X70管线钢焊接热影响区的局部脆化

研究了热循环对Ｘ７０管线钢焊接的热影响区低温脆性的影响及其断口特征,重点探讨了二次热循环对粗晶区性能的影响。结果表明,随着峰温的提高,低温冲击韧性下降,峰温９５０℃时韧性最好,断口形貌为韧窝状;峰温１２００℃和１３６０℃时韧性低于母材,发生脆化,断口形貌为解理状。粗晶区再经峰温９５０℃第二次热循环作用韧性提高,断口形貌转变为准解理状;再经７８０℃第二次热循环作用产生严重脆化,断口形貌为解理状,再经     

1 200 MPa级HSLA钢的SH-CCT曲线及其热影响区组织与性能

为在工程应用中对焊接工艺的合理选取与制定提供理论和试验依据,采用焊接热模拟技术研究了800~500℃冷却时间(t8/5)对1 200 MPa级低合金高强钢焊接热影响区粗晶区(CGHAZ)显微组织和性能的影响.结果表明:t8/5为6~20 s时,该钢热影响区的粗晶区组织为板条马氏体,硬度为477~456 HV5;随着冷却时间的延长,组织中开始出现板条贝氏体,在t8/5为60 s时硬度下降到380 HV5;当t8/5为60~600 s时,粗晶区组织为板条贝氏体和粒状贝氏体,硬度为380~300 HV5;t8/5600 s时粗晶区组织主要为粒状贝氏体,硬度为300~315 HV5.试验钢碳当量为0.626%,冷裂纹敏感系数为0.335%,说明其淬硬倾向较大,焊接热影响区容易产生裂纹.     

铁素体不锈钢焊接HAZ的晶粒长大模型

用物理模拟方法研究了铁素体不锈钢EB26－1焊接热影响区HAZ的晶粒长大,通过在不同规范下的等温晶粒长大物理模拟与分析,并结合焊接试验,建立了HAZ晶粒长大的模型,该模型成功地将Arrhenius公式用于热影响区晶粒长大计算,给出了焊接HAZ存在很陡的温度梯度对晶粒大长起阻碍作用的热钉扎效应,为选择合适的焊接规范和计算机模拟提供了依据。     

热应变对2090铝锂合金焊接热影响区显微组织和力学性能的影响

采用焊接热模拟实验方法研究了在焊接热循环和应力－应变循环同时作用下，２０９０铝锂合金妆热影响显微组织和力学性能的变化特性，结果表明，在焊接热应变作用下，应变使合金中强化数量增多，晶车化，从而降低了２０９０铝锂合金焊接热影响我的软化倾向。     

焊接热输入对06CuNiCrMoNb钢HAZ组织与性能的影响

研究了热输入对06CuNiCrMoNb钢焊接热影响区不同部位组织和性能的影响,重点分析了粗晶区的韧性与组织之间的关系.结果表明,模拟焊接热影响区没有出现“软化”现象,但是当线能量大于30kJ/cm情况下,粗晶区低温韧性迅速下降.对粗晶区的分析显示,线能量17kJ/cm条件下贝氏体铁素体呈细小板条状,在板条间存在着残余奥氏体薄膜,随线能量的增大,块状的铁素体数量增多,并且出现不规则片状M+A组元.     

C,Al,Ti对钢焊接热影响区韧性的影响

微量Ａｌ，Ｔｉ对７９０ＭＰａ级钢焊接ＨＡＺ的韧性有重要的影响。加入Ａｌ后，在５ＫＪ／ｍｍ的焊接线能量下，热模拟试样的ＡＫＶ（－２０℃）与ＡＫＶ（－４０℃）分别为１０４Ｊ与２０Ｊ。与不加Ａｌ的钢相比，分别提高了４．９倍和１．６倍。Ａｌ与Ｔｉ同时加入则ＡＫＶ（－２０℃）与ＡＫＶ（－４０℃）分别为１５１Ｊ和３８Ｊ。如果把母材中的含Ｃ量降低到０．０４％，ＨＡＺ的低温韧性得到更大的改善，本文也探讨了ＡＩＮ，     

PHC预应力钢筋的焊后应力松弛断裂

对在生产过程中出现断裂的预应力钢筋进行了断口形貌分析，金相检验及显微硬度测定。结果表明，钢筋的断裂属于焊后应力松弛断裂，裂源为焊点的马氏体转变裂纹。焊后的蒸汽养护加热促使裂纹扩展而造成脆断。     

焊后热处理对奥氏体／珠光体钢接头熔合区断裂形态的影响

利用扫描电镜对比观察了不同碳含量母材的奥氏体（Ａ）／珠光体（Ｐ）异种钢焊接接头熔使区在焊态和焊后热处理后的断口形态与对应的金相组织。发现焊态接头熔合区的断裂形态由滑移变形、浅纫窝和准解理小面组成，崦焊后的热处理接头熔合区的断裂形态为碳化物带＋放射状解理混合花样。在溶合区两侧可看到明显的边界线和脆－韧转变特征，初步讨论了熔合区粘口的形成机理和焊后热处理对它的影响。     

幂硬化材料解理断裂应力σf的测定

提出了在测定幂硬化材料解理断裂应力σ１的方法，并且测定了１６ＭｎＲ母材及焊缝金属低温下的σｆ。     

细晶钢焊接热影响区晶粒长大及组织转变

分析了细晶钢的晶粒长大现象及其影响因素，讨论了ＨＡＺ的组织转变及其影响因素，提出了防止上贝氏体Ｂｕ和Ｍ－Ａ组元形成的有效控制措施。     

C、Al、Ti对钢焊接热影响区韧性的影响

微量Ａｌ、Ｔｉ对７９０ＭＰａ级钢焊接ＨＡＺ的韧性有重大的影响，加入Ａｌ后，在５ＫＪ／ｍｍ的焊接线能量下，热模拟试样的ＡＫＶ（－２０℃）与ＡＫＶ（－４０℃）分别为１０４Ｊ与２０Ｊ与不加Ａｌ的钢相比，分别提高了４．９倍和１．６倍．Ａｌ与Ｔｉ同时加入则ＡＫＶ（－２０℃）与ＡＫＶ（－４Ｏ℃）分别为１５１Ｊ和３８Ｊ．如果把母材中的含Ｃ量降低到０．０４％，ＨＡＺ的低温韧性得到更大的改善．本文也探讨了ＡＩＮ、ＴｉＮ在焊接热循环过程中的溶解与析出行为．     

THE LOCAL FRACTURE STRESS AS A FRACTURE TOUGHNESS PARAMETER TO CHARACTERIZE AN HETEROGENEOUS WELD ZONE

Abstract— The toughnesses of specimens of heterogeneous multipass weldments with various ratios of weld metal to base metal can be characterized by a single value of the local fracture stress within a narrow scatter band. Relationships were found between the normalized value of this parameter and the lower bound values of fracture toughness parameters such as the fracture load, the energy absorbed, and the crack opening displacement. These facts indicate that using such a toughness parameter, it is possible to assess a heterogeneous multipass weldment by a single value; within a narrow scatter band. Further experiments indicate that this parameter could be measured on specimens simulating the microstructure of the weakest zone where cleavage cracking is initiated.     

用能量方法研究混凝土断裂过程区的力学性能

准脆性混凝土自由裂缝前缘断裂过程区的发展与其非线性断裂特征及尺寸效应现象密切相关。它的物理力学行为的量化分析对理解混凝土断裂破坏机理和建立适用于混凝土结构裂缝稳定分析和安全评估断裂准则尤为重要,一直是混凝土断裂力学研究的核心问题。该文依据Hillerborg给出的断裂能定义,给出了计算单位长度断裂过程区发展能量耗散的通用表达式。以三点弯曲梁为例,采用非线性软化本构关系,进一步给出了计算此平均能量耗散的具体步骤及对应的公式。在根据实测的三点弯曲梁的断裂能回归拟合了特征裂缝张开位移w0后,计算了每个试件整个断裂全过程中不同荷载时刻断裂过程区耗能的平均值。结果表明:随着裂缝扩展,断裂过程区能量耗散的变化和试件尺寸无关,可描述断裂过程区混凝土材料的力学性能。     

混凝土断裂能的边界效应确定法

从试件边界条件对断裂过程区的影响出发,研究了断裂特性在韧带上的分布特征,解释了根据断裂功原理测试得到的断裂能的尺寸效应现象。并以此为基础,通过引入局部断裂能的概念,推导出与尺寸无关的混凝土断裂能表达式。以不同韧带长度的楔入劈拉和三点弯曲梁试验进行了验证工作。结果表明,在试件的破坏状态,由于边界条件的限制,局部断裂能在韧带方向上的分布是不均匀的,从而引起测试断裂能的尺寸相关性。根据建立的模型计算得出的断裂能与试件尺寸无关,但反映边界影响的长度参数却随着试件尺寸的变化而变化。     

高强度钢框架梁柱节点焊接构造的断裂性能试验研究

为研究高强度钢材焊缝连接在实际节点构造中的断裂性能,选取代表实际梁柱节点局部焊接构造的十字型焊接接头试件,采用对接熔透焊和角焊缝两种焊缝类型,完成了20个高强度钢材典型焊接构造在单调拉伸和往复加载下的断裂性能试验,研究了高强钢焊接构造断裂机理,探讨了焊缝类型、荷载类型及钢材强度对典型构造细节断裂性能的影响。研究结果表明,焊缝类型对高强钢焊接构造断裂性能有较大影响,拉-卸载作用导致高强钢焊接节点热影响区材料损伤开裂,往复加载幅值越大,高强钢焊接节点的缺陷敏感性越大,越容易发生断裂失效。试验得到对接熔透焊和角焊缝试件在单调拉伸和往复加载下的断裂临界伸长量和临界荷载,为发展高强度钢材节点焊缝区域的断裂分析模型提供依据。     

钢解理断裂应力的测量和物理意义

用二维平面应变有限元计算了不同尺寸四点弯曲（4PB）缺口试样缺口前的应力分布。通过测量解理起裂源的位置，精确测定了一种钢的细观解理断裂应力和σ1和宏观理解断裂应力σF。结果表明，σF的测量比σf更简单和方便，σf的值可以用σF估计。随试样尺寸的增加，σF和σf的值基本不变，σF的分散性不于σf。稳定的σF和σf的下限值可以用比Griffit-Owen试样尺寸大的试样测得。σf可精确用于细观解理断裂机理的分析，并表征了钢的本质韧性。建议σF作为一个潜在的工程参数，用于钢的理解断裂韧性评价和结构安全设计。     

基于断裂力学的钢框架梁柱节点抗震性能分析

介绍了8 个足尺节点试验的结果与连接焊缝断裂破坏的现象。采用二维有限元断裂模型,研究了抗弯钢框架梁柱节点的断裂行为。以I 型裂纹尖端应力强度因子K_I和J积分为定量评价指标,分析了焊接孔形式、初始缺陷尺寸及位置、焊接垫板、角焊缝补强等设计细节对节点材料断裂韧性需求的影响。弹性分析表明,切除垫板并以角焊缝补强的措施,能最有效地降低对材料韧性的要求。弹塑性分析表明,焊接高匹配时热影响区裂纹比界面裂纹对材料韧性的要求更高,且局部塑性应变累积使材料的断裂韧性降低;解释了节点试验中断裂易发生在梁下翼缘焊缝热影响区的现象。基于断裂分析得到的节点抗弯承载力与试验中节点的极限弯矩吻合较好,该文的研究为钢框架梁柱节点的防断设计提供了参考。     

Y 对8090Al-Li 合金拉伸性能和断裂行为的影响

研究了两种不同 Y 含量对8090Al-Li 合金拉伸性能及断裂行为的影响。实验表明:加入0.1wt-%Y 可在不降低强度的情况下提高合金的塑性,加入0.5wt-%Y 可在不降低塑性的情况下提高合金的强度。在峰值时效条件下,不加 Y 的合金断裂为穿晶韧窝型和沿晶塑性混合方式,并伴有沿晶二次裂纹,加0.1%Y 不改变合金断裂模式,但使沿晶成分减少;加0.5%Y 合金则发生快速剪切断裂。本文从晶粒结构角度对断裂行为提出了解释。     

硬段结构对聚氨酯弹性体相容性及阻尼性能的影响

合成了一系列含有不同硬段的聚氨酯高聚物，并进行了其动态力学性能和热分析（DSC）测试，结果表明在PPO（Mn=2000)-MDI-BDO体系中，硬段含量不影响Tg。随着硬段合量的增加，tanδ峰值降低并呈线性关系。硬段分布对该聚氨酯体系的相容性及阻尼性能有较大的关系。