接触网施工组织研究（精选4篇）
接触网施工组织研究 篇1
1接触网施工组织方案关键项目
1.1控制工程及重难点工程
(1) 控制工程
与站前单位交叉施工, 在同区段施工时应提前沟通, 做好施工配合, 施工中工具材料不能抛掷, 以免造成人身伤害。
(2) 重难点工程
施工工期紧, 任务重, 施工便道少, 材料运输难。隧道多, 需要良好的照明设备。
1.2主要工程数量 (表格形式)
接触网施工主要工程量信息见表2, 需要在施工组织方案中统计表格信息中设备数量。
1.3主要材料供应计划
接触网施工主要材料:M20化学锚栓、隧道吊柱、钢支柱、支持装置料、定位料、电瓷、承力索、接触导线、供电线、正馈线、保护线、吊弦料、电连接料、分相分段绝缘器、避雷器及开关共计12类别。
主要统计信息:计划首批到货时间、计划末批到货时间、到货数量等。
2施工组织方案关键点
2.1施工组织
施工组织机构及职责分工是施工方人员安排的重要依据, 是工作开展的人力保障。主要涵盖内容:
(1) 组织机构包含以下部门并安排相关负责人:总负责人、现场负责人、技术负责人、工程部、安质部、物资部、综合部、计财部、施工队。
(2) 施工队伍安排及任务划分:根据实际工程特点及相应的工程数量, 合理配置劳动力资源, 在保证工程按时完成的前提下, 以不浪费、不缺工为原则, 安排一定数量施工队上场, 其中合理分配上、下部施工队。
(3) 各专业工程施工协调安排:建立一整套健全的管理制度系统地进行管理、通过管理顺利处理施工中各专业的配合问题。
2.2施工测试
施工测试是保证接触网设备质量的检验手段, 包含项目:材料报验;设备质量检验;零配件质量检验;杆塔质量检验;接触网工程检验与实验;电气设备试验。
2.3施工工艺
施工工艺是接触网施工能否符合技术标准的根本保障。是施工单位技术核心体现。施工工艺应包含接触网施工全部环节, 在施工组织方案中占据非常重要的地位。根据目前形式接触网施工, 其工艺主要涵盖环节有:供电线基础开挖工作;接触网工程隧道内打孔灌注的施工;组立钢柱;腕臂安装;拉线安装;硬横梁及吊柱安装;承力索、接触线架设;弹性吊索安装;悬挂调整;附加线架设;线岔安装调整;分段绝缘器安装调整;隔离开关安装调整;设备接地安装;冷滑行试验等14处。
2.4施工进度计划
施工进度计划应包含表3所含工作项, 并严格标明各工作项起始时间节点。
3总结
通过对目前接触网施工组织方案的分析研究, 确定接触网施工的关键工序, 对重点施工环节进行科学合理的技术、工艺把控。并确立整个施工的工期、质量、安全等保障系统。从接触网施工的各个方面, 各个环节全面把控施工走向, 保证施工任务完成。同时, 学习现阶段科学管理办法、先进技术, 对接触网施工组织进行了更加科学合理的改进。
摘要：随着我国铁路电气化技术水平的不断发展, 接触网施工, 特别是高速铁路接触网施工的施工组织要求越老越高效、科学。本文研究总结了高标准接触网工程新形式施工组织模式的主要涵盖内容, 为接触网施工组织编制提供一定参考。
关键词：接触网,施工组织,方案
参考文献
[1]刘永利.电气化工程接触网施工组织设计的思考[J].电气化铁道, 2006, (z1) :69-71.DOI:10.3969/j.issn.1007-936X.2006.z1.019.
[2]朱飞雄.接触网程序化施工组织[J].铁道工程学报, 2001, (2) :80-81, 69.DOI:10.3969/j.issn.1006-2106.2001.02.019.
高速铁路接触网施工质量控制研究 篇2
在接触网施工中必须控制好施工精度, 同时, 在施工过程中容易出现的误差必须提前做好防范, 落实到每个流程中, 降低误差。另外从细节做起, 从各方面严格要求, 争取做到接触网悬挂安装一步到位 (施工人员、操作机械、材料、施工方法) 。为了保证高速铁路的安全运行, 必须加强接触网安装的规范与准确。实践证明, 在高速铁路接触网施工中电气化接触网能很好地解决高速铁路安全运行中的安全问题。电气化接触网与受电弓系统有着紧密的联系, 改善接触网与受电弓的弓网关系, 接触网可以延长使用寿命, 并且在建设中投资与维护费用都比较低。所以, 要想延长接触线和受电弓的使用寿命, 就必须提高接触网的安装精度, 提高受流质量。由于接触网质量的好坏直接影响高速铁路的运行。所以, 为了达到接触网质量的标准, 在接触网施工中必须按照设计标准实施, 并且提高安装精度, 缩小误差。随着现代技术的不断发展, 在接触网施工中不断创新技术, 不断实践, 总结经验, 对保证高速铁路接触网的有效建设有着重要意义。
1 高速接触网施工控制点及其施工技术
1.1 施工定测
为达到整体到位一次安装成功的目的, 要对每一根支柱进行实际安装状态的测量, 不仅要将各支柱线路的实际状态用数据表示出来, 而且所测量的数据精确度必须要足够高。
1.2 高速接触网线岔布置技术
道岔处接触线的空间如何定位取决于受电弓的尺寸和滑板取流方式。交分式线岔, 关键技术在于交分吊弦的应用和始触区附近与受电弓滑板的相互配合;支持结构采用双腕臂;后定位处双拉受力设计;受电弓滑板优先采用单边受电通过, 困难情况应满足关节布置的原则通过。交叉吊弦的应用可使受电弓接近始触区时对本线接触线的抬升转化为非接触支的相应增高, 从而防止钻弓并减少磨耗。由链形悬挂的计算理论也可以推出:对采用较大的结构高度和较小的承力索张力以及在距悬挂点较远处安装交叉吊弦都十分有利于这种抬升的配合效果。
1.3 恒张力架线
普通架线技术和设备架线, 由于其架线张力变化幅度过大, 导线不能承受自身重量使其发生弛度变化, 不断弯曲, 由于悬挂点附近导线的严重变形, 造成修复困难的局面。另外, 以往的导线引导装置设备比较落后, 在安装过程中时常造成导线变形, 造成架设好后的导线质量不断恶化, 形成危险, 同时不能满足高速行车对弓网关系的要求。因此, 在高速铁路工程建设中为了确保较高运行速度下接触线与机车受电弓具有良好的弓网关系, 采用恒张力架线设备及相关施工技术正好能解决这一问题。在建设过程中必须创新技术, 如路基、桥涵、轨道工程、接触网工程等。同时在工程施工中, 导线架要保证平整、光滑、有弹性, 才能满足高速行车要求, 不能存在变形等现象, 以免给行车安全带来危险。另外, 在设计时对于接触导线的选用必须具备以下条件:单根铜合金导线要求机械强度高、耐温特性好、导电率较高;承力索一般选择与接触导线相匹配的铜合金绞线。
1.4 吊弦安装工艺及技术
对承力索悬挂点的高度进行测量复核, 根据下部工程隐蔽记录中的实际跨距等数据, 通过软件计算后, 得出每根吊弦长度及吊弦间距, 列表供吊弦预配安装用。吊弦一次到位安装工艺流程:测量承力索悬挂点高度一测量实际跨距一计算机数据处理一列表预配一作业车安装。吊弦整体到位一次安装工艺是在承力索、接触线、支柱装配一次到位的基础上, 通过测量计算后, 将误差考虑在内, 得到吊弦长度及位置的精确尺寸, 达到一次整体到位安装的目的。
2 接触网施工质量的控制措施
1) 测量误差控制。跨距除决定支柱纵向安装位置外, 还会直接影响跨间吊弦长度, 在整体吊弦施工前, 先测量支柱跨距, 沿钢轨布置吊弦间距, 用红油漆标注在钢轨上 (包括悬挂点处) , 测量误差控制在±5 mm内。另外, 结构高度测量同样影响吊弦长度, 须在接触线架设完成后方可测量, 用测量杆挂到承力索座中, 测量承力索悬挂点到线路轨平面的距离, 误差控制在±3 mm。
2) 在施工中, 针对周围环境竖立支柱, 控制支柱与既有信号机构的了望视线角度, 观察是否有信号, 不能对信号的显示有任何影响。另外在立支柱架线时要与周围的建筑物保证一定的距离, 要严格按照设计好的安装图进行施工。
3) 在施工中的设备要与设备单位做好配合, 并对设备加以保护, 以保证铁路运行中接触网的正常使用。
4) 在施工中既有运营设施是不可缺少的一部分, 所以要根据工程的需要情况, 制定相应的计划, 对“施工天窗”个数和具体时间进行合理安排。
5) 在施工过程中, 往往会遇到一些突发情况, 不能正常施工, 需要对施工方案进行调整, 因此要做好预防措施利用PDCA控制法进行施工。
6) 合理划分区段, 避免分散作业, 以利于质量安全和施工组织。另外, 合理控制工程成本。精心安排合理的封闭点和工期, 编制切合实际的施工方案, 精心组织、科学管理, 才能保证利用有限的投资完成更多的工程量, 为设备维护和运输安全提供保障, 使施工成本有序可控。
3 结语
总之, 我国的电气化铁路正在进入一个崭新的时代。电气化铁道接触网作为一种低能耗、低成本、高效率的运行方式给铁路运输行业带来了质的飞跃, 推动了我国铁路系统的建设步伐。保证整个接触网的安全运行是整个电气化铁路安全运行的一个保障。因此, 要不断实践创新技术, 总结解决高速接触网施工问题的新观点和新方法。
参考文献
[1]杨湘民.浅谈接触网施工误差的控制方法[J].电气化铁道, 2004 (1) .
[2]中铁电气化局集团有限公司 (译) .电气化铁道接触网[M].北京:中国电力出版社, 2001.
[3]许建国.接触网施工技术创新的认识与探讨[J].新技术应用, 2001 (6) .
接触网施工组织研究 篇3
接触网技术对现代铁路运输已成为其必不可少的部分, 而且接触网的技术还在不断地完善, 以满足铁路对运输速度和效益的要求。我国的铁路建设相对起步较晚, 改革开放以来, 我们也逐渐引进新的技术, 在自主研发的基础上, 我国的铁路技术也日益完善, 但是在接触网的施工中还是存在一些问题需要解决的。首先是施工人员的素质较低, 由于我国的特殊国情, 在大量的工程设施施工中, 出了技术管理人员和上层管理者之外, 从事底层工作的人员大多是农民工, 他们没有接受过专业的技术培训, 受教育水平低, 对于一些技术性的问题更是无从下手。在设备方面与西方国家相比还是存在一定的差距, 设备的落后, 整体性能差都会导致接触网的施工出现隐患问题。其次就是在施工技术方面存在的问题, 我国接触网的施工技术没有跟随经济的发展, 施工技术没有更新, 导致与现在接触网施工的要求无法达标。同时在接触网的施工技术发面我国还没有自己的制度和标准, 只是在参考国外的标准, 没有具体的要求会导致不能规划化施工。
2高速接触网施工技术的研究
由于高速接触网与常规的铁路接触网不同, 他的技术要求较高, 所以一定要在施工的时候保证施工的精确, 在施工前对各项数据进行准确的计算, 把误差最小化, 同时一定要在施工时保证工序的标准化和规范化, 要实现以上目标, 需要对以下几个方面的问题加强重视:a.开发和研制新型测量仪器设备, 保证施工定测技术的质量;b.重视基础工程的施工过程, 尽量避免因出现基础位移或偏斜而影响到接触网的安装;c.研究和完善支持装配计算及安装调整计算, 提高支持结构的调整速度和精确度;d.研究和完善软硬横跨的安装调整及其计算, 提高软横跨的调整速度和精确度;e.研究和完善整体吊弦预制及施工技术, 将因整体吊弦长度引起的接触线高度和弛度变化控制在最小范围内:f.研究和完善高速接触网线岔布置技术, 消除线岔处的硬点;g.积极研究恒张力放线的技术特点和施工工艺;h.积极研究组合定位装置施工技术;i.积极研究接触线高度偏差的控制技术。
在施工和测量方面, 我们需要引进和更新新的技术设备, 保证工程实测的准确和精确性, 对施工的地点的地质进行勘察。而且目前我国接触网支柱的基坑很少采用机械作业, 而是采用人工作业, 虽然人工作业可以节约成本, 减少占用的资源, 但是这明显已经跟不上高速接触网技术的要求, 高速接触网需要保证基坑的密实性, 还有保证基坑的规则性, 所以基坑的挖掘必须机械化, 保证基坑的稳定性, 为工程开展打下良好的基础。对此我们认为通过以下几种方法可以有效解决上述问题, 为基坑挖掘工作的顺利进行提供重要保障。第一种方法是切割开挖法;第二种是钻孔开挖法;第三种是控制爆破法。其中第一种方法也就是切割开挖法适合于范围相对较小, 多用于那些基础设计图外形为方型的接触网基础。另外, 需要注意的是该方法的实施需要利用特定的工具, 这类工具切割功能很强, 切割过程需要沿着接触网基础图的外型尺寸线进行。对于基础设计图外形为圆型的接触网基础, 可采用钻孔开挖法。对于质地坚硬的石质基坑, 可采用控制爆破法。控制爆破法也称安全爆破法, 它是根据岩石的强度、基坑爆破要求, 通过计算来确定炮眼位置、炮眼深度、装药量及装药方式而达到预期效果的爆破方法。
在日常工作过程中我们常常采用一种整体吊弦技术来完成接触网的吊弦技术施工。这种技术以及工艺对其实施要求较为严格, 这点可在以下几个方面得到充分体现。首先:与其他技术相比, 此技术要求所采集到的原始数据必须具备较高的精确度, 而且在对所采集到的数据进行检测时也必须应用精密的仪器, 以保证检测的精确度;其次, 该技术要求必须使用先进的计算机技术完成对整体吊弦的计算, 只有如此才能得到较高的速度和准确度;最后该技术要求必须要通过工厂化的处理过程完成整体吊弦的制作, 以保证加工工艺的精确性。
不可调载流技术常常用于高速电气化铁路接触网吊弦, 这种方法中高速电气化铁路接触网吊弦的两端需要进行永久固定, 一次加工成型并且需要一次安装到位, 不可以进行调整, 因此, 需要保证接触网设备的“高可靠性以及维修次数少”的技术要求。整体吊弦的施工方法如下: (1) 采用激光测距仪、经纬仪等进行原始数据的精确采集; (2) 建立数据库, 编制专用计算程序; (3) 输入原始数据与计算条件, 经计算机分析计算后打印实际所需的计算结果; (4) 根据结果完成工厂化的精加工过程, 保证误差限制在±1.5mm之间, 并且要及时完成对预配结果的审核以及包装等工作。; (5) 现场安装要通过安装作业车来完成, 在安装结束后要及时检测安装结果, 保证结果的精确性。在高速接触网施工中, 对于整体吊弦施工来说, 还有以下几点要求必须注意: (1) 必须依据现场实际采集的原始数据进行精确计算; (2) 吊弦的预制压应采用成熟的工艺方法, 在工地进行工厂化预制; (3) 安装时必须对接触线及承力索进行超拉, 以消除导线的新线蠕变伸长量; (4) 保证安装位置, 测量应从悬挂点向跨中推进。
接触网道岔定是一类很关键的设备, 弓网事故多发生于此处, 特别是在与行车安全相关的问题中。研究发现, 现在国内外已经积累了丰富的高速接触网线运营的经验。作为一类接触网设计的关键技术, 保证合理布置的道岔区平面将会对整条线路施工的可靠性以及线路的性能产生直接影响。辅助三线关节式道岔定位在国外客运专线的实际运营效果令人满意, 由于该方式实质上接近锚段关节式的过渡原理, 故弓网取流的质量和安全性最容易得到保证。
正线高速 (350 km/h) 和侧线低速 (<100km/h) 无交分式道岔定位方式在设计时应优先满足交叉道岔定位所述的基本原则, 且还要考虑如下因素:
(1) 合理设置定位处的拉出值, 优化侧线下锚的方向, 充分考虑始触区内的弓网安全的关系, 确保正线受电弓高速通过时, 动态范围内不与侧线接触网发生关系。
(2) 对于350 km/h的正线, 接触线的变化坡度为0。侧线由于速度较低, 其坡度的变化应考虑受电弓在正线和侧线转换运行时, 任何方向都应满足始触区范围无线夹的布置要求。
(3) 标准等高定位点位于两线600~800 mm之间。
综上所述, 随着经济的发展, 铁路运输的要求还会更高, 高速接触网技术也会更加的发达, 所以我们要不断紧跟时代的发展, 加强对接触网施工技术的研究, 保证接触网施工的安全和稳定性, 这不仅能保证铁路运输的安全性, 更会增加巨大的社会收益, 保证我国经济稳定健康的发展。
摘要：随着经济发展的要求, 铁路运输的速度也在不断的提高, 接触网是保证高速铁路正常运行的保证, 接触网可以向机车提供持续的电力, 所以接触网是整个机车供电系统的重要组成部分。而且更为关键的是接触网是没有后备的, 一旦接触网受损, 整个线路就会停运, 因此高速接触网的好坏, 直接关系着整个铁路运输的安全和效益。所以一定要加强铁路接触网施工技术的研究, 保证高速铁路的安全运行。本文在论述接触网施工存在的问题时, 提出了对接触网施工技术的研究, 为对接触网施工技术的顺利实施奠定良好的基础。
关键词：电气化,铁路,高速,接触网,技术
参考文献
[1]黄飞鹏, 刘国红.电气化铁路接触网施工中整体吊弦应用的探讨[J].电气化铁路, 2002.[1]黄飞鹏, 刘国红.电气化铁路接触网施工中整体吊弦应用的探讨[J].电气化铁路, 2002.
[2]铁路部电气化工程局第一工程处.电气化铁路施工组织与管理[M].北京:中国铁路出版社, 1995.[2]铁路部电气化工程局第一工程处.电气化铁路施工组织与管理[M].北京:中国铁路出版社, 1995.
接触网施工组织研究 篇4
本工作采用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上成功制备了含有大量弥散分布的纳米α (Fe, Cr) 相的Fe基合金涂层, 并对涂层的组织结构、相结构进行了研究。以球盘式接触疲劳实验机为平台, 利用声发射技术实时监测涂层的疲劳损伤过程, 借助RMS曲线分析了疲劳损伤全过程。
1涂层的制备及实验方法
实验用基体材料为淬火45#钢, 外径、内径及高度分别为60, 30, 25mm的圆环试样, 端面磨光处理。喷涂前先对基体进行丙酮清洗, 为改善涂层与基体的结合性能, 端面进行棕刚玉喷砂粗化, 并用喷枪预热至100～200℃。工作层为Fe基自熔性合金成分为 (质量分数/%, 下同) :Cr13.6, B1.6, Si1.1, C0.15, Fe83.55, 粒度为200～325目;打底层为AlSiNi合金 (Al85, Si10, Ni5) , 粒度为300～400目。采用HEPJet型高效能超音速等离子喷涂装置制备涂层, 喷涂过程中, 主气为氩气, 次气为氢气, 送粉气为氮气, 经优化的喷涂工艺参数如表1所示。
采用D8型X射线衍射仪对喷涂粉末及涂层进行相结构对比分析, 利用Quanta 200型扫描电子显微镜观察和分析涂层表面 (王水腐蚀) 和截面 (未腐蚀) 微观结构形貌。采用HMV-2型显微硬度仪测试涂层表面以及截面的显微硬度, 载荷为1.961kN, 加载时间15s, 测五点取平均值。采用JEOL-2010型透射电子显微镜观察涂层微观组织。
接触疲劳损伤性能的研究采用YS-1型滚动接触疲劳试验机, 该实验机主要模拟推力轴承的接触副形式来考察涂层的疲劳寿命, 示意图如图1所示。试验机装有载荷传感器, 振动传感器, 油温检测传感器, 声发射传感器。实验机采用11球轴承 (GCr15) 作为配对摩擦副, 在充分油润滑的条件下监测涂层的疲劳损伤过程。加载方式为杠杆加载, 通过赫兹公式计算本次实验的最大赫兹接触应力为1.8489GPa。转速受驱动电机控制, 采用速度传感器监测, 本次实验转速为2500r/min。使用美国物理声学公司 (PAC) 生产的PCI-2声发射检测系统对涂层接触疲劳损伤过程进行在线监测, 信号采样率为2Mps, 前置放大器放大额度为40dB, 经放大器放大的信号首先经带通滤波 (50～500kHz) , 门槛值设定为40dB。
2实验结果及分析
2.1涂层相结构分析
Fe基合金涂层及粉末的XRD衍射图谱如图2所示, 可以确定粉末的主要成分是Fe和Cr, 主要以体心结构的α (Fe, Cr) 相存在, 这说明粉末比较纯净, 组织均匀、无明显的元素偏析, 不存在难熔的高熔点碳化物和硼化物, 这就为获得高质量、均匀、致密、纯净的涂层提供了保障。对比涂层及粉末的XRD衍射图谱可知, 在该喷涂条件下, 基体相为α (Fe, Cr) , 新析出了高韧性的γ (Fe, Cr) 相、高耐磨性的Fe3 (Si, B) 相、耐磨性和韧性较高Cr7C3理想碳化物相。可以看出2θ=45°处出现了一个漫散射峰, 这是典型的非晶态结构的XRD图谱, 说明在等离子喷涂过程中形成了非晶相, 这主要是由于熔融的超高温液态粒子高速飞行沉积到低温基体上瞬间快速凝固形成的。由于没有氧化物峰出现, 所以粒子在加热熔融、加速飞行、沉积过程中很少被氧化, 涂层纯洁度高。
2.2涂层微观组织结构以及显微硬度分析
Fe基合金涂层截面微观结构形貌如图3所示。由于等离子焰流温度高、粒子速度快, 而且连续沉积的熔融态粒子在凝固时会释放结晶潜热, 这将促进喷涂粒子间发生塑性变形和机械互锁, 涂层粒子之间成微冶金结合, 粒子基本铺展开, 涂层比较致密, 未熔粒子比较少。层状结构搭接的边缘存在较小尺寸的孔隙, 相邻扁平结构之间存在较多的微短裂纹。Fe基合金涂层表面微观组织形貌 (经王水腐蚀) 如图4所示, 基体为塑性和韧性较好的α (Fe, Cr) 相, 在基体相周围均匀分布着网状亮白碳化物Cr7C3, 不存在组织偏析。碳化物硬度较高, 可以起到骨架支撑作用, 碳化物里面包裹着韧性较好α (Fe, Cr) 相, 这样外硬内韧的组织可以显著提高涂层的耐磨性和抗接触疲劳性。
涂层的显微硬度沿截面的分布如图5所示, 涂层硬度在HV0.2=490～510范围内变化, 由于涂层中碳化物分布均匀、弥散, 而且存在大量的纳米晶, 因此涂层硬度较高。打底层硬度HV0.2=150～180左右, 基体硬度为HV0.2=350～360范围内变化, 基体和打底层的硬度较低, 但塑性和韧性好, 与较硬工作涂层结合可以对冲击破坏起到缓冲的效果。
2.3接触疲劳损伤性能
声发射信号 (RMS) 可以在线、实时的反馈涂层的接触疲劳损伤程度[10,11,12,13]。在转速为2500r/min、最大赫兹接触应力为1.8489GPa的实验条件下, 分层是涂层的最终失效形式。该实验过程中采集到的声发射信号如图6所示。开始时RMS值有个较高的越阶, 如Ⅰ位置箭头所指, 这主要是因为开始阶段接触表面比较粗糙, 微凸起发生强烈的塑性变形引起的较强能量释放而产生的声发射。470s以前, RMS曲线比较光滑平稳, 维持在0.015V左右, 这个阶段主要是裂纹的萌生和稳定存在的阶段, 不连续的微短裂纹的萌生会释放相对较弱的能量而产出声发射, 如Ⅱ位置箭头所指。470～570s是裂纹的稳定扩展阶段, 这个阶段主要是由于裂纹稳定扩展伴随有能量的释放而产生声发射引起的, RMS曲线呈脉冲式突变, 但突变RMS值并不高, 如Ⅲ位置箭头所指。从550s处的疲劳损伤形貌可以看出, 接触区域存在较多的环形、Z形、蠕虫状等裂纹, 裂纹主要是在沉积粒子的界面处和孔隙的尖角处萌生。570～630s是裂纹失稳扩展阶段, 该阶段裂纹快速扩展连接释放出较强的声发射信号, RMS曲线呈脉冲式突变, RMS值较稳定扩展阶段要大, 突变频率也较高, 如Ⅳ位置箭头所指。从600s处疲劳损伤形貌可以看出, 垂直于滚动方向的裂纹沿表面向纵向45°方向阶梯式的渐进扩展。630～650s为材料的剥落阶段, 该阶段RMS值快速增加到0.056～0.073V, 如Ⅴ位置箭头所指, 这主要是由于材料的大面积断裂和剥落释放大量的能量而产生很强的声发射信号。从640s处疲劳损伤形貌可以看出, 材料已经剥落, 底部比较平整, 边缘成阶梯分布, 深度在110μm左右。
裂纹的稳定存在阶段大约为450s, 占到全部寿命的70%左右, 一旦裂纹开始扩展将预示着更加严重的损伤即将产生, 因此提高裂纹扩展所需的扩展能抑制裂纹扩展, 延长裂纹稳定存在的时间, 是改善涂层抗接触疲劳性能, 提高疲劳寿命的关键[14]。如图7所示, 大量的均匀弥散分布于裂纹和沉积粒子周围的强韧性极高的纳米α (Fe, Cr) 相可以吸收裂纹扩展能和界面能, 起到“钉扎”裂纹和界面的作用。
3结论
(1) 利用超音速等离子喷涂技术在45#钢基体上制备了Fe基合金涂层, 涂层比较致密, 在层状结构搭接的边缘存在少量的较小尺寸的孔隙, 相邻扁平结构之间存在较多的微短裂纹, 这些缺陷的存在都会影响涂层的接触疲劳性能。
(2) 涂层组织为α (Fe, Cr) 基体相上均匀弥散的分布着网状Cr7C3, 还有少量的γ (Fe, Cr) 相和Fe3 (Si, B) 相。涂层中还存在大量的纳米级的α (Fe, Cr) 相, 主要分布于裂纹周围。涂层硬度为HV0.2=490～510, 截面方向具有理想的硬度梯度。