灰铸铁同质焊缝电弧冷焊接头冷裂纹研究进展

从焊缝石墨形态及焊缝组织对冷裂纹的影响、铸铁型焊缝冷裂纹产生机理及裂纹萌生与扩展的微观过程、热影响区冷裂纹研究、铸铁焊接接头冷裂纹试验方法等四个方面综述了国内外灰铸铁同质焊缝电弧冷焊焊接接头冷裂纹的研究进展,研究发现,石墨呈球状的可以大为改善焊缝的抗裂性;利用贝氏体马氏体二次相变应力松驰效应可以降低灰铸铁焊缝裂纹敏感性;裂纹容易在相邻石墨间的窄铁素体基体桥处萌生与扩展;扩散氢对灰铸铁接头热影响区冷裂纹影响小而马氏体相变影响大。在灰铸铁焊接冷裂纹试验方法方面,重点讨论了能定量评定焊缝抗裂性的铸铁焊缝拘束裂纹试验及平板刚性拘束裂纹（PRRC）试验。     

基于三维数值模拟的焊缝缺陷漏磁场分析

漏磁检测技术对钢板对接焊缝检测鲜有应用,根据铁磁性焊缝的特点,针对焊接结构中较敏感的裂纹缺陷,探讨应用漏磁法检测钢板对接焊缝裂纹缺陷。采用有限元数值模拟方法(FEM),建立了焊缝三维FEM模型;对比分析焊缝不同区域存在裂纹时漏磁场分布规律;建立不同焊缝余高包含相同尺寸裂纹的三维FEM模型,分析由于焊缝余高的存在对裂纹检出率的影响;研究在焊缝余高3 mm结构条件下,漏磁场磁感应强度分量峰值随裂纹深度的变化规律,得到漏磁场相关对比分析曲线。仿真结果表明:漏磁法适用于钢板对接焊缝缺陷的检测研究;焊缝余高越小,可获得更高的缺陷检出率;漏磁场磁感应强度分量峰值均随裂纹深度的增加呈递增趋势。     

裂纹位置对强度失配焊接接头极限载荷的影响

采用有限元方法对平面应变条件下含裂纹的强度失配焊接接头极限载荷进行了计算,研究了裂纹位于焊缝不同位置时对接头极限载荷的影响.结果表明,裂纹尺寸和焊缝宽度增大时,接头极限载荷接近均质焊缝的极限载荷,此时失配系数的影响很大;裂纹尺寸和焊缝宽度减小,不同失配系数接头的极限载荷逐渐趋于一致.当焊缝强度失配程度一定时,裂纹偏置量在裂纹尺寸较大且焊缝较宽时对接头极限载荷的影响较大,裂纹偏置量增大可使低匹配接头极限载荷提高,对高匹配接头则相反,随着裂纹尺寸和焊缝宽度的减小,裂纹偏置量对接头极限载荷的影响程度减弱.     

磁记忆技术在焊缝缺陷检测中的量化研究

为解决磁记忆技术不能定量分析焊缝缺陷的问题,本文针对Q345R钢焊板试件,测取了沿焊缝方向和垂直焊缝方向的2种磁记忆信号,分析焊缝裂纹长度与深度对磁记忆信号的影响,建立焊缝裂纹尺寸与磁记忆信号间的量化关系。探索并提出了利用组合测量路线进行焊缝裂纹量化识别的新途径。结果说明,2条测量路线检测得到的磁记忆信号均存在明显的焊缝裂纹定位特征,但单独1条测量路线的磁记忆信号是不能反映裂纹的全部尺寸信息的,需综合沿焊缝方向和垂直焊缝方向磁记忆信号进行焊缝裂纹尺寸的量化识别。此外,本文还用BP神经网络方法对此课题进行了深入研究,结果表明BP神经网络可以实现焊缝裂纹尺寸的量化评价。     

储罐角焊缝裂纹漏磁检测有限元分析

针对石油石化行业中的储罐角焊缝不易检测的特点,使用漏磁检测技术对储罐角焊缝裂纹进行检测。应用有限元软件建立了角焊缝裂纹缺陷的分析模型,得到了角焊缝裂纹缺陷漏磁场的空间分布,提取出了角焊缝裂纹缺陷的漏磁信号,分析了角焊缝裂纹缺陷影响漏磁信号的因素;在此基础上对储罐角焊缝裂纹缺陷进行了漏磁检测试验,对得到的漏磁信号进行分析,分析结果与有限元分析提取的漏磁信号结果相符,证明了所建立的检测系统的可行性与有效性。     

桥梁钢箱梁U肋角焊缝的相控阵检测

为了解决桥梁钢箱梁U肋角焊缝中疲劳裂纹的检测问题,针对U肋角焊缝疲劳裂纹特点进行了研究。通过分析疲劳裂纹成因及各类无损检测方法的特点,可知采用超声相控阵检测U肋角焊缝较为合适。为了验证超声相控阵检测U肋角焊缝疲劳裂纹的可行性,先通过仿真软件建立U肋角焊缝截面模型并模拟声束覆盖,在此基础上制作一套带有人工缺陷的U肋角焊缝试块进行室内验证,最后应用于某桥梁的现场检测实践上。结果表明:超声相控阵在U肋角焊缝疲劳裂纹的检测上十分有效,能有效减小U肋角焊缝疲劳裂纹的检测盲区,降低疲劳裂纹的漏检率。     

镁合金焊缝液化裂纹敏感性研究

在镁合金MIG焊的焊接过程中,由于镁合金的共晶温度较低,在沿着焊缝的母材中,当温度上升到共晶温度TE以上时,非常容易发生晶间液化并由此引发液化裂纹。为了研究镁合金焊缝边缘液化裂纹敏感性,采用横向拘束环形焊缝裂纹试验对不同母材时焊缝边缘液化裂纹的敏感性进行了探究,并计算了焊缝的温度与固相百分数曲线。结合以上结果分析发现,焊缝和母材在熔池凝固过程中的固相百分数大小对镁合金焊缝的液化裂纹敏感性影响较大。     

钢结构角焊缝裂纹分析及再现试验

纵、横隔板角焊缝产生贯穿性裂纹,初步分析裂纹产生原因与钢板预处理时涂刷的富锌漆陈有关。通过模拟产品结构的再现试验裂纹分析及焊缝测氢试验,证明裂纹产生原因是由于富锌底漆的涂刷,使一些有害物质进入焊缝成为杂质,导致焊缝结晶时严重偏析,同时富锌底漆中的氢含量较高,使焊缝金属中的扩散氢含量增加,加之富锌底漆在焊接过程中产生大量气体导致焊缝出现密集气孔,在多种条件的作用下,致使焊缝产生裂纹。     

TA15钛合金焊缝及热影响区疲劳裂纹扩展行为

在扫描电镜下对TA15钛合金氩弧焊焊缝(FZ)及热影响区(HAZ)疲劳裂纹扩展行为进行了动态原位观察研究.结果表明,焊缝疲劳裂纹扩展过程中裂纹尖端滑移明显,滑移线较长;热影响区裂纹扩展初期裂纹尖端滑移不明显,在裂纹扩展中后期才出现较为明显的滑移,且滑移线较短,存在较多的二次裂纹;焊缝疲劳裂纹扩展速率高于热影响区.焊缝与热影响区疲劳裂纹扩展行为的差异与其显微组织的不同有关.     

国产海洋用钢36Z焊缝腐蚀疲劳裂纹扩展的研究SCIEI

本文给出了国产海洋用钢36z焊缝及热影响区在人工合成海水中不同频率的裂纹扩展特征,并与国外同样强度级别的海洋用钢A537焊缝的裂纹扩展率进行了比较。结果表明,在人工合成海水中国产钢焊缝和热影响区低频比高频下的裂纹扩展率分别高3—5倍和4—10倍;国产钢焊缝与A537焊缝的裂纹扩展率基本相当。本文对腐蚀介质下焊缝裂纹扩展规律和断裂特征进行了讨论。     

X60管线钢非穿透裂纹体的断裂研究

对X60管线钢进行了不同形状的表面裂纹、单边和双边角裂纹等非穿透裂纹形式的断裂实验,结合断理解理论分析和断口宏微观分析,探讨了穿透裂纹的断裂实验数据用于一般三维形态裂纹体断裂的可行性,结果发现,裂纹在起裂后并不连续扩展,而是严重钝化,发生明显预缩后才失稳扩展;各种非穿透裂纹体断裂过程中,由于裂纹在起始和不同扩展阶段与厚度方向的相对方位不同,导致三维约束效应与分层裂纹的耦合效应不同;各理解纹形式下的起裂临界应力强度因子值比穿透理解纹的平均值低9．6％－45％,导致三维约束效与分层裂纹的耦合效应不同;各裂纹形式下的起裂临界应力强度因子值比穿透理裂纹的平均值低9．6％－45％,研究表明基于穿透裂纹实验数据得到的名义断裂韧性不是客观的断裂评定指标,而是随几何形状、尺寸、理解纹取向等变量而变化,因而不能作为管道断裂评定的控制参量。     

IN SITU TEM OBSERVATION OF INITIATION AND PROPAGATION OF CRACKS IN NiAlF

ＩＮＳＩＴＵＴＥＭＯＢＳＥＲＶＡＴＩＯＮＯＦＩＮＩＴＩＡＴＩＯＮＡＮＤＰＲＯＰＡＧＡＴＩＯＮＯＦＣＲＡＣＫＳＩＮＮｉＡｌＦｅＩＮＴＥＲＭＥＴＡＬＬＩＣＳＹ．Ｘ．Ｌｕ；Ｃ．Ｈ．Ｔａｏ；Ｊ．Ｗ．Ｚｈａｎｇ；Ｍ．Ｌ．ＸｕｅａｎｄＤ．Ｚ．Ｙａｎｇ（Ｂｅｉｊｉ...     

EFFECT OF GRAIN BOUNDARY ON FATIGUE BEHAVIOUR OF Al BICRYSTALS

The effect of grain boundaries on cyclic deformation and fatigue crack growth in aluminumbicrystals has been studied.The effect of a grain boundary is restricted in a narrow area,termed as grain boundary affecting zone(GBAZ),where the incompatible plastic straintreats internal stress which conversely promotes inhomogeneous slip in the area and grainboundary cracking.As an extended stage I crack initiated from a notch approaches the grainboundary under a constant cyclic stress,the crack front branches splits into several pieces,meanwhile,the growth rate of the crack reduces to a minimum value at the center of theGBAZ.Such microstructure-sensitive growth of extended stage I cracks is mainly attributedto the grain boundary-induced crack tip sheilding.     

制氢装置水分离器入口法兰及三通失效分析

应用光学显微镜,扫描电镜、光电子谱,显微硬度仪,铁素体测量仪等对开裂失效试样进行分析,结果表明,三通和法兰开裂效是由于氢致开裂所致;同时也具有明显的氯化应力腐蚀破裂敏感性。     

力学性能非对称焊接接头断裂特征参量研究

根据力学性能和几何的对称性,本文对焊接接头非均匀体进行了分类。研究了更接近实际情况的力学性能非对称的焊接接头非均匀体的断裂特征参量,以及力学性能非对称性对裂纹开裂角的影响。     

ZG42CrMo缩松区疲劳裂纹的偏析和微裂纹的形成

测定了ＺＧ４２ＣｒＭｏ高周疲劳裂纹扩展速率，对疲劳裂纹扩展过程进行了金相追踪观察．用ＥＰＭ研究了缩松及其表面微裂纹和硫化物的形态．用ＴＥＭ研究了裂纹顶端位错组态和滑移特征．讨论了缩松对裂纹捕获和偏折对疲劳裂纹扩展的双重影响及微裂纹萌生的可能机制．     

循环载荷下裂尖形变规律的实验研究

应用散斑干涉技术，在常幅载荷下对疲劳裂纹扩展过程中的一个循环周期内，不同加载阶段的裂尖应变、裂纹张开位移进行了原位测量，给出了裂纹闭合对裂纹张开位移及裂尖形变的影响规律。结果表明：由于裂纹闭合和残余压应力的存在，疲劳裂尖应变与外加载荷的平方并不成正比，在加载初期，裂纹处于闭合状态，裂尖应变无明显变化，随着载荷的增加，裂纹逐渐由远离裂尖处张开并向裂尖发展，一旦裂纹完全张开，裂尖应变迅速增加，对裂尖应力-应变状态的分析表明，裂尖材料的应力-应变关系类似于光滑试样低周拉压疲劳应力-应变滞后关系。     

随焊锤击防止薄板焊接热裂纹的工艺研究

针对焊接时薄板构件产生焊接热裂纹倾向大的缺点，从力学角度出发，采用随焊锤击的焊接新工艺，并利用试验和测试技术，来达到防止薄板焊接热裂纺的目的，开辟了一条解决焊接热裂纹的新途径。讨论了随焊接锤击防止热裂纺的基本原理，对比了常规焊条件下和随焊锤击工艺条件下，试件的裂纹率情况，试验结果表明：随焊锤击能够有效地防止焊接热裂纹的产生。     

慢加载条件下氢对裂纹萌生与扩展的作用

在扫描电镜原位拉伸条件下，研究了氢原子对正火态的Ｃｒ－１Ｍｏ钢裂纹萌生与扩展的作用结果发现：氢原子使缺口根部韧性裂纹萌生时的临界塑变降低，并使裂纹的扩展方式从沿最大切应力方向的连续扩展改变成沿最大主应力面的跳跃扩展．试验未发现明显的氢致塑变特征．文中对氢原子的影响机理进行了分析．     

化学成分对连铸板坯横裂纹形成的影响

参考了文献的研究结果,并结合部分实际生产数据分析、探讨板坯横裂纹发生机理和化学成分对钢种的热塑性和板坯横裂纹发生的影响,并简要提出改进板坯表面横裂纹的措施。