16Mn钢埋弧焊接头疲劳特性的研究

对１６Ｍｎ钢双面埋弧焊ＣＴ试样的焊缝、热影响区、母材及垂直焊接方向的疲劳裂纹扩展速率进行了研究。结果表明，焊接焊头的不同部位疲劳裂纹扩展速率不同，平均应力、焊接残余应力、金相组织对疲劳裂纹的扩展速率都有一定的影响。     

TA2钛合金焊接接头不同区域的疲劳裂纹扩展速率

对TA2钛合金焊接接头的母材区、熔合线、焊缝中心和热影响区的疲劳裂纹扩展速率、疲劳断口形貌以及显微组织进行了研究。结果表明:接头各区域的疲劳裂纹扩展速率相差不大,可直接用焊缝区的裂纹扩展速率表示;各区域试样的断口呈典型的疲劳断口形貌;母材区的平均晶粒尺寸约62.8μm,热影响区的约为110μm,晶粒尺寸对疲劳裂纹扩展速率没有明显影响。     

ADB610钢焊接接头中疲劳裂纹的扩展速率

对新型ADB610低碳贝氏体钢进行了焊条电弧焊接,采用柔度法得到了焊接接头裂纹长度(a)和循环寿命(N)的关系曲线;根据a-N曲线采用一次七点递增多项式拟合方法计算了母材、热影响区和焊缝的疲劳裂纹扩展速率(da/dN),并和应力强度因子范围(ΔK)数据进行回归拟合,得到了以Paris公式表达的焊接接头各区域的疲劳裂纹扩展速率表达式。结果表明:在疲劳裂纹扩展的初期和中期,焊缝的裂纹扩展速率最慢,母材区裂纹扩展速率最快;在裂纹扩展末期,三区域的裂纹扩展速率相近。     

l6Mn钢焊接接头疲劳裂纹的扩展

用金相分析、电镜观察和断裂力学分析方法,对16Mn钢常用的两种焊接工艺即CO_2气体保护焊和手工电弧焊的焊接接头(包括焊缝区和热影响区)、疲劳裂纹的扩展规律进行了初步探讨。测定了两种焊接工艺在两种应力比时,焊接接头中疲劳裂纹的扩展速率。并确定了Paris公式中的c、n数值。观察了疲劳裂纹的萌生和扩展的全过程。     

15MnMoVN钢及焊件的裂纹扩展速率的实验研究

测定了15MnMoVN钢及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率。裂纹长度用断裂应变计电测测量,实验数据采用Paris公式dα/dN=C(△K)~2和dα/dN=B(△K-K_(th))~2两种不同的公式拟合,得出了裂纹扩展规律。分析比较了母材、焊缝和热影响区的疲劳裂纹扩展性能,还比较了15MnMoVN钢和15MnVN钢的疲劳扩展性能。     

疲劳裂纹扩展速率两种数据处理方法的比较

采用七点递增多项式法和Smith法对20MnHR焊缝与热影响区疲劳裂纹扩展速率试验数据进行处理，求得试样疲劳裂纹扩展速率及裂纹尖端应力强度因子范围的值，并对试验结果进行比较分析。试验分析说明较薄试样可以得到疲劳裂纹扩展速率的斜率转折点，以平面应变性质为基础的Paris裂纹扩展速率定律能够安全地应用。在较大范围的扩展区域内，用七点递增多项式法得到的疲劳裂纹扩展速率比Smith法具有较高的安全系数，可应用于实际的焊接结构，并具有一定的安全性。     

钢材及焊接热影响区中低周疲劳裂纹扩展的原位观察

在扫描电镜下对铁素体－珠江体钢及焊接热影响区的低周疲劳裂纹扩展进行了动态原位观察，材料的微观组织对裂纹的扩展存在着明显的影响。提出疲劳裂纹扩展的形态及方式与材料的疲劳裂纹扩展阻力之间的存在着一定的关系，值得进一步研究。     

16MnR钢和TTStE36钢疲劳裂纹扩展速率对比试验研究

按ＧＢ６３９８－８６《金属材料疲劳裂纹扩展速率试验方法》对ＴＴＳｔＥ３６钢母材和焊缝进行了疲劳裂纹扩展试验。试验结果表明,在应力强度因子幅△Ｋ〉２０ＭＰａ后疲劳裂纹在焊缝区的焊缝区的扩展速率比在母材的大,但两者的差距并不是悬殊。并对ＴＴＳｔＥ３６钢、１６ＭｎＲ钢的疲劳裂纹扩展速率进行了比较,指出在对ＴＴＳｔＥ３６钢压力容器进行设计或疲劳断裂安全评定时,可直接采用考虑了安全系数的１６ＭｎＲ的ｄａ／ｄ     

不同焊接工艺下B780CF钢焊接接头的疲劳裂纹扩展速率试验研究

采用标准紧凑拉伸试样进行不同焊接工艺下的疲劳裂纹扩展速率试验,使用递增多项式法对试验数据进行处理,得到裂纹扩展速率曲线。分析焊接工艺对疲劳寿命和裂纹扩展速率的影响,结果表明:不同的焊接工艺下,疲劳裂纹扩展速率是有明显区别的,按母材、埋弧焊、热影响区、手工焊的顺序递减。同时对不同焊接工艺下的疲劳断口进行了分析,探讨焊接工艺对裂纹扩展速率的影响机理。     

高压气瓶母材、焊缝和热影响区的疲劳裂纹扩展速率实验研究

通过高压气瓶母材、焊缝和热影响区的疲劳裂纹扩展实验 ,研究了高压气瓶的断裂薄弱环节以及薄弱环节的疲劳裂纹扩展速率 ,并用蒙特卡罗法模拟疲劳裂纹扩展速率的分散性 ,给出了疲劳裂纹扩展速率及其分布区间。     

煤制天然气中氢对X80钢螺旋焊管力学性能的影响

近年来,我国多项煤制天然气示范工程投入运行,X80钢螺旋焊管常用于天然气长输管道建设,其与煤制天然气的相容性直接影响了长输管道的服役寿命和安全可靠性。为研究煤制天然气对国产X80钢螺旋焊管的力学性能影响,分别从埋弧螺旋焊管的母材和螺旋焊缝处取样,在总压为12 MPa,氢气分数为0,1vol%,2.2vol%,5vol%的模拟环境中分别进行慢应变速率拉伸试验和疲劳裂纹扩展速率试验。试验结果表明:含氢量5vol%以下时,煤制天然气对国产X80管线钢强度性能影响很小,但对塑性性能有一定影响,对疲劳裂纹扩展性能影响很大,煤制天然气中氢对母材的疲劳裂纹扩展性能劣化影响比螺旋焊缝严重。     

16Mn钢焊接件疲劳裂纹扩展的微观特征研究

研究了在循环载荷作用下,16Mn钢焊接件疲劳裂纹的扩展情况.通过光学显微镜观察了裂纹扩展的微观特征,发现了裂纹在焊接结构不同部位的扩展路径方式并分析了显微组织对裂纹扩展的影响.裂纹在母材处为穿晶扩展,在热影响区和焊缝金属中的扩展为穿晶和沿晶混合型.     

点焊搭接接头中的应力分布及接头疲劳行为研究

基于实际点焊接头硬度分布的分析,建立了包括熔核,热影响区和母材的单点点焊搭接接头计算模型。用三维弹塑性有限元分析方法,全面分析了点焊搭接头的应力分布情况。分析结果表明：接头搭接区内表面上焊点边缘处的应力集中是接头高周疲劳裂纹起裂和扩展的决定因素。焊点边缘附近区域中的存在的高应力,导致高周疲劳裂纹由强度较低的母材起裂并扩展。     

Influences of post weld heat treatment on fatigue crack growth behavior of TIG welding of 6013 T4 aluminum alloy joint (Part 1. Fatigue crack growth across the weld metal)

The present study evaluates the influences of PWHT on FCG behavior and tensile properties of TIG butt welded Al 6013-T4 sheets. Crack propagation tests were carried out on compact tension (CT) specimens. The T82 heat treatment was varied in three artificial aging times (soaking) of 6, 18 and 24 hours. The results of T82 heat treatment with artificial aging variations were tested for their fatigue crack growth rates at the main metal zone, the heat-affected zone (HAZ), and the welded metal zone. It has been observed that the various agings in heat treatment T82 are sensitive to the mechanical properties (fatigue crack growth rate test, tensile test). The results show that PWHT-T82 for 18 hours aging is the highest fatigue resistance, while the aging 18 hours provided the highest tensile test result.     

焊后热处理对30CrMnSiNi2A钢电子束焊接件疲劳行为的影响

电子束局部热处理是一种新型的热处理方式，探讨其对电子束焊接接头组织和疲劳性能的影响规律具有十分重要的实际意义。文中采用CT(紧凑拉伸)试样，对30CrMnSiNi2A钢电子束焊接后焊态、焊后炉内整体热处理和电子束局部热处理三种焊接接头焊缝与母材的疲劳裂纹扩展速率进行试验研究；并测定上述两个部位的门槛值。结合金相组织分析，讨论焊后热处理对接头疲劳行为的影响。试验结果表明，电子束局部热处理和整体热处理都能够在一定程度上改善焊接接头的组织和近门槛值处抗疲劳裂纹扩展的能力。由于电子束局部热处理具有方便、省时、节省能源和提高生产率的优点，因而具有较大的应用潜力和研究价值。     

Statistical aspects of fatigue crack growth life of base metal,weld metal and heat affected zone in FSWed 7075-T651 aluminum alloy

The statistical aspects of fatigue crack growth life of base metal (BM), weld metal (WM) and heat affected zone (HAZ) in friction stir welded (FSWed) 7075-T651 aluminum alloy has been studied by Weibull statistical analysis. The fatigue crack growth tests were performed at room temperature on ASTM standard CT specimens under three different constant stress intensity factor range controls. The main objective of this paper is to investigate the effects of statistical aspects of fatigue crack growth life on stress intensity factor ranges and material properties, namely BM, WM and HAZ specimens. In this work, the Weibull distribution was employed to estimate the statistical aspects of fatigue crack growth life. The shape parameter of Weibull distribution for fatigue crack growth life was significantly affected by material properties and the stress intensity factor range. The scale parameter of WM specimen exhibited the lowest value at all stress intensity factor ranges.     

Mechanical properties of CO<Subscript>2</Subscript>/MIG welded structural rolled steel and stainless steel

To accomplish long-term use of specific parts of steel, welding technology is widely applied. In this study, to compare the efficiency in improving mechanical properties, rolled steel (SS400) was welded with stainless steel (STS304) by both CO₂ welding method and MIG (metal inert gas) welding method, respectively. Multi-tests were conducted on the welded specimen, such as X-ray irradiation, Vickers’ Hardness, tensile test, fatigue test and fatigue crack growth test. Based on the fatigue crack growth test performed by two different methods, the relationship of da/dN was analyzed. Although the hardness by the two methods was similar, tensile test and fatigue properties of MIG welded specimen are superior to CO₂ welded one.     

不锈钢焊接件低周疲劳固有耗散分析

采用数字图像相关(DIC)技术和红外热成像技术测量了310S不锈钢焊接接头低周疲劳过程中的变形和表面温度场,其中,DIC技术用于观察焊接接头局部变形的不均匀性,红外热成像技术提供样品表面的温度场分布。结果表明:在高应力区域,疲劳失效主要发生在焊接接头处;在低应力区域,疲劳失效主要发生在母材区。通过求解局部热扩散方程计算获得的试件表面的固有耗散分布可用于预测裂纹萌生位置。     

核电汽轮机转子焊缝金属原奥氏体尺寸对疲劳裂纹稳定扩展区和近门槛区临界点的影响规律研究

研究了25Cr2Ni2MoV核电汽轮机低压焊接转子模拟件埋弧焊焊缝金属疲劳裂纹扩展速率和应力强度因子幅关系曲线,发现了不同试样疲劳裂纹稳定扩展区和近门槛区临界点对应的应力强度因子幅不同的现象。使用逆推法在金相中确定了临界点位置,并进一步研究了临界点处的原奥氏体晶粒尺寸,发现其与裂纹尖端单向塑性区最大尺寸有较好的对应关系。而模拟件多层多道焊焊缝金属组织不均匀性带来的临界点位置的差异是造成门槛值测试结果分散的重要原因之一。     

确定有限疲劳可靠性数据良好假设分布的一种统一方法

拓展疲劳寿命数据分析方法到循环应力幅数据和短裂纹扩展率数据分析,综合考虑总体拟合效果,与疲劳失效机制的一致性和设计结果的安全性3要素,提出从7种常用统计分布中确定有限疲劳可靠性数据良好假设分布的统一方法。给出了7种常用统计分布参量估计与统计推断技术以及评价3要素的技术。16Mn钢,Q235钢和1Cr18Ni9Ti钢焊接头疲劳寿命数据及循环应力幅数据和短裂纹扩展率数据的分析结果表明,在有限数据条件下,极大值分布和对数正态分布是疲劳寿命的良好假设分布,极小值分布和正态分布是裂纹扩展率和循环应力幅的良好假设分布。