抑尘剂制备及其应用技术研究现状
斯芳芳;王德乾;王明杰;梁伊凡;王书翰;随着工业化和城镇化进程加速,粉尘污染已成为全球性的环境问题,严重威胁着人类健康与生态平衡。抑尘剂作为一种有效的粉尘控制手段,近年来备受关注。综述了抑尘剂的研究进展及其在不同领域的应用现状,按原料来源、制备方法、抑尘机理对抑尘剂进行了分类,详细介绍了抑尘剂的性能测试要求和方法,梳理了抑尘剂在不同应用场景下的配方研究、使用效果评估等方面的最新研究成果,分析总结了当前抑尘剂技术存在的问题和发展趋势。最后,提出了新型、高效且生态友好型抑尘剂的开发与应用对于缓解空气粉尘污染、保护人类健康及促进可持续发展的重要意义。
铁路车轴表面滚压技术及其标准研究进展
汪永阳;陈刚;鲁松;赵海;汤伟;高杰维;制造缺陷与服役缺陷易导致铁路车轴疲劳及断裂,严重威胁铁路运输安全。为提升车轴的疲劳强度、抗损伤能力并延长其剩余使用寿命,表面改性技术被广泛采用。表面滚压通过降低表面粗糙度、制备塑性变形改性层和引入残余压应力,成为车轴表面改性研究与应用热点。表面滚压包括常规滚压和深滚压,常规滚压可细化晶粒、提高显微硬度,但其改性层较浅;深滚压不显著改变晶粒尺寸,硬度提升亦与车轴材质相关,但改性层深度可达数毫米。系统概述了国内外车轴常规滚压与深滚压的研究及应用进展,进而归纳了现有车轴表面深滚压的相关标准与工艺要求,以期为我国车轴表面滚压技术的研究、应用及标准制定提供参考。
多参数耦合下钢轨砂带打磨效率-表面质量协同优化机理与工艺研究
王鑫;汤铁峰;涂文靖;赵静存;牛魁雄;雷彦明;针对轨道交通钢轨砂带打磨的效率-质量协同优化问题,选取60N型廓形钢轨开展系统性工艺试验。通过砂带目数(24~80目)、打磨压力(90~270 N)与打磨转速(2 000~3 000 r/min) 3个参数,定量表征了打磨工艺对钢轨材料去除特性、表面质量及工艺稳定性的耦合作用机制。研究结果表明:(1)在材料去除量方面,低目数砂带呈现显著优势,24目砂带在180 N压力及2 500 r/min转速工况下的单次去除量达0.584 mm,较80目砂带提升7.6%;但高目数砂带在270 N或3 000 r/min下易诱发工艺失稳;(2)表面粗糙度Ra与砂带目数整体呈负相关,80目砂带在90 N低压工况下实现最优表面质量,而高转速导致的热损伤会导致Ra快速恶化;(3)噪声水平测试显示存在最优工艺窗口,36目砂带在2 500 r/min转速及180 N压力下可实现材料去除量0.576 mm、Ra 2.883μm与噪声96.5dB(A)的最优组合。研究创新性提出分阶段工艺策略:粗磨阶段采用中目数砂带组合参数(36目、180 N、2 500r/min)实现高效去除,精磨阶段转换至高目数砂带组合参数(80目、90 N、2 000 r/min)保障表面质量。该结论为制定钢轨砂带打磨技术规范提供了量化依据。
接触面积对合成闸瓦制动摩擦磨耗性能影响的研究
裴顶峰;贺春江;吉媛;郭鑫宇;利用1∶1制动动力试验台对2种不同摩擦接触面积的LH2型合成闸瓦样品进行摩擦磨损性能测试,考察摩擦接触面积对摩擦系数、磨耗量、温升等性能的影响。研究结果表明:在现有LH2型合成闸瓦结构基础上,通过封闭散热槽,可增大合成闸瓦接触面积15.1%,延长合成闸瓦使用寿命8%;常规制动时可提高摩擦系数0.002~0.017;由于封闭散热槽影响散热,紧急制动和坡道制动时车轮最大温升分别提高28.0、87.3℃。研究结论对了解合成闸瓦摩擦磨损特性及提高闸瓦使用寿命提供依据。
高性能桥梁钢焊缝针状铁素体的形成及其对韧性的影响
郝玉朋;高振坤;李力;胡玉堂;孙东宁;高性能桥梁钢是大跨度钢结构桥梁建设的关键材料,其焊接性能是实现工程应用的核心。高性能桥梁钢的焊接主要聚焦于焊缝的强韧化,尤其是韧性的提升。针对500 MPa级耐候桥梁钢,以提升焊缝韧性为目标,系统研究了焊接热输入(25~50 kJ/cm)对焊缝韧性及微观组织的影响规律。结果表明:随着热输入增大,焊缝冲击韧性下降;仪器化冲击测试进一步揭示,其本质是焊缝裂纹扩展能量的急剧降低。通过金相与EBSD分析,焊缝性能变化与微观组织演化密切相关,较低热输入促使针状铁素体含量增加,形成交织排列结构,通过细化晶粒与提高大角度晶界比例,同时实现焊缝强韧化提升。高性能桥梁钢焊缝屈服强度达到600 MPa以上,-40℃条件下冲击吸收能量大于120 J,为高性能钢结构桥梁建造提供了数据支撑。
不同元素金属防护涂层性能试验研究
吴韶亮;石振平;王涛;刘郑琦;张琪;南阳;张喆;杜玮;制备了不同元素金属防护涂层试样,测试其涂层附着力、微观结构、耐磨、耐腐蚀性能以及抗破损性能等。结果表明:金属涂层与基体附着性良好,破坏强度均高于14 MPa;Zn-Al合金涂层微观结构均质性较好,截面形貌呈现等轴晶组织结构;不同元素金属涂层的耐磨能力由高到低依次为:Al、3Cr13不锈钢、Zn-Al合金、Zn、1Cr18Ni9不锈钢、7Cr17不锈钢;经过1 200 h中性盐雾试验后,Zn-Al合金涂层防护试样未出现锈蚀,对钢轨基体腐蚀防护作用良好。Zn-Al合金涂层具有较优的综合性能,能较好地起到对金属基体长效防护的作用,是铁路线路金属部件腐蚀防护技术研究的新方向。
基于贝叶斯网络的铁路货车空气制动故障智能诊断方法研究与应用
房宏志;高善兵;付长泰;周广钦;尹继承;针对铁路货车单车制动性能试验中对空气制动故障诊断依赖人工经验、准确性低的问题,研究并提出了一种基于贝叶斯网络的智能诊断方法,其针对铁路货车主要制动故障类型,结合专家知识构建了“故障部件-故障原因-故障表征-试验结果”的4层贝叶斯网络初始模型,利用Peter-Clark算法进行网络结构学习和优化;采用期望最大化算法获得各节点的条件分布概率;在此基础上设置诊断角色,将制动试验观测证据输入模型,通过联合树推理算法计算故障节点的后验概率,实现对故障原因的智能诊断;通过准确性验证,表明建立的诊断模型具有较高的诊断精度。同时研究探讨了将建立模型嵌入单车试验器等设备的工程应用路径,为车辆检修作业的智能化提供支持。
高铁成段换轨模式与技术研究
曾兴斌;由于无砟轨道结构与高铁行车组织模式的特殊性,高铁成段换轨尚未形成成熟、稳定的施工模式。系统分析了高铁成段换轨面临的施工条件与主要技术难题,针对性提出了同步法施工模式及其关键作业技术。该模式通过同步组织卸轨、焊接与换轨工序,优化车辆编组与行车组织,有效减少了工序干扰。现场实践表明,同步法施工模式能够安全、高效地完成高铁成段换轨施工,改善钢轨病害,提升轨道结构的长期服役质量与线路平顺性,可为高铁成段换轨施工提供借鉴和参考。
期刊信息
《高速铁路新材料》(英文名称:Advanced Materials of High Speed Railway;汉语拼音名称:GAOSU TIELU XINCAILIAO)是中国铁道科学研究院集团有限公司主办的高铁新材料领域专业学术期刊,2022年2月创刊,双月刊,国内外发行。本刊宗旨为聚焦高铁新材料、新技术、新工艺,刊载铁路新材料领域相关基础研究和应用研究成果,服务我国铁路科学发展和科技进步。
《高速铁路新材料》全文除印刷版外,还可以从中国知网(CNKI)、万方数据期刊全文数据库、VIP中文科技期刊数据库等检索阅读。
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