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美国研发新型焊接填充材料 可用于修复汽车钢部件

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时间:1900/1/1 0:00:00

据国外媒体报道,美国能源部和美国能源与国防部共同开发了一系列焊接填充材料,可以显著提高汽车、桥梁和管道中高强度钢的修复。这种新型焊丝可以帮助振兴美国老化的基础设施。2021年,美国土木工程师协会将这种基础设施评为C级。

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研究人员在焊接室操作焊接工具(来源:美国能源部橡树岭国家实验室)

美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)和美国陆军的发明可以消除对昂贵而费力的热处理工艺的需求,热处理工艺通常用于减少残余应力和材料变形。本发明解决了钢铁焊接的一个主要问题,即当氢原子在焊接过程中进入金属时,金属的延展性、韧性和强度都会降低。随后,高拉伸残余应力将导致金属开裂。

ORNL的名誉研究员斯坦·大卫(Stan David)说:“美国大约80%的焊接结构由钢制成,因此我们创新开发的填充金属被广泛使用。修复结构比更换结构更便宜,我们的填充材料提供高质量的焊接接头,可以延长焊接结构在恶劣环境下的使用寿命。这项发明每年可以为美国工业节省数亿到数十亿美元。”

如果焊接结构采用强度更高的钢材,那么在材料制造和车辆运行过程中需要的钢材就更少,这样就可以减轻重量,节约能源,减少二氧化碳排放,最终可以制造出更省油的汽车,更轻便的战斗车辆和支援车辆,以及更耐用的燃油管路。然而,坚固的钢特别容易因氢而开裂。

为了克服这一挑战,ORNL与前美国陆军坦克车辆研究、发展和工程中心(现为地面车辆系统中心)的科学家合作,开发了一种具有独特化学成分的合金,可以连接坚固的钢材,并降低残余应力。据国外媒体报道,美国能源部和美国能源与国防部共同开发了一系列焊接填充材料,可以显著提高汽车、桥梁和管道中高强度钢的修复。这种新型焊丝可以帮助振兴美国老化的基础设施。2021年,美国土木工程师协会将这种基础设施评为C级。

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研究人员在焊接室操作焊接工具(来源:美国能源部橡树岭国家实验室)

美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)和美国陆军的发明可以消除对昂贵而费力的热处理工艺的需求,热处理工艺通常用于减少残余应力和材料变形。本发明解决了钢铁焊接的一个主要问题,即当氢原子在焊接过程中进入金属时,金属的延展性、韧性和强度都会降低。随后,高拉伸残余应力将导致金属开裂。

ORNL的名誉研究员斯坦·大卫(Stan David)说:“美国大约80%的焊接结构由钢制成,因此我们创新开发的填充金属被广泛使用。修复结构比更换结构更便宜,我们的填充材料提供高质量的焊接接头,可以延长焊接结构在恶劣环境下的使用寿命。这项发明每年可以为美国工业节省数亿至数十亿美元。”

如果焊接结构采用强度更高的钢材,那么在材料制造和车辆运行过程中需要的钢材就更少,这样就可以减轻重量,节约能源,减少二氧化碳排放,最终可以制造出更省油的汽车,更轻便的战斗车辆和支援车辆,以及更耐用的燃油管路。然而,坚固的钢特别容易因氢而开裂。

为了克服这一挑战,ORNL与前美国陆军坦克车辆研究、发展和工程中心(现为地面车辆系统中心)的科学家合作,开发了一种具有独特化学成分的合金,可以连接坚固的钢材,并降低残余应力。

标签:坦克

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