30 mm厚TA1电子束焊接头疲劳断裂原因分析

为探究30 mm板厚TA1电子束焊接头发生疲劳断裂的原因,针对接头开展疲劳试验,获得了接头S-N曲线及条件疲劳极限。针对TA1接头开展宏观、微观组织及力学性能检验,结合对典型低寿命接头的疲劳试样断口分析,获得了接头断裂特征。结果表明:电子束焊接过程使TA1焊缝及热影响区得到强化,整个接头无明显软化区。TA1电子束焊接头S-N曲线数据符合线性拟合规律,其拟合的疲劳极限值163 MPa,为接头抗拉强度的48.7%,接头疲劳强度符合金属材料结构件疲劳设计的一般规律。焊缝内部"微米级"焊接气孔的存在是导致接头发生疲劳断裂的主要原因,部分接头则是因焊接夹渣导致疲劳断裂。     

TA1中厚板电子束焊接组织性能及接头强化原因分析

采用真空电子束焊对30 mm厚TA1工业纯钛试板开展焊接试验,结合光学金相显微镜(OM)、维氏硬度、拉伸试验及电子背散射衍射(EBSD)对接头进行宏微观组织性能检验,分析电子束焊接过程对TA1材料微观组织与力学性能的影响及接头强化原因.结果 表明:电子束焊接热循环过程使TA1母材至焊缝组织由等轴α向锯齿α转变;焊缝及热...     

计算疲劳裂纹扩展速率的新方法

本文提出了计算疲裂纹扩展速率da/dN的新方法——指数函数滑动拟合法。该方法是用二级指数函数 y=β_0+β_1e~x+β_2e~(2x) 对已知数据进行滑动拟合,逐点计算da/dN。与美国材料试验学会推荐的七点递增多项式法相比,本方法具有计算稳定性好,精确度高等优点;并且能算出全部点的da/dN值;而计算复杂性则相同。     

缺口小裂纹的疲劳扩展速率

将复型技术应用于疲劳小裂纹扩展试验中的裂纹长度测量。在等载荷比R=0.1、不同平均载荷水平影响的疲劳条件下,板试样V型缺口小裂纹疲劳扩展速率做了试验测试;通过结果分析,提出了缺口小裂纹疲劳扩展速率表达式,并以ε_P为控制参数,求出45^*钢的计算式。     

WEL-TEN780A高强钢及焊接接头疲劳裂纹扩展速率

依据GB6398-86采用紧凑拉伸试样（CT），对WEL-TEN780A钢及其用L-80SN焊条手工电孤焊焊接接头的焊缝和热影响区的疲劳裂纹扩展速率进行了研究，结果表明：在相同的疲劳循环载荷作用下，热影响区疲劳裂纹扩展速率高于母材和焊缝，焊缝金属具有最低裂纹扩展速率。焊缝金属中的针状铁素体细小且被大角度晶界所分割，疲劳裂纹扩展时要消耗更大的能量，从而降低裂纹扩展速率，成为止裂型焊缝。     

TA19钛合金电子束焊接头微观组织与性能研究

采用电子束焊接方法对TA19钛合金进行焊接,分析了电子束焊接头各区域的显微组织类型及形貌,测试了接头的显微硬度、室温拉伸、疲劳裂纹扩展速率及断裂韧性等力学性能,并与TA19钛合金母材进行对比。研究表明,焊缝区为粗大的柱状晶组织并存在大量相互交错分布的针状马氏体相,热影响区内随着离熔合线距离的增加马氏体数量逐渐减少;焊缝区显微硬度最高,比母材区显微硬度高出约HV80,随着向母材区过渡显微硬度逐渐降低;焊接接头室温抗拉强度、屈服强度性能及断面收缩率均与母材基本相当,但延伸率略有下降;焊缝区粗大的柱状晶组织硬度高,脆性大,导致焊缝区对疲劳裂纹扩展的抗裂性要低于母材;母材及焊缝KIC值分别为54.49和52.88 MPa·m^1/2,母材抵抗裂纹扩展断裂的能力略好于焊缝。     

ZL111材料疲劳裂纹扩展速率试验

应用Instron1341电液伺服试验机进行了ZL111材料的裂纹扩展速率试验,利用Paris公式分析了该材料的裂纹扩展试验数据,结果表明:可以利用Paris公式获得的疲劳裂纹扩展速率公式计算指定应力强度因子幅下裂纹扩展速率.     

SS400超细晶粒钢及其焊接接头的疲劳裂纹扩展速率

SS400钢是一种细晶强化的新一代钢铁材料．焊接对其疲劳性能的影响是人们关注的问题。笔者参照美国材料试验学会标准ASTME647—83的规定．采用紧凑拉伸CT试件对SS400钢及其焊接接头CT试件的疲劳裂纹扩展速率进行了测试。发现：母材的疲劳裂纹扩展存在两个不同速率的阶段,焊缝及热影响区的疲劳裂纹扩展速率均低于母材;热影响区的疲劳裂纹扩展速率介于焊缝与母材之间;焊接接头组织和性能的变化并未导致SS400钢疲劳性能的降低。     

确定疲劳裂纹扩展速率曲线转折点的计算机程序

本文描述了用曲率判定法确定疲劳裂纹扩展速率曲线转折点的算法和标准FORTRAN77程序;从程序设计方法学的角度阐述了程序的特点,说明了程序的用法;用六种金属材料的数据进行了验证。该程序结构优良,功能多,通用化,使用方便。     

确定疲劳裂纹扩展速率曲线转折点的数学方法

本文提出了确定疲劳裂纹扩展速率曲线转折点的数学方法——曲率判定法。其原理是:根据y=f(x)的相对曲率τ=y_x~n/(1 y_x~(′2))~(3/2)的正负和大小来判定曲线的转折点,这里x=1g(△K),y=Ig(da/dN)。给出了y′_x和y″_x的计算方法。用六种金属材料的实验数据进行了验证,并与其他数学方法进行了对比,结果表明:曲率判定法优于其他方法,其准确性比其他方法好得多。     

GH132合金疲劳蠕变交互作用下裂纹扩展速率研究

通过对650℃、不同应力条件下GH132合金的裂纹扩展速率的测定结果表明:
（1）由于GH132合金的蠕变与疲劳裂纹的扩展机构不同,使得前者有更大的环境敏感性。
（2）在疲劳蠕变交互作用条件下,裂纹的扩展过程受K_max及ΔK共同控制(K_eq=K_max+αΔK)。通常的ΔK描述法已不能全面解释裂纹扩展速率与寿命之间的对应关系。     

疲劳裂纹扩展测量

利用“间接直流电势差”法可自动测量疲劳裂纹扩展。 该技术是采用附着在样品上的称为“Krak Gage”的传感器,使试验样品上产生电势差来确定裂纹长度。 最近,引进的1288型Fractomat设备包括全功     

金属材料疲劳裂纹扩展研究综述

温度、载荷频率和应力比是影响材料疲劳裂纹扩展行为的主要因素。发展相关理论和方法，正确认识影响机理，科学预测疲劳裂纹扩展行为一直是人们追求的目标。本文介绍了近几十年来在温度、载荷频率和应力比对材料疲劳裂纹扩展行为的影响机理方面的研究进展，其中对应力比的影响进行了详细的介绍，指出了常用理论的不足，对新的研究方法进行了论述。     

热处理钢轨残余应力对疲劳裂纹扩展速率的影响

钢轨残余应力对其疲劳性能影响较大,文章采用回火试验和金相分析方法,研究了不同残余应力值对U75V热处理钢轨疲劳裂纹扩展速率的影响。通过回火试验,分析不同回火时长对钢轨残余应力的影响,得出随着回火时间的增加残余应力逐渐减小;通过对回火工艺处理后的钢轨进行金相组织检测,观察不同回火时长的钢轨金相组织,分析疲劳裂纹尖端处裂纹扩展路径,根据裂纹扩展的方式与长度来分析不同回火时长对疲劳裂纹扩展速率的影响;通过回火工艺控制,可有效降低钢轨残余应力,进而有效地降低钢轨裂纹扩展速率,提高钢轨抗疲劳性能。     

基于直流电压降法的传热管疲劳裂纹扩展速率测量

介绍了基于直流电压降法测量蒸汽发生器传热管690合金轴向疲劳裂纹扩展速率的销加载拉伸方法.该方法与其他方法相比较,可以直接采用原始管状材料,在线连续测量管状试样在不同应力强度因子下的疲劳裂纹扩展.通过对标准紧凑拉伸试样的类比分析,建立传热管试样的销加载拉伸模型,并对该模型进行电学和力学有限元模拟分析,确定直流电压降数据采集方法.验证试验采用核电蒸汽发生器用690合金传热管,分别研究了室温和高温325℃空气中载荷和温度对材料疲劳裂纹扩展速率的影响,试验结果采用Paris-Erdogan公式进行拟合,吻合度较好.扫描电镜下观察端口形貌,疲劳裂纹的扩展为穿晶形式,在穿晶断口上观察到明显的疲劳辉纹和微塑性区.     

一种新型的低周疲劳裂纹扩展速率模型

基于低周疲劳裂纹扩展机制,假设裂纹尖端循环塑性区内应变分布服从HRR理论解,利用裂纹尖端锐化、钝化启裂低周疲劳裂纹扩展机制,结合Ramberg-Osgood循环应力应变曲线和Manson-Coffin疲劳寿命曲线等断裂力学理论,推导出一种新的低周疲劳裂纹扩展速率数学模型.与30Cr1Mo1V和St-4340的低周疲劳裂纹扩展速率试验数据进行对比,结果表明该低周疲劳裂纹扩展速率模型能够较好地预测材料的低周疲劳裂纹扩展速率.     

柔度法测定高温疲劳裂纹扩展速率da/dN的研究

介绍了利用MTS 810.13试验设备开展柔度法测定高温疲劳裂纹扩展速率da/dN的一些尝试,并得到了准确、有效的试验数据.实践证明,该试验方法具有良好的稳定性、较高自动化程度、较好的试验精度等技术优势.     

14MnMoVN水轮机涡壳用钢疲劳裂纹扩展速率的研究

本文应用断裂力学理论和分析方法,对30万千瓦电站水轮机涡壳用钢—14MnMOVN 调质钢的疲劳裂纹扩展特性,进行了试验研究,测出其疲劳裂纹扩展速率及门槛值,并且估算了涡壳的寿命。结果表明,该钢具有较好的疲劳裂纹扩展特性。     

含锆高阻尼锌─铝合金疲劳裂纹扩展速率的研究

测定了含微量锆的高阻尼锌─铝合金的疲劳裂纹扩展速率，给出了相应的Ｐａｒｉｓ表达式，并与不含锆的锌─铝合金作了比较。结果表明，锌─铝合金的疲劳裂纹扩展速度与其内耗值有一定的关系。     

含锆高阻尼锌——铝合金疲劳裂纹扩展速率的研究

测定了含微量锆的高阻尼锌－铝合金的疲劳裂纹扩展速率，给出了相应力的Ｐａｒｉｓ表达式，并与不含锆－铝合金作了比较，结果表明，锌－铝合金的疲劳裂纹扩展速度与其内耗值有一定的关系。