拉伸作用下轴疲劳长裂纹扩展寿命分析

考察了拉伸作用下不同类型表面裂纹模型(圆弧裂纹、椭圆裂纹和直裂纹)应力强度因子对轴疲劳长裂纹扩展寿命的影响,认为在计算具有表面裂纹轴类构件的疲劳寿命时,把裂纹处理为受深度比、纵横比2参数控制的椭圆裂纹比处理为仅受深度比控制的圆弧裂纹和直裂纹更加合理。在计算过程中,针对断裂韧度、裂纹扩展速率参数等的不确定性,按照它们各自的随机分布特征,应用Monte Carlo法分别对其进行抽样,采用Paris公式计算了轴寿命。     

I/III复合加载模式下疲劳裂纹扩展曲线分析

为了研究套管在钻井过程中的受力状况,以P110钻井套管用钢为对象,根据疲劳裂纹扩展理论,着重利用修正的紧凑拉伸试样,研究在I/III型分量下,不同裂纹倾角对材料疲劳裂纹扩展速率的影响。结果显示：当裂纹倾角为15°时,扩展过程中裂纹完全按照倾角15°扩展;当裂纹倾角为30°时,扩展过程中裂纹发生偏转没有实现完全30°扩展。研究表明,在复合疲劳裂纹扩展过程中,裂纹倾角越大,裂纹扩展方向越容易改变。     

API X52焊管管母及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率

对两种X52管线钢管母及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率进行了测试，发现两种焊管管母虽有50MPa以上强度差，但几乎有相同的疲劳裂纹扩展速率。而且，两种焊管焊缝及热影响区的疲劳裂纹扩展速率均低于管母，但在排除焊接残余应力导致的裂纹闭合效应后，两种焊管焊接接头的疲劳裂纹扩展速率均与管母相当。     

孔边单边角裂纹的疲劳扩展

介绍了L_2铝板和LF6M铝合金板孔边单边角裂纹的疲劳测试以及疲劳裂纹扩展形貌和特性的研究,并与前人的工作进行了比较。     

小疲劳裂纹扩展的模型

对于不同的材料来说，Ｋ－Ｔ图具有相同的形式。根据这一设想，本文提出了一个统一的模型，该模型不但可以描述不同应力水平下的微观小裂纹扩展速率，而且可以描述不同应力水平下的宏观小裂纹扩展速率。本模型在描述小裂纹扩展时，考虑了敏感应力的微观边界阻滞效应。在已知材料的疲劳极限和微观边界尺寸的情况下，该模型可以比较容易地预测小裂纹寿命。在不同应力水平下，前人已研究了７０７５－Ｔ６铝合金和ＨＴ６０钢的小裂纹扩展     

21／4Cr—1Mo复杂应力状态下低周疲劳裂纹扩展规律评价

通过对有预制裂纹带缺口的圆柱形试样的常温、高温低周疲劳裂纹扩展试验,并应用ＮＨＲＤＳ有限元程序进行了缺口附近轴对称问题的循环应力、应变计算,研究了非均匀分布复杂应力状态下低周疲劳裂纹扩展规律。研究表明,２１４Ｃｒ－１Ｍｏ材料复杂应力状态下低周疲劳裂纹扩展速率可以采用当量应力强度因子范围表征。     

管道含外表面裂纹时的疲劳寿命预测研究

为有效预测含外表面裂纹管道的疲劳裂纹扩展寿命,基于扩展有限元方法,计算了不同管道半径厚度比、裂纹形状参数、裂纹相对深度下的管道外表面裂纹的应力强度因子。研究结果表明:管道外表面裂纹形状因子随裂纹相对深度的增加而增大,且随着裂纹形状参数的增大,其增加趋势更加显著;裂纹相对深度相同时,裂纹形状参数越大,裂纹形状因子越大;管道半径厚度比对管道外表面半椭圆裂纹形状因子的影响较小。在此基础上,建立了管道外表面裂纹应力强度因子的工程计算模型及基于Forman方程的含外表面裂纹管道的疲劳寿命预测模型。同时,开展了0Cr18Ni10Ti材料管道的三点弯曲疲劳试验,试验结果验证了所建含外表面裂纹管道疲劳寿命预测模型的有效性。该疲劳寿命预测模型可为管道结构工程设计提供参考。     

管线钢断裂和疲劳裂纹扩展特性研究

对厚度分别为3mm、6mm、9mm、12mm、1mm的紧凑拉伸(CT)试样进行了断裂韧性试验,研究了X60管线钢的断裂特性.研究结果表明,由于试件厚度与分层裂纹间有强烈的耦合效应,表观断裂韧性不随厚度的变化而变化,靠增加试样厚度无法获得材料的平面应变断裂韧性,应用穿透裂纹的表观断裂韧性数据进行管道的安全评定不可靠;考虑塑性区修正的有效应力强度因子K_e与弹塑性J积分参量K_J在失稳扩展前保持了良好的等效性.对厚度分别为2mm、4mm和14mm的CT试样的疲劳裂纹扩展试验表明,高韧性管道钢的疲劳裂纹扩展存在显著的厚度效应,厚度效应敏感区在4 mm以内.     

一种X80管线钢焊接接头疲劳裂纹扩展门槛值的研究

采用疲劳试验、显微分析方法和力学性能分析等手段,对焊接热输入为20 kJ/cm的一种X80管线钢焊接接头在不同应力比条件下的疲劳裂纹门槛值进行了研究。研究结果表明,随着应力比的增加,疲劳裂纹扩展速率da/dN增大,疲劳裂纹扩展门槛值呈逐渐降低的趋势。在热输入为20 kJ/cm时,焊缝的组织以针状铁素体为主,含少量多边形铁素体,有很好的韧性。     

12Cr1MoV钢管焊缝材料高温疲劳裂纹扩展速率的试验研究

介绍用国产１２Ｃｒ１ＭｏＶ钢管制成带焊缝的ＣＴ试件以及在５３０℃条件下对该焊缝材料的疲劳裂纹扩展速率进行的试验。确定出该焊缝材料Ｐａｒｉｓ公式中的材料参数ｃ及ｍ，同时还试验了电位法测量裂纹长度所用Ｊｏｈｎｓｏｎ方程的准确性。     

焊缝金属中的二次相析出及对双相不锈钢焊管性能的影响(上)

分析了双相不锈钢及焊缝和热影响区中产生的金属间化合物等二次相形态及其析出的热力学条件。指出了低合金的双相不锈钢焊缝及其热影响区中金属间化合物相的析出通常是轻微的,只是在高合金化的超级双相不锈钢中这个问题才特别严重。     

2205双相不锈钢的焊接性研究综述

综述了国内外对2205双相不锈钢的焊接性研究进展及采用的研究方法和取得的成果。结果表明,焊接过程中的热输入和冷却速率强烈影响铁素体和奥氏体的相平衡,当采用很低的热输入时,由于快速冷却仍使得焊接热影响区的铁素体含量偏高,对冲击韧性不利;但是过高的热输入会由于冷却太慢而使得氮在铁素体中析出,同样对冲击韧性不利。因此,在实际生产中通过调整焊接热输入可以得到最佳的焊接热影响区性能。     

管端内衬不锈钢焊管环焊缝缺陷分析

为了对国内某供水工程用管端内衬不锈钢钢管环焊缝缺陷进行评定,利用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析等手段对缺陷形貌、元素含量和组织形态进行了分析。结果表明,该环焊缝缺陷为典型焊接热裂纹,裂纹起始位置在碳钢层底部,裂纹处以淬硬的马氏体组织为主,并伴有氧化物夹杂物。分析认为,该裂纹缺陷是由于打底焊之后焊道保护不良、清理不到位和焊接热输入过大造成,可以通过严格控制有害杂质、降低热输入、减小接头拘束度等方法来防止此类缺陷的发生。     

奥氏体不锈钢焊管在线光亮热处理的影响因素及解决措施

不锈钢管生产线中，在线光亮热处理工艺是保证不锈钢管在内外表面白亮光滑，无氧化色的主要环节，生产中发现，热处理炉内的保护气氛，热处理温度，冷却效果，管面清洁程度以及焊接，矫直等环节直接影响着在线光亮热处理效率，为此，进行了多方面的试验研究，对热处理炉进行了改造，使用氢气保护气氛，热处理温度严格控制在１０５０～１１５０℃；经常检查冷却系统保证速冷效果；采用新的润滑液，保证管体清洁，另外，连续稳定可靠的     

不锈钢焊管焊缝成形系数分析

不锈钢管钨极氩弧焊不填充焊丝时，焊缝成形系数是影响焊缝质量的主要参数，通过分析焊接电流、电弧电压和焊接速度三者与焊缝成形系数关系以及它们之间的相互制约关系给出了实际焊缝成形系数计算公式，绘制了焊接电流－焊接速度关系曲线图。     

压力管道碳素钢与奥氏体不锈钢焊接存在的问题及防止措施

在压力管道施工过程中，碳素钢与不锈钢对接焊焊缝质量是施工的技术难点，两种不同材质的钢管对接时会产生焊缝金属稀释，熔合区出现脆性过渡层，存在碳的扩散迁移等，造成接头熔合区发生脆性断裂以及热疲劳等焊接质量问题。提出在碳素钢母材金属侧用含高铬镍焊条堆焊过度层来减小稀释和碳的迁移；采用U型坡口、小电流、高电压、快速焊和多层焊的焊接工艺来提高熔合比，减小稀释，提高焊接韧性，通过焊前预热和焊缝缓冷充分消除热应力等一系列防止措施。     

超低温下高韧性奥氏体不锈钢焊缝裂纹分析与控制

为解决超低温工况下高冲击韧性要求的厚壁奥氏体不锈钢根部焊道出现裂纹的情况,结合工程实例,分析了奥氏体不锈钢焊缝结晶裂纹的形成机理;从改善焊接接头设计、降低焊接热输入、控制焊道成型系数、提高焊缝铁素体含量等几个方面对焊接工艺进行了改进,从而降低焊缝出现结晶裂纹的倾向性;最后通过增加检测措施,确保所有受压元件及受力焊缝在整个厚度方向上全部进行无损检测,保证设备的焊接质量。     

奥氏体不锈钢管件固熔快速验证

奥氏体不锈钢管件出厂前未进行或未严格按固熔工艺进行固熔热处理,现场验收时从外观上无法进行检验。文章简要介绍了固熔原理,阐述了现场采用里氏硬度仪对奥氏体不锈钢管件进行快速硬度检测的方法,给出了判断管件是否进行了合格固熔热处理的判据。该方法的工程应用表明,效果良好。