9Ni钢焊接接头裂纹尖端张开位移试验研究

通过CTOD试验测试了液化天然气(LNG)储罐用9Ni钢埋弧焊(SAW焊)和TIP-TIG焊(简称TT焊)焊接接头的断裂韧性,分析了接头组织对断裂性能的影响。结果表明：SAW焊和TT焊接头CTOD值均能够满足相关工程标准要求,焊接接头达到失稳破坏时,TT焊接头需要更大的力,接头强度更高;SAW焊焊缝金属以长条状的胞状树枝晶为主,其间胞状晶,TT焊焊缝金属为细小均匀分布的胞状晶构成,细小均匀分布的胞状晶能够增加裂纹扩展抗力,利于提高焊缝金属韧性;TT焊应用于LNG储罐立焊缝,不仅可以去除打磨清根环节,还具有与SAW焊相当的焊接效率和焊接质量,自动化程度高,因此,具有很高的发展潜力。     

强度失配焊接接头的裂纹尖端张开位移数值分析

采用有限元方法对平面应变条件下含裂纹不同强度失配的平板拉伸焊接接头进行了弹塑性分析,研究了焊缝与母材强度失配、裂纹长度、母材应力应变曲线类型等因素对焊接接头裂纹尖端张开位移的影响.结果表明,强度失配系数增大,焊接接头裂纹尖端张开位移值降低,裂纹长度越短,强度失配的影响越显著.母材无屈服平台时,裂纹尖端张开位移随外加应变的增大呈单调上升趋势,母材有屈服平台时,在高匹配或者裂纹长度较短时,裂纹尖端张开位移曲线会出现阶段性变化,这主要是由于母材形变硬化滞后焊缝变形所产生的.     

压力容器焊接接头设计

压力容器破裂的原因多为焊接质量低劣,论述了焊缝结构设计基础、焊缝应力计算、焊接接头设计中应注意的问题。     

海洋平台用Q420钢焊接接头裂纹扩展行为研究

文中对用于海洋平台Q420低合金高强钢及其焊接接头疲劳性能进行了研究。通过对接头疲劳裂纹扩展速率及门槛值的测定,结果表明,焊条电弧焊打底+药芯焊丝填充、盖面(SMAW+FCAW)焊接接头抗疲劳性能优于焊条电弧焊(SMAW)和焊条电弧焊打底+埋弧焊填充盖面(SMAW+SAW)的,且在不同焊接工艺参数下,热影响区抗疲劳性能均弱于焊缝区的。     

高应变区裂纹张开位移分析

前言高应变区裂纹容限分析是防止压力容器和其他工程焊接结构脆性断裂的一个实际问题。为了在这种裂纹容限分析中应用 COD断裂判据δ=δ_c,需要建立张开位移δ与裂纹几何尺寸及标称应变(?)之间的函数关系。由宽板实验归纳出的 Burdekin 关系,是进行这种分析经常被引用的资料。但是,不同裂纹几何的宽板在加载过程中可能产生完全不同的屈服方式,使得裂纹张开位移δ和标称应     

低温压力容器用钢16MnDR焊接接头显微组织和冲击性能

采用等强匹配原则利用焊条电弧焊对30 mm厚低温压力容器用钢16MnDR进行多层多道焊,对焊接接头进行微观组织分析,并通过低温冲击试验对焊接接头的冲击性能进行了表征。结果表明,焊接接头各个微区低温冲击功均符合16MnDR钢的力学性能要求,焊接工艺合理。母材的低温冲击韧性最高,热影响区的最低。热影响区少量的针状铁素体提高了组织韧性,在-40℃时其低温冲击功为88 J。-40℃热影响区断口形貌呈现准解理断裂特征,能谱分析表明热影响区出现成分偏析,在-60℃时呈现解理断裂特征,低温韧性显著降低。     

T91钢焊接接头弧坑裂纹分析

T91钢淬硬倾向和裂纹敏感性较大,常出现弧坑裂纹,分析出现弧坑裂纹的原因主要有:T91钢合金元素含量高,容易淬硬且焊接性较差;收弧时速度较快且未将弧坑填满;焊接过程中未采取合理的防风措施等。针对这些因素采取相应的措施:严格按照规程执行焊接工艺及热处理制度;选用S、P等易偏析元素含量低和高w(Mn)/w(S)的焊条;采用合理的接头形式,控制对口间隙;加强对焊接收弧时的工艺控制;注意打磨接头收弧处弧坑;严格控制焊接作业环境。     

R102钢低温再热器焊接接头裂纹分析

分析了R102钢低温再热器接头中裂纹特征、裂纹附近金相组织和硬度分布，分析结果表明，接头中裂纹性质为再热裂纹，在高温运行过程中粗晶区有沉淀强化相析出，它们所产生的晶内硬化效果是R102钢产生再热裂纹的重要原因。     

低温裂纹张开位移预测方法的讨论

把低温影响下的COD试验数据用灰色理论中的累加方法进行累加，可以使一组没有规律的数据成为一条光滑的曲线．然后利用人工神经网络和自适应模糊推理系统两种方法进行预测，算例的结果表明用一次累加后的数列预测精度较高。     

压力容器用钢表面裂纹分析与控制

针对压力容器用钢表面出现星状裂纹现象,通过金相显微镜、扫描电镜、电子探针对压力容器用钢表面裂纹进行宏观形貌、化学成分、元素偏析、夹杂物分析。结果表明:表面裂纹产生的主要原因是结晶器铜板磨损破裂,导致Cu和Ni溶入钢液,使晶界脆化,产生热脆现象,形成裂纹源。同时,裂纹内部大颗粒高熔点夹杂物的存在,保护渣选择不合适,也是裂纹源形成原因之一。为此,在实际生产中,对连铸工艺进行严格控制,防止此类缺陷产生。     

浅谈压力容器焊接接头设计

压力容器破裂的大部分原因是焊接质量低劣。指出了影响焊接质量的因素。论述了焊缝结构设计基础，焊缝应力计算；焊接接头设计中应注意的问题     

E36海洋平台用钢焊接接头疲劳裂纹扩展行为研究

针对海洋平台用钢E36-Z35钢的焊接特点,开发了一种药芯焊丝焊接工艺,并对焊接接头的母材、焊缝、热影响区和熔合线进行了疲劳裂纹扩展速率试验.结果表明:由于焊材及工艺选择合理,焊缝、热影响区及熔合线处的疲劳裂纹扩展速率低于母材.     

16MnR钢高压除氧器焊接接头裂纹的成因

本文采用电镜，Ｘ射线衍射分析、裂纹扩展速率ｄａ／ｄＮ及门槛值△Ｋｔｈ试验，研究了火力发电厂１６ＭｎＲ钢高压除氧器焊接接头裂纹的形成原因，结果表明，原发裂纹为延迟裂纹，运行工况下，裂纹以应力腐蚀裂纹方式扩展。     

火力发电机组电站压力容器焊接接头再热裂纹的研究探讨

火力发电机组电站压力容器焊接接头在运行过程中经常出现再热裂纹,本文从再热裂纹本身特征、敏感性和产生原因等方面,分析了再热裂纹的内外影响因素和再热裂纹的开裂机制,重点对预防再热裂纹技术措施进行了探讨,并对今后再热裂纹防控技术措施的研究方向进行了预测,同时指出基于失效分析的再热裂纹评价系统和全寿命周期管理将有助于再热裂纹的预测与评价。     

超高强钢焊接接头表面裂纹断裂韧度测试

本研究分别测试了31Si2MnGrMoVE钢母材、焊缝和热影响区(HAZ)的表面裂纹断裂韧度,并将接头的断裂韧度与母材进行比较。结果表明,焊缝和热影响区的表面裂纹断裂韧度均高于母材,所采用的焊接材料和焊接工艺合理。从而,为固体火箭发动机壳体设计提供了依据。     

ADB610钢焊接接头概率疲劳裂纹扩展分析

采用焊条电弧焊方法对ADB610钢进行焊接,对焊接接头进行疲劳裂纹扩展试验,研究其概率疲劳裂纹扩展规律.采用两步七点递增多项式拟合方法,计算了一系列相同裂纹长度下母材区、热影响区和焊缝区的对数裂纹扩展速率方差和存活率分别为50%,90%,95%,99%,99.9%的裂纹扩展速率.结果表明,总体上母材区的裂纹扩展分散性最小,热影响区其次,焊缝区分散性最大;而且总体上存活率相同时,在裂纹扩展的初期,母材区的裂纹扩展速率最快,焊缝区的裂纹扩展速率最慢;在裂纹扩展末期,三区域的裂纹扩展快慢相当;随着存活率增大,三区域裂纹扩展快慢差别不大时所对应的裂纹长度减小.     

ADB610钢焊接接头疲劳裂纹扩展机理分析

采用焊条电弧焊方法对ADB610钢进行焊接,对焊接接头进行了疲劳裂纹扩展试验和金相试验,从微观机理上分析三区域疲劳裂纹扩展差异。采用两步七点拟合法计算焊缝区、热影响区以及母材区在一系列相同裂纹长度下的对数裂纹扩展速率均值和方差,发现:总体上焊缝区裂纹扩展分散性最大,母材区的最小;焊缝区裂纹扩展最慢,母材区的最快;裂纹扩展末期,三区域裂纹扩展差异不大。对金相组织研究结果表明:焊缝和热影响区的金相组织差异稍大,母材区金相组织差异较小,而且焊缝区晶粒较细,热影响区有网状组织结构,热影响区和母材区晶粒较粗大。这导致疲劳裂纹扩展性能方面焊缝和热影响区的分散性较大,母材区和热影响区裂纹扩展抗力低于焊缝区,母材区的低于热影响区。     

裂纹张开位移与伸长区宽度的关系

本文研究了裂纹张开位移(COD)的启裂值δ_i伸张区宽度(l)之间的关系以及某些因素对此关系的影响。结果表明,δ_i/l在1.4～4.7范围内变化,随着裂纹相对深度(α/W)增加,δ_i/l呈线性降低;对调质组织而言,随着回火温度的增加,在屈服强度δ_i降低和应变硬化指数增加的同时,其δ_i/l降低。     

高强度桥梁钢焊接接头疲劳裂纹扩展速率的研究

利用高频疲劳试验机对高强度桥梁钢的母材、热影响区和焊缝的疲劳裂纹扩展速率进行了测定,并结合疲劳扩展断口分析各部位疲劳裂纹扩展快慢的原因。结果表明,高强度桥梁钢焊接接头中焊缝裂纹扩展速率最低,抗疲劳裂纹扩展能力最高;母材疲劳裂纹扩展速率最高,抗疲劳裂纹扩展能力最差;热影响区介于二者之间。焊缝的疲劳断裂模式是以穿晶断裂为主,母材是以沿Z字形路径扩展的沿晶断裂为主,热影响区则介于两者之间。