振动试验并不存在随机因素,但与随机振动一样具有一定的频带宽度,从频率分析上可采用类似的方法,因此,把具有一定频带宽度的振动试验统称为随机振动试验。3随机振动试验系统方案实施运输包装件随机振动试验系统主要有信号处理器、振动台、测振传感器等组成。311振动机构频率特性运输包装件随机振动试验要求的振动频带为3至100Hz,在此频带范围内试验台机构的频率特性与标准的二阶系统模型比较接近,其幅频特性函数A(f为:A(f=11-ffn22+2ξffn2式中:固有频率fn、阻尼率ξ分别为:fn=12πkmζ=c2km其中:k、c、m分别是参振系统的刚度、阻尼系数和质量。图3为幅频特性伯德图,从图中可见,只有当阻尼率被调整在016至018且固有频率高于100Hz时,才能得到满意的振动谱。而运输包装件振动试验实际的参振系统很难达到如此高的固有频率,因此只有通过频率补偿来满足振动激励的要求。312激励信号的合成运输包装件振动试验采用随机信号是为了使试验更接近实际的流通环境,振动信号可以将纪录的实际流通环境振动信号进行再生。但是,由于实际的流通环境变化因素很多,在对参振系统频率补偿等方面使试验变得过于复杂,比较可行的方法是根88中国测试技术2005年11月据实际情况,由计算机合成出振动信号。方法是:(1包装运输件随机振动试验系统一旦建立,其试验参振系统的阻尼系数和刚度的变化对试验结果的影响可以忽略,不能忽略的是试件质量的影响。那么,通过试验前秤得试件重量且将其输入信号处理器,处理器根据幅频特性计算式算出3至100Hz频段内的补偿曲线