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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。
工程机械高强度耐磨钢产品应具有高硬度、高韧性、高强度、低碳和低合金等内在特性，以保证“高耐磨、易加工、省材料、降成本”目标的实现。参照日本、瑞典等标准，标准中设计了NM300、NM360、NM400、NM450、NM500、NM550及NM600七个耐磨等级。便于用户选材。在保证高硬度的同时，保持良好的冲击韧性，以抵御外来冲击载荷。据资料报道，NM360与普通钢板相比，有不低于两倍的耐磨性能，NM400则不低于2.5倍的耐磨性能；NM550则不低于4倍的耐磨性能。耐磨钢把高强度、高硬度、可焊接、易折弯这些特性融合在一起，具有优异的力学性能和良好的耐磨性，能适应不同工况的多种挖掘条件。耐磨钢是工程机械材料研究的一大进步。
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堆焊耐磨板的加工方法
1. 切割：可用等离子切割、碳弧、砂轮锯将堆焊复合耐磨板切割成所需要的形状。 方法是用空气或者惰性气体等离子弧进行切割，方法是从合金面开始切割。碳弧切割应从基板一面开始切割。如果采用锯片，只能进行直线切割，需要采用碳化硅锯片。2. 弯曲：堆焊复合耐磨板可以进行冷加工成型，根据需要弯曲成所需要的形状，或弧或圆。凹面成型，合金裂纹由于向内应力将紧闭；凸向成型，裂纹将变大开裂，这是正常现场。如果开裂过大，使用相应焊条进行修补。卷曲成管，按小弯曲半径进行。
3. 开孔：大孔可以采用等离子切割，小孔使用电火花机床。装配螺栓用的沉头孔可以用等离子或者碳弧切割加工。
4. 焊接：堆焊复合耐磨板的母材是可焊接性能很好的钢板，需要两块钢板拼接时，可先将背面母材焊接在一起，然后用相应的堆焊焊条将正面堆焊层填平补齐。堆焊复合耐磨板也可以焊接到其他钢结构上。
5. 塞焊：可用等离子或者碳弧气刨在堆焊复合耐磨板上开孔，通过塞焊的方法与其他钢结构件连接。
6. 螺栓固定：可以用闪光焊或者融化焊的方法将螺栓焊接到堆焊复合耐磨板的母材上，然后与其他工件连接，也可以在堆焊复合耐磨板上开孔，通过螺栓与其他工件连接；
7. 表面加工：堆焊复合耐磨板表明无须加工，如果需要加工，只能是研磨，其他常规方法不适用。堆焊复合耐磨板不适用表面精度要求高的场合。
