[發明專利]一種鋼結構橋梁檢測小車桁架結構用合金材料

在審

• 申請號: 202310183115.8
• 申請日: 2023-03-01
• 公開（公告）號: CN116287884A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 劉志;何勇杰;陸恪;方劍;繆志剛;凌英;呂澤安
• 申請（專利權）人: 黃岡師范學院;湖北輝創重型工程有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;C22C49/06;C22C49/14;C22C47/08;C22F1/043;C22C101/10
• 代理公司: 成都環泰專利代理事務所(特殊普通合伙) 51242
• 代理人: 陳紫劍

本發明公開了一種鋼結構橋梁檢測小車桁架結構用合金材料，用于小車桁架的桿件，其特征在于，所述桿件的合金材料包括Cu0.15?0.4％、Si1?1.2％、Fe0.3?0.7％、Mn0.07?0.08％、Mg0.5?1％、Zn0.2?0.5％、Lu0.03?0.06％、碳纖維粉末0.1％～0.3％，其余為Al。本發明合金材料用于梁底無軌式橋梁檢修車桁架的制作，降低了桁架整體重量，在桁架制作時可減少整體厚度，實現輕量化應用。

技術領域

本發明涉及橋梁檢修領域。更具體地說，本發明涉及一種鋼結構橋梁檢測小車桁架結構用合金材料。

背景技術

橋梁檢查車為橋梁檢測人員提供作業平臺、設備，用于流動檢查及維護的專用設備，具有靈活、快速、高效的特點——通過自身動力，能快速到達作業地點，采用通道式工作平臺，穩定性好，承載能力大，使用時檢測人員能實現連續不間斷作業，作業面大、檢查范圍廣，效率高，并為操作者在檢測橋梁每一組成部分時提供安全保障。因此，在現有橋梁的維護、改造，及新建橋梁的設計建造過程中，橋梁檢查車越來越多的被廣泛應用。第一代橋梁檢查車：采用全碳鋼結構+軌道結構。整套檢測系統，承載力好，但自身重量較大，防腐性能較差。第二代橋梁檢查車：車架采用鋁合金結構(6061-T6材質)，龍門架采用碳鋼形式，走行采用軌道結構。整套檢測系統，自身重量較輕，車架無需涂裝，防腐性能好。但由于鋁合金材質和其焊縫的抗拉強度比碳鋼低，導致其承載力相對碳鋼較低。第三代橋梁檢查車：第三代橋梁檢查車是無軌式橋梁檢查車，該代產品是在第二代橋梁檢查車的基礎上，對檢查車走行機構進行優化，使之無需聯系軌道，僅依靠掛件，就能實現檢查車的行進，其目的在于減少軌道重量對橋梁結構的影響。由于其受力結構主要在龍門架和走行機構位置，其檢查車重量相對于第二代較重。

目前市面上絕大部分橋梁檢修小車的桁架采用6061-T6鋁合金方管焊接而成，在設計階段往往要考慮較大安全系數，這樣一來方管的外形尺寸選型就偏大，導致檢修車整體重量偏大。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋼結構橋梁檢測小車桁架結構用合金材料，降低了桁架整體重量，在桁架制作時可減少整體厚度，實現輕量化應用。

本發明解決此技術問題所采用的技術方案是：一種鋼結構橋梁檢測小車桁架結構用合金材料，用于小車桁架的桿件，其特征在于，所述桿件的合金材料包括Cu0.15-0.4％、Si?1-1.2％、Fe?0.3-0.7％、Mn?0.07-0.08％、Mg0.5-1％、Zn?0.2-0.5％、Lu?0.03-0.06％、碳纖維粉末0.1％～0.3％，其余為Al。

優選的是，所述桿件的合金材料包括Cu?0.2％、Si?1.2％、Fe?0.4％、Mn0.08％、Mg0.6％、Zn?0.3％、Lu?0.05％、碳纖維0.2％，其余為Al。

優選的是，所述碳纖維選自聚丙烯腈基碳纖維，所述碳纖維粉末的長度為30～40μm。

優選的是，所述碳纖維粉末由碳纖維原粉末和預處理的碳纖維粉末按質量比2:1組成；

所述預處理的碳纖維粉末制備工藝包括：

1)將碳纖維剪切為0.6mm長，在質量濃度為12％-15％的雙氧水中浸泡6-7小時，之后洗滌干凈；

2)將堿式硫酸鉻、聚碳化二亞胺加入到異丙醇中混合均勻；

3)將1)和2)中處理后的組分加入到烷基酰胺基多胺陽離子表面活性劑中混合均勻；

4)將混合物干燥處理，并研磨至粒徑為30～40μm，得到預處理的碳纖維粉末；

其中，預處理的碳纖維粉中碳纖維，堿式硫酸鉻，聚碳化二亞胺、烷基酰胺基多胺陽離子表面活性劑的質量比為3:7:1:1。

優選的是，所述桿件的合金棒材的制備方法為：