[01302129]高铁桥梁系列支座关键制造技术

近年来，我国高速铁路迅速发展，截至2018年底，全国铁路营业总里程达12.7万公里，高铁营业里程达2.5万公里，占世界高铁总量的66.3％，预计2025年，铁路网规模将达到17.5万公里左右，其中高铁3.8万公里左右。

桥梁是构建高速铁路的重要基础设施，支座作为连接高铁桥梁与桥墩的重要一环，其使用性能对桥梁的稳定性有关键影响。

但目前支座中还存在充填润滑硅脂易耗散，聚四氟乙烯（PTFE）滑板材料耐磨性能较差、易发生蠕变和老化，支座整体抗震动能力和使用寿命有待提高等问题。

本项目分别研发碳纤维（CF）/石墨烯（GO）/PTFE复合材料和CF/碳纳米管（CNTs）/PTFE复合材料支座滑板，通过硅烷偶联剂对氧化石墨烯和碳纤维进行预处理，并作为填充剂制作聚四氟乙烯复合材料滑板，通过优化材料配比及烧结固化工艺，制作出具有高强度、抗蠕变、耐磨损、低摩擦系数特性的滑板材料。

通过摩擦磨损实验、磨损形貌、成分分析等手段揭示GO、CNTs在基体中的减摩抗磨作用机理以及CF、CNTs在基体中通过桥联和钉扎抑制裂纹萌生和扩展的增强增韧机理。

研发了适用于高铁支座的高合金钢的新造型工艺、熔炼工艺和浇注工艺，满足超高强度、高耐磨性、耐低温、耐腐蚀的要求，显著延长了支座寿命。

设计了多种型号的系列球形、盆式支座，创新性地引入缓冲棒结构、滚道滚珠结构、磁性部件、类金刚石仿生镀膜等创新设计和表面涂层方法，并通过力学分析对支座的整体结构进行了优化，降低了支座摩擦副之间的摩擦系数，提高了支座的抗外力和抗震动能力。