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關于天津市科學技術獎提名的公示

[日期:2019-08-09] [字體: ]

一、項目名稱:新型橋梁鋼用高性能系列焊材的開發及應用

二、提名獎項:天津市科技進步獎

三、提名等級:科技進步二等獎

四、主要完成單位:

第一、二、三、四完成單位依次為:天津市永昌焊絲有限公司、河北工業大學、中鐵山橋集團有限公司、天津市金橋焊材集團有限公司

五、主要完成人:

第一到第八完成人依次為:侯云昌、殷福星、徐向軍、侯杰昌、肖輝英、陳翠欣、張健、李華軍

六、提名者:天津市東麗區科技局

七、項目簡介:

目前我國橋梁建造技術已達到國際領先水平,世界排名前十的大跨徑橋梁中,我國已占據半壁江山。橋梁工程向高速、重載、大跨度、全焊接方向轉變,鋼材已由Q345qQ370qQ420q鋼向強度級別更高的第六代橋梁鋼Q500qE鋼發展,對有著鋼鐵針線之稱的配套焊材提出了更高的要求;隨著免涂裝耐侯鋼橋梁的出現,耐大氣腐蝕、耐海洋氣候的耐候鋼橋梁的應用進入大爆發階段,要求焊接材料熔敷金屬的擴散氫含量低,耐腐蝕性能優良;隨著機械化和自動化焊接技術的推廣,對金屬粉型氣體保護焊藥芯焊絲的工藝性能、強度和韌性提出更高的要求。

為了解決焊材與鋼材同步匹配問題,課題組與國內大型鋼廠建立戰略聯盟的合作關系,與鞍鋼、首鋼、寶鋼等研制開發了高強、高韌、耐候的新型橋梁用焊接材料,為我國近代新型橋梁建設作出突出貢獻。

我國第六代橋梁鋼Q500qE首次應用在滬通長江大橋。為解決世界上無配套自動焊焊材問題,課題組開發出匹配的金屬粉型藥芯焊絲,實現工程應用自動化焊接。Q500qE配套系列焊材產品通過了天津市科委和中國機械工程學會聯合組織的成果鑒定,該系列產品填補了國內外Q500qE高性能橋梁鋼配套金屬粉型焊絲空白,達到國際先進水平。

為配套中馬友誼大橋的耐海洋大氣腐蝕3Ni橋梁鋼,課題組配套開發了焊條、藥芯焊絲、埋弧焊絲系列焊材產品,為該鋼種的工程應用提供了有力的保障。耐海洋大氣腐蝕3Ni橋梁鋼通過了天津市科委和中國機械工程學會聯合組織的成果鑒定,達到國際先進水平。

通過本項目的開發,近年大型橋梁已有50%以上應用金橋焊材的橋梁鋼系列焊材。高韌性超低氫系列焊材在全球規模最大的跨海工程——港珠澳大橋成功應用;耐候鋼系列焊材在拉林鐵路、官廳水庫、黑河橋等國家大型橋梁中應用。本項目不僅創造了巨大的經濟效益,也大力推動了我國橋梁行業的發展。

課題組已參與制定了27項國家標準、行業標準,其中本項目產品涉及4項國家標準由課題組參與制定,對于2類非標產品建立了企業標準。本項目共發表7篇論文,申請發明專利12項,其中已授權專利3項。

八、發現點/發明點/創新點:

1Q500qE系列焊材,創新抗吸潮復合鈦酸鹽與TiO2-MgO-SiO2鈦型渣系的組合成分及Mn-Ni-Ti復合微合金系氣保護藥芯焊絲。在此基礎上開發出金屬粉型氣保護藥芯焊絲,在國內外率先解決了Q500qE高性能橋梁鋼高效自動焊接的難題。

2、國內首次明確了焊材和母材的電化學匹配關系,通過電化學腐蝕和實地掛片試驗,進而研發出3%Ni-0.5%Cu-Mo-Ti合金體系的系列焊接材料,解決了3Ni結構鋼焊接接頭在海洋大氣環境下的腐蝕問題。焊接接頭力學性能優良,-40℃低溫沖擊吸收能量達到60J以上。

3.研發出Ni-Cr-Cu合金體系的系列焊接材料,通過合金系組分匹配特性研究,開發出耐候性優異的系列焊材產品,通過生產過程精準控制技術,保證了焊接過程中的電弧穩定性,有效解決了焊接工藝適應性的問題。

4.通過鈦型藥芯焊絲渣系、合金系與陶瓷襯墊組合性能研究,有效提高了焊縫金屬的低溫韌性和抗裂性能。

九、主要技術支撐材料:

1.        陳翠欣,薛海濤,陳翠玲,丁靜,韓嘯,唐昊. 納米氧化物合金化對低合金高強鋼熔敷金屬組織和性能的影響. 焊接學報,2016,37(9):29-34. EI 20164002861598

2.        Cuixin Chen, HaitaoXue, Huifen Peng, Liang Yan, Lei Zhi, and Sixu Wang. Inclusions and microstructure of steel weld deposits with nano-size titanium oxide addition. Journal of Nanomaterials, 2014, 2014:1-7.(SCIAD9NF; EI20141517562846)Q2 , 1.644

3.        Cui Xin Chen, Hui Fen Peng, Pu Zhao, Yuan YuanLi, Liang Yan. Effect of Titanium Oxide on Phase Transformation for Low Alloy High Strength Steel Welds. Key Engineering Materials,2013,531-532:92-96. (EI20130415930150). 

4.        Cuixin Chen, Huifen Peng, Ran Liu, Yuanyuan Li, Pu Zhao. Research on inclusions in low alloy steel welds with nano alumina addition. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, 2012,9(9):1-4. (SCI016CWEI20123515375090)Q2 , 1.032

5.        C. Li, H. Luo, Q.Hu, F. Yin, O. Umezawa, R. Yang,Theoretical investigations of interstitial atoms in bcc metals: Local lattice distortion and diffusion barrier,Computational materials science,2012,58:67-70.  Q2, 1.878

6.        H. Qiu, J. G. Qi, L. N. Wang, F. Yin.Thermal stability of retained austenite in Cr–Ni weld metals at low temperatures.      Materials Science and Technology,2013,29( 5): 594-597  Q2  0.804

7.        H. Xie, B. Liu, F.Yin.Effect of grain boundary sliding on the toughness of ultrafine grain structure steel: A molecular dynamics simulation study.  CHIN. PHYS. B,  2013(22):54-61      Q3  1.376

8.        發明專利:一種橋梁鋼用高強高韌氣保護藥芯焊絲,ZL201610906348.6

9.        發明專利:一種與陶瓷襯墊配合使用的氣保護藥芯焊絲,ZL201210479528.2

10.    發明專利:一種鈦型氣保護藥芯焊絲,ZL201310471136.6

11.    國家標準:埋弧焊用非合金鋼及細晶粒鋼實心焊絲、藥芯焊絲和焊絲-焊劑組合分類要求,GB/T 5293-2018

12.    國家標準:埋弧焊和電渣焊用焊劑 GB/T36233-2018

13.    國家標準:高強鋼藥芯焊絲 GB/T36233-2018

14.    國家標準:碳鋼藥芯焊絲 GB/T 10045-2018

15.    企業標準:耐海洋大氣腐蝕3Ni橋梁鋼用埋弧金屬粉芯焊絲 Q/12JQHC003-2018

16.    企業標準:耐海洋大氣腐蝕3Ni橋梁鋼用氣保護藥芯焊絲Q/12JQHC001-2018

 

 

自公示之日起,對公示文件有異議的,請以書面方式提出,并提供必要的證明材料。為便于核實查證,確保客觀公正處理異議,提出異議的個人應當表明真實身份,提供有效聯系電話和地址,并簽署真實姓名。公示期間:201989—2019816日,超出期限的異議不予受理。 

聯系方式:中鐵山橋集團有限公司,河北省秦皇島市山海關區南海西路35號,科技管理部喬巨潭13011964304

 

中鐵山橋集團有限公司

 

2019.08.09

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