2524-T34合金疲劳裂纹的萌生和扩展行为

通过四点弯曲疲劳试验研究2524-T34板材的疲劳性能,借助金相和扫描电镜观察疲劳裂纹的萌生和扩展行为。结果表明:2524合金具有良好的疲劳性能,疲劳强度达到屈服强度的80%以上;疲劳裂纹主要在第二相粒子以及第二相粒子/基体界面萌生,裂纹扩展过程中的偏转与晶界的阻碍有关;相邻晶粒内两个有利滑移面之间的位向差是控制裂纹通过晶界扩展的重要因素。     

等效结构应力法在塔机关键焊缝疲劳强度研究中的应用

建立了包含焊缝细节的塔式起重机标准节主弦杆与连接螺栓套的计算模型,基于等效结构应力法对连接焊缝进行虚拟疲劳分析,得到了连接焊缝处的疲劳寿命分布和危险点的寿命.同时,利用INSTRON电液伺服系统开展台架疲劳试验研究.研究结果表明:等效结构应力法能够较好地预测和评定主弦杆与连接螺栓套处焊缝的疲劳强度.据此提出了标准节抗疲劳设计的思路与措施.     

时效制度对AA6156铝合金拉伸性能和断裂韧性的影响

研究了NZ2锆合金板材在不同温度、不同浓度的碘蒸气中的力学行为,并进一步通过扫描电镜观察其断口形貌。结果表明,试验温度为400 ℃,其发生应力腐蚀的临界碘蒸气压约为102 Pa;横向试样较轧向试样更具应力腐蚀敏感性;温度升高能够促进裂纹尖端的应力释放,有利于碘能被更有效地吸附到裂纹尖端,加快对锆合金的腐蚀作用,从而降低了应力腐蚀的临界碘浓度。在高温碘蒸气中,断口腐蚀产物主要为锆的氧化物;虽然碘蒸气对锆有较强的腐蚀作用,但是不足以穿透其表面的保护膜,而局部变形则可以促进碘对金属锆的腐蚀。     

2197(Al-Li)-T851合金的疲劳裂纹萌生与扩展行为研究

研究了2197-T851合金的疲劳裂纹萌生与扩展特性。结果表明,2197铝锂合金的疲劳裂纹萌生与应力水平有关,在较低应力下,主要萌生在第二相粒子、第二相粒子/基体界面以及表面缺陷处,而在较高应力水平下,还出现沿滑移带和晶界处萌生。裂纹的扩展优先沿有利滑移面,在晶粒间的扩展以沿{111}面的穿晶扩展为主,也有沿小角度晶界扩展的情况,合金具有很好的平面滑移性。裂纹在晶粒内的扩展并非沿一个滑移系的直线扩展而是频繁发生偏折,却始终沿{111}面,可剪切共格相δ’粒子造成晶内扩展路径曲折。     

6156铝合金疲劳裂纹的扩展速率

针对不同时效状态、相同时效状态在不同应力比(0.1，0.5)和不同方向(L-T，T-L)的6156铝合金的疲劳裂纹扩展速率进行了研究；同时还用透射电镜及扫描电镜对合金的显微组织与断口形貌进行了观察。结果表明：不同时效状态下，在疲劳第Ⅰ和第Ⅱ阶段，自然时效态合金的疲劳裂纹扩展速率最小，T6欠时效态的较大，T6过时效的最大...     

时效制度对AA6156铝合金拉伸性能和断裂韧性的影响

研究了AA6156铝合金在不同时效状态下的拉伸性能和平面应力断裂韧性。结果表明：AA6156合金薄板在自然时效态下断裂韧性最好,但强度偏低;在190 ℃单级峰时效和175 ℃/6 h+190 ℃/13 h双级过时效态下强度较好,但断裂韧性偏低;而在175 ℃/2 h+200 ℃/0.5 h双级时效态下达到较理想的强韧性匹配。由透射电镜和扫描电镜观察其微观组织及断口形貌得出：双级时效时,第一级预时效处理能增大GP区的析出数量,从而在后续第二级时效时极大地促进β″相更密集、更均匀地析出。时效制度对AA6156合金断裂韧性的影响主要取决于晶内析出相β″,而受晶界微观组织结构的影响较小     

复合材料对含缺陷混凝土输送管的防护作用分析

含有裂纹、磨损等损伤缺陷的常规混凝土输送管在工作中易发生爆管,影响到施工安全。依据复合材料的分层失效特点,提出金属基底-纤维复合材料的输送管结构,并以四种含碳纤维或玻璃纤维的铺层方式为例,采用有限元法就复合材料对含裂纹、磨损典型缺陷混凝土输送管的防护作用进行了研究。损伤状态下,各纤维层与金属内衬的应力状态表明,纤维层先于金属内衬发生失效,避免了脆性材料内衬突然破坏而导致的爆管现象,有效防护了混凝土输送管的安全使用。     

7A55铝合金在常规RRA和连续RRA处理过程中的性能及组织演变

测试7A55铝合金在常规RRA和连续RRA处理过程中不同状态点的抗拉强度和电导率,并通过TEM 观察 7A55铝合金在常规RRA处理和连续RRA过程中的微观组织演变。结果表明,7A55铝合金无论采用常规RRA处理还是连续RRA处理,在高温回归过程中,晶内析出大量与基体不共格相（大量η′相和一些η相）,同时晶界η相严重粗化并出现无沉淀析出带,电导率有大幅上升。另外,采用连续RRA处理工艺,1级时效后在适当的升温速度下,直接升温至回归温度进行回归处理,可以获得接近第1级时效的强度和38.1%IACS的电导率。     

Mg、Zn在2099铝锂合金中的微合金化作用

研究Mg、Zn添加对一种Al-Cu-Li合金微观组织演变及力学性能的影响。结果表明,Mg、Zn的添加促进了δ′相的形核析出,并且可以降低其长大速度,因而使得合金中的δ′相更加细小弥散。在时效早期,含Mg和Zn的合金中析出大量的GP区,而不含Mg只含Zn的合金中没有看到GP区的存在,只有少量粗大的θ′相;含Mg不含Zn的合金中也有较多的GP区生成,这说明Mg促进GP区的形成,Zn单独作用对GP区形成无太大影响,只有和Mg一起作用时起到加速GP区形成的作用。随着时效的进行,含Mg和Zn的合金中GP区转变成θ′/θ′′相,而不含Mg只含Zn的合金中θ′相无明显变化,含Mg不含Zn的合金中也有大量θ′/θ′′相生成。说明Mg是促进θ′/θ′′相形成的主要元素,而Zn只是在有Mg的存在下起到促进其形成的作用。     

液压挖掘机动臂结构优化分析

作为液压挖掘机关键承载结构件,动臂结构在使用过程中承受频繁交变载荷作用,若局部结构设计不合理则容易出现疲劳失效问题,严重影响整机使用寿命。本文基于某型号液压挖掘机动臂结构疲劳开裂现象,采用有限元法作为主要分析手段,以抗疲劳失效作为评判准则,对动臂结构受力特点进行研究,指出该结构疲劳失效问题产生的根源在于应力集中现象突出,并据此提出针对性改进方案。通过对比应力云图可知,改进方案可降低制造成本,并能有效消除应力集中,其理论疲劳寿命符合设计要求。