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堆焊耐磨板结构是应用大跨度空间结构设计理念并结合仿生学而提出的一种新型结构,该结构具有刚度大、用钢量省、传力路径明确及节点设计简单等优点。计算表明比普通的闸门结构节省了约30%的用钢量。

首先就这种结构的渊源进行探讨,介绍了双拱空间结构的概念是如何提出的,与传统的实腹梁以及普通桁架结构进行比较,体现出了双拱结构的优势,并介绍了双拱形空间钢管结构在挡潮泄洪闸门中的应用情况。之后对双拱结构的参数及形状进行了优化,包括布置榀数、双拱的线型及双拱的厚跨比等,考虑荷载、端跨比、跨度及弦杆等因素的影响。堆焊耐磨板同时根据优化的结果,制定了可查询的设计表格,给设计人员提供了初步设计的依据。

 

堆焊耐磨板使用性能

不同的工作条件要求堆焊耐磨板要有不同的使用性能，其主要的使用性能包括耐磨性、耐蚀性、耐高温性和耐气蚀性等。
1.耐磨性 
磨损是材料在使用过程中表面被液体、气体或固体的机械或化学作用而造成的破坏现象。磨损是一个很复杂的观破坏过程，它是金属材料本身与它相互作用的材料以及工作环境综合作用的结果。磨损有五个基本类型：粘着磨损、磨料磨损、冲击浸蚀、疲劳磨损和动磨损。 
（1）粘着磨损 
它是由于材料之间相对移动，两接触面之间凹凸不平，个别接触点之间发生焊合、变形而造成撕裂或转移结合到另一表面上，而产生的表面被破坏的现象。这种磨损有三类，当载荷很小时，由于摩擦热产生氧化膜，阻止滑动的焊合现象，为氧化磨损。当载荷很大，滑动面产生的焊合为金属磨损。擦伤（包括撕脱和咬死）是第3类磨损形式。
粘着磨损多发生在滑动摩擦的结构件润滑不良或不进行润滑的时候，比如轴、轴承、高压阀门的阀座、切削刀具等零件的工作中。  粘着磨损的堆焊材料一般要求要有小的摩擦系数，要与相互摩擦的材料有相进的硬度和耐磨性。常用的抗粘着磨损的堆焊材料有铜基合金、钴基合金和镍基合金，铁基合金在阀门业中也有广泛的使用。

 

1. 选择合适的堆焊材料：如优质的低氢堆焊材料和低氢的堆焊方法。对重要的堆焊结构，应采用超低氢、高韧性的堆焊材料，耐磨钢板、焊剂使用前应按规定烘干。

  2. 焊前仔细堆焊耐磨板表面上的水、油、锈等污物，减少氢的来源，以降低焊缝中扩散氢的含量。

  3. 采用低匹配的焊缝或“软层堆焊”的方法，对防止冷裂纹也是有效的。

  4. 避免强力组装、防止错边、角变形等引起的附加应力，对称布置焊缝，避免焊缝密集，尽量采用对称的坡口形式并力求填充金属减少量，防止焊缝缺陷的产生