铍铜簧片的力学性能和化学成分
铍铜簧片的力学性能和化学成分
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铍铜簧片由具有电磁兼容屏蔽效果的铍铜合金簧片制成，可用来两接触面的空隙的密封，并提供高屏蔽效果，簧片也可以配合客户需求而选用不锈钢及磷青铜。铍铜弹片具有高度的松弛抗力和极佳耐磨性、可做多种选择的金属电镀处理，以确保其与任何接触面之相容性，其不但不会燃烧，也不会受辐射影响，基于这些优点，电脑及电器产生之设计工程师视铍铜弹片为理想的电磁兼容屏蔽材料。
简介
铍铜簧片（BeCu Fingerstock）具有优秀的抗压性和回弹性，和耐腐蚀性，并提供很好的宽频电磁屏蔽效果，特别适用于通讯机柜及电脑，屏蔽室的柜/室门，面板，插拔件的间隙填充。铍铜簧片的安装方式灵活多样，一般有粘贴式，卡钩式，槽式，导轨式螺钉紧固式等。金属簧片衬垫是所有导电衬垫中应用频率最宽、屏蔽效能最高、可压缩变形范围最大、抗老化及抗疲劳性能最好的一类衬垫。与金属螺旋管衬垫相比，金属簧片衬垫可压缩变形范围高达20%~80%；为了安装方便，金属簧片的安装形式既有粘接、又有压接和铆接；
同时由于材质一般为铍青铜，其抗电化学腐蚀的能力很强，因而其应用范围明显比金属螺旋管衬垫要大。
全系列高质量的铍铜(BeCu)簧片
铍铜簧片的机械弹簧特性可以提供极好的屏蔽效果，这些铍铜弹簧片能够提供始终如一的性能并且有非常好的电弹簧接触[1]。
类型
铍铜簧片系列包括：
1.插槽式安装(Slot Mount) 以及粘合式安装系列(Adhesive Mount Series)簧片
2.圆顶式系列(Dome Top Series)簧片
3.折叠式系列(Folded Series)簧片
4.扭曲式系列(Twist Series)簧片夹式系列(Clip-On Series)簧片
5.接触式系列(Contact Series)簧片
金属屏蔽产品
EMI金属屏蔽产品适用于存在EMI / RFI 或者ESD 问题的广泛的电子设备中。有多种不同形状及尺寸的产品可供选择。
金属屏蔽产品不会燃烧，也不会受射线、紫外线或臭氧的影响，既解决了其他衬垫材料不能承受切向滑动接触的问题，又在宽频率段具有优异的屏蔽性能。良好的弹性，因而具有极好的重复使用性。良好的机械性能，适合多种用途。金属屏蔽产品能在多种环境下（如高温）良好地工作，有多种镀层供选择来确保与其他接触表面的相容性。接合压力小，重量轻，安装方式灵活多样。并具有高导热性、耐压性好、耐磨性好、可塑性好的特点。因此，优秀的设计人员在通讯设备、计算机、便携式电子设备、医疗器械以及军事仪器中都使用金属屏蔽产品作为理想的EMI屏蔽材料 [1]。
应用
种类繁多，安装方式多样，可用于各种屏蔽室/舱门/机箱门/盖板/印刷板插板/集成电路屏蔽等。能较好地应用于屏蔽材料需放置在屏蔽体的顶部或侧面，因而有滑动摩擦的场合。
适用于从小型手持装置到大型屏蔽室的各种场合。
特性及优点
铍铜簧片的特性及优点：
1）导电性佳、高抗张弹性、高屏蔽效果、防腐蚀性佳、使用寿命长、安装容易；
2）成本效益高、多种电镀选择、高温下性能佳、搞潮湿及紫外线；
3）材质为高铍铜材，有最佳之弹性，导电性12.所占PCB之面积小，以SMT方式取代人工；
4）特殊之外型设计，除有极佳之导电性，更对EMI、ESD或信号传输效果良好；
5）接触面大，EMI效果好，且焊接容易、产品可靠度佳。
文稿提供者：绿兴金属有限公司
弹簧钢的性能介绍
A [常用牌号]：常用合金弹簧钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途。常用的合金弹簧钢有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。 60Si2Mn钢是应用最广泛的合金弹簧钢，其生产量约为合金弹簧钢产量的80％。它的强度、淬透性、耐回火性都比碳素弹簧钢高，工作温度达250℃，缺点是脱碳倾向较大，适于制造厚度小于10mm 的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋弹簧，在重型机械、铁道车辆、汽车、拖拉机上都有广泛的应用。 30W4Cr2VA是高强度的耐热弹簧，用于500℃以下工作的 [弹簧成型方法]：对直径或板簧厚度大于10 mm的大弹簧，可在比正常淬火温度高出50～80℃的温度热成形，对直径或板簧厚度小于8～10mm的小弹簧，常用冷拔弹簧钢丝冷卷成形。 [为保证弹簧具有高的强度和足够的韧性，通50CrVA钢的力学性能与60Si2Mn钢相近，但淬透性更高，钢中Cr和V能提高弹性极限、强度、韧性和耐回火性，常用于制作承受重载荷、工作温度较高及截面尺寸较大的弹簧。锅炉主安全阀弹簧、汽轮机汽封弹簧等。 常采用淬火+中温回火。对热成形弹簧，可采用热成形余热淬火，对热冷成形的弹簧，有时可省去淬火、中温回火工艺，成形后只需进行200～300℃进行去应力退火即可。弹簧钢热处理后通常进行喷丸处理，其目的是在弹簧表面产生残余压应力，以提高弹簧的疲劳强度。 [性能]：硬度为40～48HRC，有较高的弹性极限和疲劳强度，以及一定的塑性和韧性 弹簧是起缓冲、减振和储能等作用。弹簧一般是在交变应力下工作，常见的破坏形式是疲劳破坏，因此，必须具有高的屈服点和屈强比（σs/ σb）、弹性极限、抗疲劳性能，以保证弹簧有足够的弹性变形能力并能承受较大的载荷。同时，弹簧钢还要求具有一定的塑性与韧性，一定的淬透性，不易脱碳及不易过热。一些特殊弹簧还要求有耐热性、耐蚀性或在长时间内有稳定的弹性。 中碳钢和高碳钢都可作弹簧使用，但因其淬透性和强度较低，只能用来制造截面较小、受力较小的弹簧。合金弹簧钢则可制造截面较大、屈服极限较高的重要弹簧。 [化学成分]：合金弹簧钢为中、高碳成分，一般wC=％～％，以满足高弹性、高强度的性能要求。加入的合金元素主要是Si、 Mn、Cr，作用是强化铁素体、提高淬透性和耐回火性。但加入过多的Si会造成钢在加热时表面容易脱碳，加入过多的Mn容易使晶粒长大。加入少量的V和Mo可细化晶粒，从而进一步提高强度并改善韧性。此外，它们还有进一步提高淬透性和耐回火性的作用。
20钢管化学成分
表120钢管化学成分 元素C Si Mn S P 含量(%)0.22～0.230.21～0.220.50～0.510.028～0.0290.01～0.014 表2 焊材化学成分(%) 牌号C Si Mn S P Cr Ni Cu ER49-1≤0.110.65～ 0.95 1.80～ 2.10 ≤0.030≤0.030≤0.20// H08A0.100.038～ 0.034 0.46 0.024～ 0.035 0.01 0.02～ 0.021 0.029～ 0.043 0.074～ 0.077 H08Mn2Si 0.09～ 0.11 0.79～ 0.88 1.88～ 1.94 0.011～ 0.017 0.014～ 0.016 ≤0.15≤0.20/ TIG-J500.1070.653 1.570.0240.038/// E43030.080.160.430.0100.019/// 表3 20钢管机械性能 参量σb(MPa)σs(MPa)δ8(%) 数值412.4～470.4264.6～371.629～37 表4 E4303焊条机械性能 参量σb(MPa)σ0.2(MPa)δ5(%)A Kv(J)-20℃ 数值47039028.286.84、76平均82 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。 表5 焊接试验工艺参数 接头型式和层次分 组 焊接工艺参数 焊 道 焊接 电 源 焊接直径 焊 接 电 流 (A) 焊 接 电 压 (V) 焊接速度 (cm/min) 线能量 (kJ/cm)方法 极 性 材料(mm) 20钢管：D57×5mm水平 固定1 1TIG SMAW 正 接 H08A E4303 1.6851251 2.2 2 2.58022621.1 2 1TIG SMAW 正 接 H08Mn2Si E4303 1.68512 4.81 2.8 2 2.58022621.1 31TIG 正 接 TIG-J50 2.59015613.5
高三物理 弹簧中的动力学问题(上)
弹簧中的动力学问题
弹簧中的动力学问题 知识分析 两个物体之间用轻质弹簧连在一起，连接的弹簧或为原长，或已压缩而被锁定。这样包括弹簧的系统与第三个物体相互作用（碰撞、子弹射入等）。这是这类问题的典型物理情境。首先应注意上述两种情况的区别：已完全压缩的弹簧没有缓冲作用，应将系统当作一个整体来处理；没压缩的弹簧有缓冲作用，只有碰撞的两个物体组成系统，与弹簧相连的另一端的物体没有参与。 此类问题还应注意：把相互作用的总过程划分为多个依次进行的子过程，分析确定哪些子过程机械能是守恒的，哪些子过程机械能不守恒。还有一个常见的物理条件：当弹簧最长或最短（或弹簧中弹性势能最大）时，弹簧两端的物体速度相等。 典型例题 【例1】一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如右 图所示。在A点，物体开始与弹簧接触到B点时，物体速度为 零，然后被弹回。下列说法中正确的是（） A．物体从A下降到B的过程中，动能不断变小 B．物体从B上升到A的过程中，动能不断变大 C．物体从A下降到B，以及从B上升到A的过程中，速率都是 先增大，后减小 D．物体在B点时，所受合力为零 【例2】如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上，另一端与质量为m2档板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末端O点。 A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求： （1）物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小； （2）弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep（设弹簧处于原长时弹性势能为零）。
弹簧力学性能
弹簧力学性能
弹簧钢丝和弹性合金丝(上) 东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦 弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性，制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。 1 弹性材料的分类 1.1 按化学成分分类 弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。 1.2 按使用特性分类 根据弹性材料使用特性，可作如下分类： 1.2.1 通用弹簧钢 (1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。 (2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。 (3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝 1.2.2 弹性合金
(1)耐蚀高弹性合金 (2)高温高弹性合金 (3)恒弹性合金 (4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金 2 弹簧钢和弹性合金的主要性能指标 2.1 弹性模量 钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。公式如下： ε=σ/E 式中ε—应变（变形大小） σ—应力（外力大小） E —拉伸弹性模量 拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量)是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标，不同牌号弹性模量各不相同，同一牌号的弹性模量基本是一个常数。 工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E），还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G）。 拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G = E，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑比是一 + ) 1(2μ
镍基合金管的性能化学成分
镍基合金管的性能、化学成分 以镍为基体,能在一些介质中耐腐蚀的合金,称为镍基耐蚀合金。此外,含镍大于30％,且含镍加铁大于50％的耐蚀合金,习惯上称为铁－镍基耐蚀合金(见不锈耐酸钢)。1905年美国生产的Ni-Cu合金(Monel合金Ni 70 Cu30)是最早的镍基耐蚀合金。1914年美国开始生产Ni-Cr-Mo-Cu型耐蚀合金(Illium R)，1920年德国开始生产含Cr约15％、Mo约7％的Ni-Cr-Mo型耐蚀合金。70年代各国生产的耐蚀合金牌号已近50种。其中产量较大、使用较广的有Ni-Cu,Ni-Cr,Ni-Mo，Ni-Cr-Mo(W)，Ni-Cr-Mo-Cu和Ni-Fe-Cr，Ni-Fe-Cr-Mo等合金系列,共十多种牌号。中国在50年代开始研制镍基和铁－镍基耐蚀合金，到70年代末，已有十多种牌号。 类别镍基耐蚀合金多具有奥氏体组织。在固溶和时效处理状态下，合金的奥氏体基体和晶界上还有金属间相和金属的碳氮化物存在，各种耐蚀合金按成分分类及其特性如下： Ni-Cu合金在还原性介质中耐蚀性优于镍,而在氧化性介质中耐蚀性又优于铜，它在无氧和氧化剂的条件下，是耐高温氟气、氟化氢和氢氟酸的最好的材料（见金属腐蚀）。 Ni-Cr合金主要在氧化性介质条件下使用。抗高温氧化和含硫、钒等气体的腐蚀，其耐蚀性随铬含量的增加而增强。这类合金也具有较好的耐氢氧化物（如NaOH、KOH）腐蚀和耐应力腐蚀的能力。 Ni-Mo合金主要在还原性介质腐蚀的条件下使用。它是耐盐酸腐蚀的最好的一种合金，但在有氧和氧化剂存在时，耐蚀性会显著下降。 Ni-Cr-Mo(W)合金兼有上述Ni-Cr合金、Ni-Mo合金的性能。主要在氧化－还原混合介质条件下使用。这类合金在高温氟化氢气中、在含氧和氧化剂的盐酸、氢氟酸溶液中以及在室温下的湿氯气中耐蚀性良好。 Ni-Cr-Mo-Cu合金具有既耐硝酸又耐硫酸腐蚀的能力，在一些氧化-还原性混合酸中也有很好的耐蚀性。 什么是超级不锈钢？镍基合金？ 超级不锈钢、镍基合金是一种特种的不锈钢，首先在化学成分上与普通不锈钢304不同，是指含高镍，高铬，高钼的一种高合金不锈钢。其次在耐高温或者耐腐蚀的性能上，与304相比，具有更加优秀的耐高温或者耐腐蚀性能，是304不可取代的。另外，从不锈钢的分类上，特殊不锈钢的金相组织是一种稳定的奥氏体金相组织。 由于这种特种不锈钢是一种高合金的材料，所以在制造工艺上相当复杂，一般人们只能依靠传统工艺来制造这种特种不锈钢，如灌注，锻造，压延等等。 在许多的领域中，比如 1，海洋：海域环境的海洋构造物，海水淡化，海水养殖，海水热交换等。 2，环保领域：火力发电的烟气脱硫装置，废水处理等。 3，能源领域：原子能发电，煤炭的综合利用，海潮发电等。 4，石油化工领域：炼油，化学化工设备等。 5，食品领域：制盐，酱油酿造等 在以上的众多领域中，普通不锈钢304是无法胜任的，在这些特殊的领域中，特种不锈钢是不可缺少的，也是不可被替代的。近几年来，随着经济的快速发达，随着工业领域的层次的不断提高，越来越多的项目需要档次更高的不锈钢。。。。。特种不锈钢（超级不锈钢、镍基合金）。
钢管力学性能
钢管力学性能 力学性能 钢材力学性能是保证钢材最终使用性能（机械性能）的重要指标，它取决于钢的化学成分和热处理制度。在钢管标准中，根据不同的使用要求，规定了拉伸性能（抗拉强度、屈服强度或屈服点、伸长率）以及硬度、韧性指标，还有用户要求的高、低温性能等。 ①抗拉强度（σb） 试样在拉伸过程中，在拉断时所承受的最大力（Fb），出以试样原横截面积（So）所得的应力（σ），称为抗拉强度（σb），单位为N/mm2（MPa）。它表示金属材料在拉力作用下抵抗破坏的最大能力。计算公式为： 式中：Fb--试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So--试样原始横截面积，mm2。 ②屈服点（σs） 具有屈服现象的金属材料，试样在拉伸过程中力不增加（保持恒定）仍能继续伸长时的应力，称屈服点。若力发生下降时，则应区分上、下屈服点。屈服点的单位为N/mm2（MPa）。 上屈服点（σsu）：试样发生屈服而力首次下降前的最大应力；下屈服点（σsl）：当不计初始瞬时效应时，屈服阶段中的最小应力。 屈服点的计算公式为： 式中：Fs--试样拉伸过程中屈服力（恒定），N（牛顿）So--试样原始横截面积，mm2。 ③断后伸长率（σ） 在拉伸试验中，试样拉断后其标距所增加的长度与原标距长度的百分比，称为伸长率。以σ表示，单位为%。计算公式为： 式中：L1--试样拉断后的标距长度，mm； L0--试样原始标距长度，mm。 ④断面收缩率（ψ） 在拉伸试验中，试样拉断后其缩径处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比，称为断面收缩率。以ψ表示，单位为%。计算公式如下： 式中：S0--试样原始横截面积，mm2； S1--试样拉断后缩径处的最少横截面积，mm2。 ⑤硬度指标 金属材料抵抗硬的物体压陷表面的能力，称为硬度。根据试验方法和适用范围不同，硬度又可分为布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度、显微硬度和高温硬度等。对于管材一般常用的有布氏、洛氏、维氏硬度三种。 A、布氏硬度（HB） 用一定直径的钢球或硬质合金球，以规定的试验力（F）压入式样表面，经规定保持时间后卸除试验力，测量试样表面的压痕直径（L）。布氏硬度值是以试验力除以压痕球形表面积所得的商。以HBS（钢球）表示，单位为N/mm2(MPa)。 其计算公式为： 式中：F--压入金属试样表面的试验力，N； D--试验用钢球直径，mm； d--压痕平均直径，mm。 测定布氏硬度较准确可靠，但一般HBS只适用于450N/mm2（MPa）以下的金属材料，对于较硬的钢或较薄的板材不适用。在钢管标准中，布氏硬度用途最广，往往以压痕直径d来表示该材料的硬度，既直观，又方便。 举例：120HBS10/1000130：表示用直径10mm钢球在1000Kgf（9.807KN）试验力作用下，保持3 0s（秒）测得的布氏硬度值为120N/ mm2（MPa）。
弹簧常用材料力学性能、标准及特点
标准号标准名称牌号直径规格(mm)剪切模量 G （MPa ） 推荐硬度HRC 推荐使用温度 ℃ 性 能 25～80 B 级：0.08～13.040Mn ～ 70Mn C 级：0.08～13.0 D 级：0.08～6.0 60～80 G1组：0.08～6.0T8MnA ～T9A G2组：0.08～6.060Mn ～70Mn F 组：2.0～5.0 65Mn 70A 类、B 类 2.0～12.0 A 类、 B 类、 C 类 2.0～14.0 60Si2MnA 65Si2MnWA 70SI2MnA GB/T2271GB/T5218GB/T5219GB/T5220GB/T5221GB/T4357 GB/T4358 GB/T4359GB/T4360GB/T4361GB/T4362弹簧常用材料力学性能、标准及特点 （摘自GB/T1239.6-92） 45～5079000-40～250 高温时强度性能稳定，用于较高温度下的高应力弹簧。 铬硅弹簧钢 丝 55CrSiA 0.8～6.0 高温时强度性能稳定，用于较高温度下的弹簧，如内燃机阀门弹簧等。 阀门用铬钒 弹簧钢丝 50CrVA 0.5～12.07900045～50-40～210 高温时强度性能稳定，用于较高温度下的弹簧，如内燃机阀门弹簧等。 铬钒弹簧钢 丝 50CrVA 0.8～12.0 7900045～50-40～210 有较强的疲劳强度，用于较高工作温度的高应力内燃机阀门弹簧或其他类似弹簧。 硅锰弹簧钢 丝 1.0～1 2.0 7900045～50-40～200 强度高，较好的弹性、易脱碳。用于普通机械的较大弹簧。 阀门用油淬 火回火铬钒弹簧钢丝 50CrVA 1.0～10.0油淬火回火 硅锰弹簧钢丝 60Si2MnA 79000-40～200 79000---40～210 2.0～6.0 79000 强度高，弹性好。易脱碳，用于叫高负荷的弹簧。A 类和B 类用于一般用途的弹簧，B 类和C 类用于汽车悬挂弹簧。 阀门用油淬 火回火铬硅弹簧钢丝55CrSi 1.6～8.079000--40～250 有较强的疲劳强度，用于较高工作温度的高应力内燃机阀门弹簧或其他类似弹簧。 --40～130 强度高，性能好。用于内燃机阀门弹簧或类似用途弹簧。 油淬火回火碳素弹簧钢丝55、60、 60Mn 、65、65Mn 、70、 70Mn 、75、8079000--40～150 强度高，性能好。适用于普通机械用弹簧。B 类比A 类强度高。 阀门用油淬火回火碳素弹簧钢丝 --40～150 强度高，性能好。B 级、C 级和D 级分别用于低、中和高应力弹簧。 琴钢丝 79000 --40～130 强度高，韧性好。用于重要的小弹簧，G2组较G1 组强度高，F 组主要用于阀弹簧。 碳素弹簧钢丝79000
最新20钢管化学成分
1 表1 20钢管化学成分 表2 焊材化学成分(%) 表3 20钢管机械性能
参量σ b (MPa)σ 0.2 (MPa)δ 5 (%)A Kv (J)-20℃ 数值47039028.286.84、76平均82 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、 表7。 表5 焊接试验工艺参数 接头型式和层 次分 组 焊接工艺参数 焊 道 焊接 电 源 焊接直径焊 接 电 流 (A) 焊 接 电 压 (V) 焊接速度 (cm/min) 线能量 (kJ/cm)方法 极 性 材料(mm) 20钢管： D57×5mm水平 固定1 1 TIG SMAW 正 接H08A E4303 1.6851251 2.2 2 2.58022621.1 2 1 TIG SMAW 正 接H08Mn 2 Si E4303 1.68512 4.81 2.8 2 2.58022621.1 31TIG 正 接 TIG-J50 2.59015613.5
2SMAW E4303 2.59023620.7 20钢管： D57×5mm垂直 固定4 1 2-3 1 2-3 1 2-3 TIG SMAW 正 接H08A E4303 1.6851287.65 2.585221110.2 5 6 TIG SMAW 正 接 H08Mn 2 Si E4303 TIG-J50 E4303 1.6851251 2.2 2.5852210.610.6 TIG SMAW 正 接 2.59015810.13 2.580221010.56 表6 RT探伤结2.5果 分组号缺陷性质判定级别 1多点气孔Ⅰ、Ⅱ 2夹渣Ⅱ 3无Ⅰ 4多点气孔Ⅰ
弹簧钢的性能介绍
[常用牌号]： 常用合金弹簧钢的牌号、化学成分、热处理、力学性能及用途。 常用的合金弹簧钢有60Si2Mn、50CrVA、30W4Cr2VA等。 60Si2Mn钢是应用最广泛的合金弹簧钢，其生产量约为合金弹簧钢产量的80％。它的强度、淬透性、耐回火性都比碳素弹簧钢高，工作温度达250℃，缺点是脱碳倾向较大，适于制造厚度小于10mm的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋弹簧，在重型机械、铁道车辆、汽车、拖拉机上都有广泛的应用。 30W4Cr2VA是高强度的耐热弹簧，用于500℃以下工作的 [弹簧成型方法]： 对直径或板簧厚度大于10 mm的大弹簧，可在比正常淬火温度高出50～80℃的温度热成形，对直径或板簧厚度小于8～10mm的小弹簧，常用冷拔弹簧钢丝冷卷成形。 为保证弹簧具有高的强度和足够的韧性，通常50CrVA钢的力学性能与60Si2Mn钢相近，但淬透性更高，钢中Cr和V能提高弹性极限、强度、韧性和耐回火性，常用于制作承受重载荷、工作温度较高及截面尺寸较大的弹簧。锅炉主安全阀弹簧、汽轮机汽封弹簧等。 常采用淬火+中温回火。对热成形弹簧，可采用热成形余热淬火，对热冷成形的弹簧，有时可省去淬火、中温回火工艺，成形后只需进行200～300℃进行去应力退火即可。弹簧钢热处理后通常进行喷丸处理，其目的是在弹簧表面产生残余压应力，以提高弹簧的疲劳强度。 [性能]： 硬度为40～48HRC，有较高的弹性极限和疲劳强度，以及一定的塑性和韧性弹簧是起缓冲、减振和储能等作用。弹簧一般是在交变应力下工作，常见的破坏形式是疲劳破坏，因此，必须具有高的屈服点和屈强比（σs/ σb）、弹性极限、抗疲劳性能，以保证弹簧有足够的弹性变形能力并能承受较大的载荷。同时，弹簧钢还要求具有一定的塑性与韧性，一定的淬透性，不易脱碳及不易过热。一些特殊弹簧还要求有耐热性、耐蚀性或在长时间内有稳定的弹性。 中碳钢和高碳钢都可作弹簧使用，但因其淬透性和强度较低，只能用来制造截面较小、受力较小的弹簧。合金弹簧钢则可制造截面较大、屈服极限较高的重要弹簧。[化学成分]： 合金弹簧钢为中、高碳成分，一般wC=0.5％～0.7％，以满足高弹性、高强度的性能要求。加入的合金元素主要是Si、Mn、Cr，作用是强化铁素体、提高淬透性和耐回火性。但加入过多的Si会造成钢在加热时表面容易脱碳，加入过多的Mn容易使晶粒长大。加入少量的V和Mo可细化晶粒，从而进一步提高强度并改善韧性。此外，它们还有进一步提高淬透性和耐回火性的作用。 55Si2Mn特性：强度大、弹性极限好，屈服比值高，热处理后韧性较好，焊接性差，冷变形塑性低，切削性尚好，淬透性较65、65Mn钢高，临界淬透直径：油中约为25~57mm；水中约为44~88mm；此钢宜油淬、水淬时有形成裂纹倾向，无回火脆性倾向，且具有抗回火稳定和抗松弛稳定性；钢中夹杂物较高，轧制较困难，表面易出疵病，脱碳倾向大；适宜在淬火并中温回火状态下使用。用途：适用于制造铁道车辆、汽车、拖拉机等承受中等载荷的扁形弹簧、直径<25mm的螺旋形弹簧、缓冲弹簧以及汽缸安全阀门等高应力下工作的重要弹簧。 55Si2MnB特性：性能与55Si2Mn钢相近，但淬透性更高，在油中临界淬透直径约为90~180mm，疲劳强度也显著提高。用途：适用于制造中、小型截面的钢板弹簧，如汽车上的前后副钢板弹簧。
钢管化学成分
表120钢管化学成分 元素 C Si Mn S P 含量(%)～～～～～ 表2 焊材化学成分(%) 牌号C Si Mn S P Cr Ni Cu ER49-1≤～～≤≤≤// H08A～～～～～H08Mn2Si～～～～～≤≤/ TIG-J50/// E4303/// 表3 20钢管机械性能 参量σb(MPa)σs(MPa)δ8(%) 数值～～29～37 表4 E4303焊条机械性能 参量σb(MPa)σ(MPa)δ5(%)A Kv(J)-20℃ 数值470390、76平均82 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。 表5 焊接试验工艺参数 接头型式和层次分 组 焊接工艺参数 焊 道 焊接 电 源 焊接直径 焊 接 电 流 (A) 焊 接 电 压 (V) 焊接速度 (cm/min) 线能量 (kJ/cm)方法 极 性 材料(mm) 20钢管：D57×5mm水平 固定1 1TIG SMAW 正 接 H08A E4303 85125 280226 2 1TIG SMAW 正 接 H08Mn2Si E4303 8512 280226 3 1TIG SMAW 正 接 TIG-J50 E4303 90156 290236 20钢管：4 1 TIG 正H08A 85128
D57×5mm垂直 固定2-3 1 2-3 1 2-3SMAW 接 E4303 852211 5 6 TIG SMAW 正 接 H08Mn2Si E4303 TIG-J50 E4303 85125 8522 TIG SMAW 正 接 90158 802210表6 RT探伤结果 分组号缺陷性质判定级别 1多点气孔Ⅰ、Ⅱ 2夹渣Ⅱ 3无Ⅰ 4多点气孔Ⅰ 5无Ⅰ 6夹渣Ⅱ 表7 机械性能试验 分组号 拉力试验值 δb(MPa) 弯曲试验结果 90°面弯90°背弯 1、无裂纹合格无裂纹合格 2480、480无裂纹合格无裂纹合格 3460、450无裂纹合格无裂纹合格 4、无裂纹合格无裂纹合格 5485、495无裂纹合格无裂纹合格 6430、445无裂纹合格无裂纹合格 2 现场焊接 我们在施工现场进行手工钨极氩弧焊打底焊接低碳钢管时，曾采用过H08(或H08A)、H08Mn 2 Si、TIG-J50及ER705-3和瑞典OK焊丝，十多年的应用经验表明，没有发生焊接质量事故，焊缝能够满足设计和使用要求。不同焊丝的差别主要是：使用H08A焊丝TIG打底时，焊缝根部容 易产生气孔，焊缝成型差；使用H08Mn 2 Si和TIG-J50焊丝打底时，焊缝 成型好，易于手工操作，气孔很少，焊缝质量容易保证。由于H08Mn 2 Si 是国内生产的埋弧焊焊丝，容易采购，H08Mn 2 Si焊丝在手工钨极氩弧焊打底中得到广泛应用。
钢管 化学成份
20号钢管化学成份： 碳 C ：0.17～0.24"硅 Si：0.17～0.37锰 Mn：0.35～0.65硫 S ：≤0.035磷 P ：≤0.035铬 Cr：≤0.25镍 Ni：≤0.25铜 Cu：≤0.25 10#钢管化学成份：碳 C ：0.07~0.14"硅 Si：0.17～0.37锰 Mn：0.35～0.65硫 S ：≤0.04磷 P ：≤0.35铬 Cr：≤0.15镍 Ni：≤0.25铜 Cu：≤0.25 35#钢管化学成份： 35#钢管:平均含碳量为0.32~0.40%,平均含硅量为0.17-0.37%,平均含锰量为 0.50-0.80%,平均含硫量≤0.04%,平均含磷量≤0.25%,平均含铬量≤0.25%,平均含镍量≤0.25 ,含铜量≤0.25%左右. 高压合金管化学成分 标准牌号化学成分（％） C Si Mn P S Cr Mo Cu Ni V Al W Ti Nb N GB3087 10 0.07 ～ 0.13 0.17 ～ 0.37 0.38 ～ 0.65 ≤ 0.0 30 ≤ 0.03 0.3 ～ 0.65 / ≤ 0.2 5 ≤ 0.30 / / 20 0.17～ 0.23 0.17 ～ 0.37 0.38 ～ 0.65 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 0.3 ～ 0.65 / ≤ 0.25 ≤ 0.3 / / GB5310 20G 0.17 ～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.35 ～ 0.65 ≤ 0.0 30 ≤ 0.03 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.2 ≤ 0.25 ≤ 0.0 8 20MnG 0.17～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.70 ～ 1.00 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.20 ≤ 0.2 5 ≤ 0.08 25MnG 0.18～ 0.24 0.17 ～ 0.37 0.80 ～ 1.10 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 ≤ 0.25 ≤ 0.15 ≤ 0.20 ≤ 0.2 5 ≤ 0.08 15CrMo 0.12～ 0.18 0.17 ～ 0.37 0.40 ～ 0.70 ≤ 0.03 ≤ 0.0 30 0.80 ～ 1.10 0.40 ～ 0.55 ≤ 0.20 ≤ 0.3
弹簧力学性能
弹簧钢丝和弹性合金丝(上) 东北特殊钢集团大连钢丝制品公司徐效谦 弹性材料是机械和仪表制造业广泛采用的制作各种零件和元件的基础材料，它在各类机械和仪表中的主要作用有：通过变形来吸收振动和冲击能量，缓和机械或零部件的震动和冲击；利用自身形变时所储存的能量来控制机械或零部件的运动；实现介质隔离、密封、软轴连接等功能。还可以利用弹性材料的弹性、耐蚀性、导磁、导电性等物理特性，制成仪器、仪表元件，将压力、张力、温度等物理量转换成位移量，以便对这些物理量进行测量或控制。 1 弹性材料的分类 1.1 按化学成分分类 弹性材料可分为：碳素弹簧钢、合金弹簧钢、不锈弹簧钢、铁基弹性合金、镍基弹性合金、钴基弹性合金等。 1.2 按使用特性分类 根据弹性材料使用特性，可作如下分类： 1.2.1 通用弹簧钢 (1)形变强化弹簧钢：碳素弹簧钢丝。 (2)马氏体强化弹簧钢：油淬火回火钢丝。 (3)综合强化弹簧钢：沉淀硬化不锈钢丝 1.2.2 弹性合金 (1)耐蚀高弹性合金 (2)高温高弹性合金 (3)恒弹性合金 (4)具有特殊机械性能、物理性能的弹性合金 2 弹簧钢和弹性合金的主要性能指标 2.1 弹性模量 钢丝在拉力作用下产生变形，当拉力不超过一定值时，变形大小与外力成正比，通常称为虎克定律。公式如下： ε=σ/E 式中ε—应变（变形大小） σ—应力（外力大小） E —拉伸弹性模量 拉伸弹性模量(又称为杨氏弹性模量或弹性模量)是衡量金属材料产生弹性变形难易程度的指标，不同牌号弹性模量各不相同，同一牌号的弹性模量基本是一个常数。 工程上除表示金属抵抗拉力变形能力的弹性模量外（E），还经常用到表示金属抵抗切应力变形能力的切变弹性模量（G）。 E，μ称为泊桑比，同一牌号的泊桑拉伸弹性模量与切变弹性模量之间有一固定关系：G = ) + 1(2μ
弹簧模型—力学问题#(优选.)
高三物理专题训练--------弹簧模型（动力学问题） 弹簧是高中物理中的一种常见的物理模型，几乎每年高考对这种模型有所涉及和作为压轴题加以考查。它涉及的物理问题较广，有：平衡类问题、运动的合成与分解、圆周运动、简谐运动、做功、冲量、动量和能量、带电粒子在复合场中的运动以及临界和突变等问题。为了将本问题有进一步了解和深入，现归纳整理如下 弹簧类题的受力分析和运动分析 （一）弹力的特点 1．弹力的瞬时性：弹簧可伸长可压缩，两端同时受力，大小相等，方向相反，弹力随形变量变化而变化。 2．弹力的连续性：约束弹簧的弹力不能突变（自由弹簧可突变） 3．弹力的对称性：弹簧的弹力以原长位置为对称，即相等的弹力对应两个状态。 （二）在弹力作用下物体的受力分析和运动分析 ①考虑压缩和伸长两种可能性 1．在弹力作用下物体处于平衡态—— ②作示意图 ③受力平衡列方程 2．在弹力作用下物体处于变速运动状态 形变 F m F a i ∑=，a 变化 v 变化 位置变化 （a = 0时v max ） （v=0时形变量最大） （1）变量分析：（a ）过程——抓住振动的对称性 （b ）瞬时 （2）运动计算： (a)匀变速运动 (b)一般运动 ①通过分析弹簧的形变而确定弹力大小、方向的改变，从而研究联系物的运动 ②弹簧处于原长状态不一定是平衡态 ③当作匀变速直线运动时，必有变化的外力作用，变化的外力常存在极值问题 ④充分利用振动特征（振幅、平衡位置、对称性、周期性、F 回与弹力的区别） ⑤临界态——脱离与不脱离：必共速、共加速且N=0 ⑥善用系统牛顿第二定律 针对性练习： 1、如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上端叠放着两个
弹簧资料
弹簧的设计 1.圆柱螺旋弹簧按所受载荷的情况分为三类: Ⅰ类——受循环载荷作用次数在1×106次以上的弹簧； Ⅱ类——受循环载荷作用次数在1×103－106的弹簧； Ⅲ类——受静载荷及受循环载荷作用次数在1×103次一下的弹簧。 按照给定的条件选用Ⅰ类弹簧，有根据弹簧所要满足的循环次数1-107，需要较高的疲劳度，适用于交通工具等弹簧，所以选用60Si2Mn。 60Si2Mn弹簧钢力学性能： 抗拉强度：σb (MPa)：≥1274 屈服强度：σs (MPa)：≥1176 许用切应力：τ (MPa)：≥445（7.1-8） 伸长率δ10 (％)：≥5 断面收缩率ψ (％)：≥25 切变模量G/GPa：78（7.1-4） 弹性模量E/GPa：197（7.1-4） 旋绕比：6.5（C=D/d） 硬度：热轧,≤321HB;冷拉+热处理,≤321HB 2.圆柱螺旋压缩和拉伸弹簧设计计算的基本公式有： τ=8KDF/πd3 =8KCF/πd2≤τp ?=8nD3F/Gd4=8nC3f/Gd к=F/ ?=Gd4/8nD3=GD/8nC4 U= F ?/2=к?2/2 τ―切应力（MPa）；τp―许用切应力（MPa）； F―弹簧的工作载荷（N）；?―工作载荷下的工作量（mm）； к―弹簧刚度（N/mm）； U―弹簧变形能（N?mm）； d―材料直径（mm）； D―弹簧中径（mm）； C―旋绕比，C=D/d；（7.1-3） K―曲度系数,由下式计算 K=4C-1/(4C-4)+0.615/C=1.18 n―弹簧的有效圈数； G―切变模量（MPa）； 由上式公式导出计算材料直径的公式 d=1.6×（KCF/τp）1/2 计算弹簧有效圈数的公式
钢管标准
钢管标准
钢管标准中常用术语 1）通用术语 ①交货状态 是指交货产品的最终塑性变形或最终热处理的状态。一般不经过热处理交货的称热轧或冷拔（轧）状态或制造状态；经过热处理交货的称热处理状态，或根据热处理的类别称正火（常化）、调质、固溶、退火状态。订货时，交货状态需在合同中注明。 ②按实际重量交货或按理论重量交货 实际重量--交货时，其产品重量是按称重（过磅）重量交货； 理论重量--交货时，其产品重量是按钢材公称尺寸计算得出的重量。其计算公式如下（要求按理论重量交货者，需在合同中注明）： 钢管每米的理论重量（钢的密度为7.85kg/dm3）计算公式： W=0.02466（D-S）S 式中：W--钢管每米理论重量，kg/m； D--钢管的公称外径，mm； S--钢管的公称壁厚，mm。 ③保证条件 按现行标准的规定项目进行检验并保证符合标准的规定，称做保证条件。保证条件又分为： A、基本保证条件（又称必保条件）。无论客户是否在合同中注明。均需按标准规定进行该项检验，并保证检验结果符合标准规定。 如化学成分、力学性能、尺寸偏差、表面质量以及探伤、水压实验或压扁或扩口等工艺性能实验，均属必保条件。 B、协议保证条件：标准中除基本保证条件外，尚有"根据需方要求，经供需双方协商，并在合同中注?quot;或"当需方要求……时，应在合同中注明"；还有的客户，对标准中基本保证条件提出加严要求（如成分、力学性能、尺寸偏差等）或增检验项目（如钢管椭圆度、壁厚不均等）。上述条款及要求，在订货时，由供需双方协商，签署供货技术协议并在合同中注明。因此，这些条件又称为协议保证条件。有协议保证条件的产品，一般均要加价的。 ④批 标准中的"批"是指一个检验单位，即检验批。若以交货单位组批，称交货批。
力学中的突变问题 完美版
突变问题 常见的突变模型 轻绳：只产生拉力，方向沿绳子。绳子的弹力可以突变——瞬时产生，瞬时改变，瞬时消失。 轻弹簧：可产生拉力、支持力，方向弹簧。弹簧的弹力不能突变，在极短的时间内可认为弹力不变。 轻杆：可产生拉力、支持力，方向不一定沿杆。杆的弹力可以突变。 ※典型例题※ 例题1、原来做匀速运动的升降机内有一被伸长的轻质弹簧拉住、具有一定质量的物体A静止放在地板上，如图所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动可能是 A．加速上升 B．减速上升 C．加速下降 D．减速下降 例题2、如图所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小球用细线连接，上面是一轻质弹簧，a、b两球的质量分别为m，2m，在细线烧断瞬间，两 球的加速度分别是 A．0；g B．-g；g C．-2g；g D．2g；0
例题3、 如图所示，竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧 的一端各与小球相连，另一端分别用销钉M 、固定于杆上，小球处于静止状态。设拔去销钉M 瞬间。小球加速度的大小为12m/s 2，若不拔去销钉M 而拔去销钉N 瞬间，小球的加速度可能是(取g=10m/s 2) A ．22m/s 2，竖直向上 B ．22m/s 2，竖直向下 C ．2m/s 2，竖直向上 D ．2m/s 2，竖直向下 例题4、 如图所示，质量为m 的小球用水平弹簧系住，并用倾角为 30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度为 A ．0 B ．大小为g ，方向竖直向下 C ．大小为 3，方向垂直于木板向下 D ．大小为g 3 ，方向水平向右 例题5、 如图所示，质量为m 的物体A 系于两根轻弹簧L 1、L 2上， L 1的一端悬挂在天花板上C 点，与竖直方向的夹角为θ，L 2处于水平位置，左端固定于墙上B 点，物体处于静止状态，下列说法正确的是 A ．若将L 2剪断，则剪断瞬间物体加 速度a=gtan θ，方向沿 B 到A B ．若将L 2剪断，则剪断瞬间物体加 速度a=gsec θ，方向沿A 到C C ．若将L 1剪断，则剪断瞬间物体加速度a=gsec θ，方向沿C 到A D ．若将L 1剪断，则剪断瞬间物体加速度a=g ，方向竖直向下
各种钢管牌号及化学成分
不锈钢牌号及化学成分 301不锈钢：301不锈钢牌号1Cr17Ni7 。化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：16.0～18.0 ，Ni ：6.0-8.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 304不锈钢：304不锈钢牌号：0Cr18Ni9（0Cr19Ni9）；化学成分% C：≤0.07 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：8.0～11.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.035 304L不锈钢：304L不锈钢牌号：00Cr19Ni10（0Cr18Ni10），化学成分% C：≤0.07 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：8.0～11.0，S ：≤0.03 ，P ：≤0.035 302不锈钢:302不锈钢牌号：1Cr18Ni9.化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17-19 ，Ni ：8.0-10，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 303不锈钢:303不锈钢牌号：Y1Cr18Ni9.化学成分% C：≤0.15 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17-19 ，Ni ：8.0-10，S ：≥0.03 ，P ：≤0.20，Mo≤6.0 316不锈钢：316L不锈钢牌号：00Cr17Ni14Mo2。化学成分% C：≤0.03 Si ：≤1.0 Mn ：≤2.0 Cr ：16.0～18.0 Ni ：12.0～15.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 Mo:2.0～3.0 310不锈钢:化学成分% C：≤0.25 Si ：≤1.5 Mn ：≤2.0 Cr ：24.0～26.0 Ni ：19.0～22.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 310S不锈钢：310S不锈钢牌号：0Cr25Ni20/1Cr25Ni20Si2。化学成分% C：≤0.08 Si ：≤1.0 Mn ：≤2.0 Cr ：24.0～26.0 Ni ：19.0～22.0 S ：≤0.03 P ：≤0.045 317L不锈钢：317L不锈钢牌号:0Cr19Ni13Mo3 。化学成分%：C≤ 0.02N ≤0.14 Cr ≤17.8 Ni ≤12.7 Mo≤ 4.1 309S不锈钢:309S不锈钢牌号0Cr23Ni13 .化学成分：C：≤0.08 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：22-24 ，Ni ：12-15，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045 314不锈钢：314不锈钢牌号1Cr25ni20Si2。化学成分% ：C≤0.07，Si≤1.00，Mn≤1.00 ，P ≤0.035，S≤0.030，Ni：3.00-5.00，Cr：15.5-17.5，Cu：3.00-5.00，Nb：0.15-0.45 。 321不锈钢:321不锈钢牌号：1Cr18Ni9Ti.化学成分% C：≤0.08 ，Si ：≤1.0 ，Mn ：≤2.0 ，Cr ：17.0～19.0 ，Ni ：9.0-13，S ：≤0.03 ，P ：≤0.045,Ti≤5
CRH2动车组空气弹簧垂向力学性能分析
摘要：对crh2动车组空气弹簧非线性问题进行了分析，得到了材料非线性、几何非线性和状态非线性在仿真分析中的处理方法。用abaqus有限元软件建立了空气弹簧的有限元模型。计算了空气弹簧的垂向刚度，并分析了胶囊内气体初始内压、帘线角度和下座橡胶堆对垂向刚度的影响。有限元计算结果显示，空气弹簧的垂向刚度随气体初始内压的增加而增加，随帘线角度的增大而减小。 关键词：有限元法；abaqus；空气弹簧；垂向刚度 空气弹簧属于具有自适应性弹性元件，刚度可随载荷的变化而适当调节[1]。目前随着铁道车辆轻量化、高速化发展，空气弹簧发展与应用前景更为广阔了[2]。我国的crh系列动车组也均采用了空气弹簧作为二系悬挂。在以往的研究中往往将胶囊内的气体压力简单处理为胶囊内壁压力，本文在计算过程中采用空气单元模拟胶囊内空气。研究以crh2动车组空气弹簧为研究对象，采用abaqus有限元软件分析其垂向刚度。 1 空气弹簧非线性成分分析 1.1 橡胶材料计算模型 空气弹簧的胶囊是空气弹簧的主要承载部件，是由交叉的多层帘线层和橡胶层组成的复合材料结构，是典型的非线性材料。空气弹簧中的下座橡胶堆部分和胶囊部分都采用了橡胶材料。 在计算过程中假设空气弹簧系统中橡胶材料的体积是不可压缩的，并且在实际情况下胶囊和橡胶堆的橡胶材料实际变形不是很大，故可采用mooney-rivlin模型。 （1） （2） （3） 式中：c10，c01为超弹性材料参数；i1，i2为第1和第2应变常量；λ1，λ2，λ3为3个主拉伸方向的伸长量。 1.2 帘线的处理 研究空气弹簧胶囊铺层中的帘线层数为2层。帘布层作为空气弹簧的主要承载部分，采用高强度的纤维尼龙材料。 在本文分析模型中，胶囊模型采用壳体单元，帘线层采用rebar单元，帘线层相对于胶囊子午线方向分别成8°和-8°布置，帘线层厚度为1mm，帘线横截面面积为1mm2，在壳体内的间距为3.5mm，rebar单元材料选取16mn钢，杨氏模量为0.21mpa，泊松比0.3。 1.3 气体单元 在动车组实际运行中，簧上质量的变化改变了胶囊的形状，进而改变了胶囊内部气体的压力，从而实现支反力和载荷的动态平衡，保证了乘坐舒适性。 在本文研究中，假设胶囊内的气体为理想气体，并且温度是恒定不变的，即等温变化。由理想气体方程： （4） 式中，p-气压，v-容积，n-摩尔数，r-气体常数，t-温度。 由于本文分析中没有考虑节流阀的作用，所以胶囊内的气体质量不会产生变化，从而有pv=常数。 图1是一个流体单元，四个节点与其它单元的节点共用，随着其它单元节点位置变化而变化。因此在计算中，由边界节点的位移可以得到某个单元的体积变化？驻v。为气囊内多有气体单元选取一个参考节点，就可以得到胶囊内气体的变化量？驻v=？驻v=■？驻ve。 [3]由式（4）就有： （5）
20钢管化学成分
表120钢管化学成分 表2焊材化学成分(%) 表320钢管机械性能 表4E4303焊条机械性能 焊接工艺参数和无损探伤、机械性能试验结果分别见表5、表6、表7。 表5焊接试验工艺参数
表6RT探伤结2.5果 表7机械性能试验 2现场焊接 我们在施工现场进行手工钨极氩弧焊打底焊接低碳钢管时，曾采用过H08(或H08A)、H08Mn2Si、TIG-J50及ER705-3和瑞典OK焊丝，十多年的应用经验表明，没有发生焊接质量事故，焊缝能够满足设计和使用要求。不同焊丝的差别主要是：使用H08A焊丝TIG打底时，焊缝根部容易产生气孔，焊缝成型差；使用H08Mn2Si和TIG-J50焊丝打底时，焊缝成型好，易于手工操作，气孔很少，焊缝质量容易保证。由于
H08Mn2Si是国内生产的埋弧焊焊丝，容易采购，H08Mn2Si焊丝在手工钨极氩弧焊打底中得到广泛应用。 3分析 手工钨极氩弧焊打底所选用的焊丝，除应满足机械性能要求外，还应具有良好的可操作性并且不产生缺陷。从焊接工艺试验的机械性能可以看出，H08Mn2Si焊丝打底焊缝的抗拉强度均比其原焊丝的较高；从无损探伤和现场手工焊接操作性上看，H08A焊丝打底容易产生气孔，且焊缝成型差；从化学成分的Mn、Si元素含量看，H08Mn2Si元素和ER49-1相当，TIG-J50次之，H08A最低。 经过对比分析可以认为，采用H08A焊丝TIG打底焊产生气孔、成型差的原因，关键在于其Mn、Si元素的含量。焊缝中Mn、Si是主要合金化元素，同时也是一种较好的脱氧剂，Si脱氧能力比Mn要强，Mn 和Si都能减少焊缝金属中的氧含量，改善焊缝金属的性能，防止气孔产生；另外，Mn可以提高焊缝的强度和韧性，而Si含量过多时，将会使焊缝金属的塑性和韧性降低。因此，必须使焊缝材料保持适当的Mn/Si 比值，该比值愈高，焊缝金属的韧性愈好，一般认为Mn/Si＜2对焊缝韧性不利。 4结论 采用手工钨极氩弧焊工艺进行低碳钢打底焊，选用H08(或H08A)焊丝是不合适的，施工中选用H08Mn2Si、TIG-J50、ER49-1是可行的。在目前生产TIG-J50和ER49-1焊丝的厂家较少的情况下，进行手工钨极氩弧焊打底焊接低碳钢选用H08Mn2Si焊丝是合理的。我们经过十多年的应用，没有发现因焊丝强度较高，导致焊缝的淬硬倾向，而产生延迟裂纹等焊接质量事故。