风沙环境下钢结构涂层的冲蚀摩擦学性能

发布时间：2018-08-10 20:49

【摘要】：针对内蒙古中西部地区钢结构体系表面涂层长期遭受风沙环境冲蚀的这一现状,采用气流挟沙喷射法,模拟风沙对钢结构涂层的冲蚀.研究了风沙冲蚀力学参数对钢结构涂层冲蚀率的影响;探讨了涂层冲蚀损伤的摩擦学机理;分析了钢结构涂层的冲击摩擦因数变化规律.结果表明:涂层的冲蚀率均随着冲蚀速度呈指数增长,速度指数n为2.39~2.43;在45°时涂层的冲蚀率最大,90°时涂层的冲蚀率最小,低冲角时的冲蚀率大于高冲角时;涂层的摩擦因数处于0.37~0.42,涂层磨损的Taber指数为81.9×10-3mg/r,涂层的耐磨性较差.涂层损伤的摩擦学机理是:低冲角时的微切削作用或高冲角时的挤压凿削作用造成涂层的损伤占主导,涂层表面微裂纹扩展交叉,以致断裂剥落,造成的损伤次之;涂层冲击摩擦因数离散性较大,且随角度增长呈降低趋势;冲击摩擦因数与冲蚀率随角度的变化并不一致.
[Abstract]:In view of the fact that the surface coating of steel structure in the central and western regions of Inner Mongolia has been eroded by wind and sand environment for a long time, the erosion of steel structure coating by wind sand is simulated by means of airflow sediment jet method. The influence of erosion mechanical parameters of wind sand on the erosion rate of steel coating was studied, the tribological mechanism of erosion damage of coating was discussed, and the variation of impact friction coefficient of coating on steel structure was analyzed. The results show that the erosion rate of the coating increases exponentially with the erosion rate, the velocity exponent n is 2.39 ~ 2.43, and the erosion rate of the coating is the smallest at 45 掳with the maximum erosion rate of 90 掳, and the erosion rate at the low angle of impact is larger than that at the high angle. The friction coefficient of the coating is 0.37 ~ 0.42, the Taber index of the coating is 81.9 脳 10 ~ (-3) mg / r, and the wear resistance of the coating is poor. The tribological mechanism of coating damage is as follows: the damage of coating is dominated by micro-cutting at low angle of attack or by cutting by extrusion at high angle of attack, and the microcracks on the surface of the coating cross, resulting in fracture and spalling, and the damage is the second; The dispersion of impact friction coefficient of the coating is larger and the friction coefficient decreases with the increase of angle, and the change of impact friction coefficient and erosion rate is not consistent with the angle.
【作者单位】： 内蒙古工业大学土木工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11162011) 内蒙古自然科学基金资助项目(2009 MS0706)
【分类号】：TG174.4

【参考文献】

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【共引文献】

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