焊接接头母材区断裂韧度COD特征值研究

采用三点弯曲试样对ＡＰＩＸ５２管线钢焊接接头母材金属区断裂韧度ＣＯＤ特征值进行了测试研究。研究结果表明，焊缝金属的力学性能对母材金属的起裂韧工，裂纹扩展阻力，撕裂模量及延伸区宽度有很大的影响，其影响程度取决于裂纹离焊缝的距离，离焊缝愈近，影响愈大，裂纹尖端的延伸区宽度和起裂韧度具有良好的线性关系。     

低碳合金钢及焊接接头断裂韧度的温度效应

利用Hopkinson压杆装置对某低碳合金钢及焊接接头不同温度下动态断裂韧度进行了测试,给出了试验温度控制方程,分析了温度对断裂韧度的影响.结果表明:在应力波加载(K≈106 MPa·m1/2/s)条件下,母材和焊缝断裂韧度降低;但是同一温度下母材的断裂韧度高于焊缝,原因主要是组织状态对应变速率敏感性不同;同时在分析该钢母材和焊缝断裂韧度温度效应的基础上,建立了应力波加载下母材和焊缝的断裂特征分析图,给出了温度、板厚和断裂韧度之间的关系.     

焊接接头断裂性能的试验研究

为了理解材料及几何组配，对不同应力状态条件下不同几何构形的焊接接头试件的J积分的作用和影响，对单边裂纹板远场均匀拉伸条件下焊接试件的临界J积分进行实际测试。结果表明，试件未开裂之前，在同一载荷的作用下，焊接接头的J积分参量、加载点位移△以及裂纹嘴张开位移CMOD值介于全母材和全焊缝材料测试值之间，并且低组配焊接接头的J积分参量依照全母材、焊接接头和全焊缝的次序依次递减，而高组配则与低组配正好相反。不同材料组配焊接接头的J积分值，在焊接疑宽度较小时，与其全母材的J积分测试结果较为接近；而在焊缝宽度参数较大时，与全焊缝材料结果的差别较小。因此，在进行焊接接头的J积分值测试时必须考虑焊缝宽度参数的影响。     

铝合金焊接接头的低温断裂性能COD研究

为研究2A14T6铝合金焊接接头(焊缝/熔合线/热影响区/母材)的低温(77 K/4.2 K)断裂韧度,文中采用三点弯曲法,通过自主研制的低温位移传感器及力学测试系统,得到重要的低温裂纹张开位移(crack-tip opening displacement,COD)性能参数,并结合断口的微观结构具体分析形貌与断裂韧度的关系.研究结果表明,该测试系统能有效测量材料的低温裂纹张开位移参数δ;低温下断裂韧度为热影响区>母材>熔合线>焊缝;对低温断口的微观形貌观察显示,韧窝大而深的微观结构对应低温抵抗裂纹开裂能力强、韧性好.     

应用局部法预测焊接接头动态断裂性能

在不同温度、不同加载速率下进行了典型钢结构用钢拉伸试验，采用能综合反映加载速率和高加载速率下材料温升的R参量来描述材料的本构关系。通过理论分析和试验研究，讨论了加载速率和温度对钢结构用钢及其焊接接头断裂行为的影响，采用基于概率断裂力学的局部法，由静载断裂试验结果对高加载速率下接头断裂行为进行了成功预测。     

基于不同焊接条件下接头组织和断裂韧度分析

研究不同焊接条件下的接头组织以及其断裂的韧度。介绍振动焊接工艺的工作原理,并进行对比试验,然后对试验结果进行分析,分析的内容包括金相分析、断裂韧度试验分析。不同的焊接方式,其接头组织以及断裂韧度的试验结果都存在一定的差别。基于不同焊接条件下接头组织和断裂韧度具有差异。     

地震载荷下焊接接头断裂行为预测研究

测试了在不同加载速率下,典型建筑用钢焊接接头的断裂韧性值。在准确把握材料在地震载荷下本构关系的基础上,通过局部法,实现了由静载韧断裂韧度值对地震载荷下接头断裂行为的成功预测。表明局部法可有效地评定接头在高加载速率下的断裂行为。     

加载速率对焊接接头断裂行为的影响

在不同温度、不同加载速率下，对典型建筑结构用钢及其焊缝进行拉伸试验，测试其基本力学性能。采用能综合考虑加载速率及高加载速率下材料温度变化的R参量，确定本构关系。通过断裂力学试验，测试不同温度及加载速率下供试钢材及其焊接接头的断裂韧度值。随加载速率的增大，断裂韧度降低，但存在有较大的分散性。不同加载速率下裂纹尖端应力场数值分析结果表明，裂纹尖端最大主应力随加载速率的增大而升高。最后基于局部法，研究不同加载速率下母材及接头的断裂行为。局部断裂参量－－威布尔应力不受温度、加载速率的影响，可有效地描述材料的断裂行为。     

TA15钛合金钨极氩弧焊焊接接头力学性能研究

TA15钛合金钨极氩弧焊焊缝、热影响区、母材的微观组织差别明显,晶粒尺寸依次减小.焊接件的疲劳试验结果分析表明,热影响区是焊接接头的薄弱部位,疲劳裂纹大多萌生于焊接热影响区区域.疲劳破坏试样断口的SEM(scanning electron microscope)分析表明疲劳裂纹大多起源于焊接热影响区的气孔处.     

焊接接头安全评定的断裂参量研究

研究了具有不同缝金属强度匹配（高和低匹配）、不同材料本构关系（带有Ｌｕｄｅｓ）屈服平台或幂硬化材料）和不同断裂类型（全面屈服断裂和韧带屈服断裂）焊接接头中的Ｊ积分参量及其应用的可行性。指出至少对本文所研究的情况而言Ｊ积分值与路径有关的。同时对云纹干涉法实验所测得的位移场分析表明，在场中Ｊ主导有条件地存在，在ｕ场中Ｊ主导失效，还介绍了用于评定焊缝金属解理断裂的评定法，应用Ｂｅｒｅｍｉｎ模型预测了由Ｌ     

小管径焊接接头疲劳断裂研究

冰箱、空调、汽车、航空等大量使用小管径铜管、铝管和铁管做介质循环及输送管道。管道与压缩机和散热器间的连接多用钎焊方法,车辆也用涨接方法联接。由于长途运输中的颠簸,在接头部位产生断管。针对这一实际问题,开展“小管径焊接接头疲劳断裂研究。”该项研究针对两种小管径（铁4．72／铜7．2及铜5．95／铜5．85）插接钎焊接头进行疲劳试验研究,研究包括断裂形式与原因分析,小载荷疲劳试验机的设计制造,小管径插接钎焊接头疲劳试验,接头处应力有限元分析,改进前后寿命对比估算,改进措施制订,现场指导及跟踪等。综合地…     

模块支墩厚板焊接接头CTOD韧度研究

按照国际通用规范BS7448和DNV—OS—C401的要求,对模块支墩焊缝和熔合区进行了低温（-18℃）裂纹尖端张开位移（CTOD）的试验研究。试验结果表明：按拟用焊接工艺所焊接的模块支墩焊接接头,其焊缝和熔合区的CTOD试验值都能满足国际通用规范DNV-OS—C401规定的要求（≥0．15mm）,因此,可以确认,该焊接工艺可应用于模块支墩的焊接施工,并且焊后的模块支墩可以免除退火处理。     

TC2钛合金焊接接头组织与性能的实验研究

分析了TC2钛合金焊接接头的显微组织结构，并综合焊接接头的显微硬度分布规律以及拉伸试验结果，分析了焊接接头不同区域的性能。结果表明，焊缝区为α α’魏氏组织，热影响区为魏氏α α’ 少量β组织；焊缝区的硬度最高，约高于母材50HV，塑性较差；热影响区的硬度较低，塑性较好，其强度是焊接接头部位的最薄弱区。焊接接头的延伸率比母材低88％，屈服强度略低于母材，极限强度与母材相当。     

应变法测量焊接箱形梁焊缝材料的断裂韧度

针对起重运输机械领域测量焊接箱形梁焊缝材料断裂韧度研究方法少的问题,应用断裂力学、材料力学和数值分析理论进行理论推导,得到1种测世焊接箱形梁焊缝材料断裂韧度的试验新方法--应变法,并采用该方法测量了Q235钢板制成的焊接箱形梁焊缝材料的断裂韧度,为研究焊接箱形梁的裂纹扩展、载荷限制和断裂判断问题提供良好的支持.     

关于焊接接头拉力试验断裂位置的讨论

压力容器制造过程中,不论是焊接性能试验、工艺评定还是产品焊接试板都需要进行接头拉力试验。笔者看到诸多制造厂在拉力试验报告中存在一个较为普遍、值得讨论的问题——焊接接头断裂位置。“压力容器安全监察规程”中规定焊接接头的拉力试验采用短试样,见图1A。而在此之前均采用长试样,见图1B。短试样特点是:除拉力机夹持部分外,整个试样长度为焊接接头长度。这是因为短试样受拉伸的长度是由焊缝宽度加上两侧各6mm,而这6mm长度约等于通     

16MnR（HIC）钢焊接接头抗氢致裂纹的试验研究

研究了不同焊接热输入下焊缝在NACE熔液中的抗氢致开裂（HIC）性能。结果表明：焊缝的HIC敏感性随焊缝中Mn、S、P含量的增加而增大,焊接热输入在一定的范围内对焊缝的抗HIC能力影响不大。但是,当焊接热输入增大到一定程度时,焊缝抗HIC性能变差。这主要是由于焊接热输入增大后,焊缝组织变粗,性能下降,尤其是焊缝组织中的夹杂物随着焊接热输入的增大而长大,导致焊缝抗HIC的能力下降。     

1.5Ni钢及其焊接接头低温韧性和断裂性能的试验研究

本文采用Cv、NDT、COD等试验方法,对我国首次按国外先进标准研制的—40～—80℃低温压力容器用1.5%Ni钢及其焊接接头进行了较系统的试验研究,结果表明:国产1.5%Ni钢达到了国外标准的要求,具有较好的低温韧性和断裂性能。经进一步完善和应用研究后,可作为我国—40～—80℃低温容器的骨干钢种。     

三种钢焊接接头小能量多次冲击性能试验

介绍了16MnR,15MnVN及18MnMoNb三种钢焊接接头及母材在小能量多次冲击条件下的疲劳强度（疲劳寿命）试验情况。用实测数据及光学显微镜对组织,断口形貌作了分析,比较了这三种钢焊接接头及母材的小能量多次冲击性能。