应变法测量焊接箱形梁焊缝材料的断裂韧度

针对起重运输机械领域测量焊接箱形梁焊缝材料断裂韧度研究方法少的问题,应用断裂力学、材料力学和数值分析理论进行理论推导,得到1种测世焊接箱形梁焊缝材料断裂韧度的试验新方法--应变法,并采用该方法测量了Q235钢板制成的焊接箱形梁焊缝材料的断裂韧度,为研究焊接箱形梁的裂纹扩展、载荷限制和断裂判断问题提供良好的支持.     

用于金属和非金属材料的人字形切槽断裂韧度试样

介绍四种人字形切槽断裂韧度试样,短圆棒、短方棒(以上两种统称短棒)、三点弯曲方棒和三点弯曲圆棒。这些新颖的试样克服传统直裂纹试样的一些缺点,使测试方法更加方便和经济,其中的短棒试样还有体积小巧的优点,这对研究环境(腐蚀、幅射、围压和温度)和工艺(热处理、成分和加工)对各种材料断裂韧度的影响十分有利。国际上权威的学术机构(ASTM,ISRM)已将短棒和三点弯曲圆棒试样标准化。除了主要用于 K_(IC)测试外,还有潜力用于 K_(ISCC)、da/dn 等其它断裂参数的测试。     

微量铜对奥氏体不锈钢熔敷金属耐蚀性影响的研究

对焊条熔敷金属添加不同量铜元素的标准试件 ,用硝酸沸腾试验法测定其失重率。试验发现 ,微量的铜对焊缝的耐蚀性并无不良作用 ,在 A10 2焊条中的作用优于在 A40 2中 ,但对经敏化处理试件耐蚀性影响的大小与焊缝的化学成份有着重要的关系。     

球墨铸铁断裂韧度的可靠性分析

通常球墨铸铁与其他铸铁材料一样被认为属于脆性材料，断裂韧度应该用线弹性力学理论进行研究。本文发现由于球墨铸铁中的石墨呈球状，当裂纹通过石墨时，裂纹扩展机理将发生相应的变化，结果显示用弹一塑性理论来研究球墨铸铁的断裂韧度是适应和有效的。对可靠度为95％球墨铸铁断裂韧度的区间估计进行分析，以便对工程中的断裂韧度提供相关的数据。     

压力容器断裂韧度要求的预测

在弹塑性断裂双参数分析方法的基础上，导出了预测压力容器等重要工程结构断裂韧度ＣＴＯＤ要求的理论表达式。只要在实际结构服役条件下，材料断裂韧度高于该表达式要求的韧度值，就可防止结构的弹塑性断裂失效。同时，在该表达式中考虑了应力集中及焊接残余应力的影响，并表明断裂韧度要求随作用应力及板厚的增加而增加。最后给出了两个实例，以考核该理论表达式的实用性。     

薄板奥氏体不锈钢对接焊缝超声波探伤方法研究

通过对超声波应用于薄板奥氏体不锈钢对接焊接接头的研究和试验,开发了薄板奥氏体不锈钢对接焊接接头超声检测和质量分级方法。试块探伤试验和现场实物检测试验表明,对板厚为3～10 mm的在用压力容器奥氏体不锈钢对接焊缝及母材,辅以超声波探伤,可以及时发现奥氏体不锈钢容器在对接焊缝、封头扳边处、支座角焊缝母材等处存在的各种形式的裂纹或缺陷,有效避免出现容器的失效事故。     

POP-IN效应对材料断裂韧度的影响及评价

裂纹尖端张开位移占是衡量材料断裂韧度的一个重要参量，但在进行C3DD（crack tip opening displacement）试验时，F-V曲线上通常会出现瞬间的载荷迅速下降、位移增加很小的“突进”现象，俗称“POP-IN”，它的出现对确定CTOD值产生很大影响，进而影响到材料断裂韧度评价的准确性。针对这一问题，文中依据BS7448 PartⅡ中的有关评定标准，结合EH36钢埋弧焊接头CTOD试验，分别对均质、非均质材料中存在POP-IN现象时如何正确评定进行论述，力网为合理取舍POP-IN效应、准确评价材料断裂韧度提供依据。     

高撕裂阻力金属延性断裂韧度测试方法探讨

讨论现行J积分测试方法在测定高撕裂阻力(dJ/da)金属延性断裂韧度JIC时所遇到的困难,结合工业金属冶金组织特性分析裂纹试样受力后的钝化、启裂及裂纹稳态扩展过程,并给出此类材料的JIC测试方法.研究指出,裂纹启裂过程是一个由塑性变形为主导的裂纹顶端伸张变形和裂尖钝化向微孔型断裂过渡的过程;开裂点实际上是在漫长的裂纹前沿上大部分地方完成这一过渡,裂尖伸张区(stretched zone, SZ)达到饱和,微孔开裂机制开始占据主导地位的标志.采用直线和幂函数形式拟合启裂后的J-Δa关系,以及采用幂函数形式拟合启裂前与启裂后全过程的J-Δa关系均可得到很相近的相关性,且在一定程度上,后者显得更合理.     

厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法

提出了研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法：用“直接测量法”确定焊缝强度匹配系数；用裂纹尖端张开位移（CTOD）断裂韧度作为焊缝材料韧度的指标。用“直接测量法”确定了低合金高强钢S355ML钢板（厚65mm）自动埋弧焊和手工电孤焊的焊缝强度匹配系数，同时将这两项焊接工艺的对接焊缝制成全厚度断裂韧度试样，运用裂纹尖端张开位移试验方法测定其焊缝中心的断裂韧度。结果表明，厚钢板焊态对接焊缝，低匹配焊缝具有较高的韧度，高匹配焊缝的韧度比较低。     

X65管道焊缝断裂韧性统计分布的计算机分析

对X65管线钢环焊接头的断裂韧性δc进行了试验测定，自行编制了确定接头断裂韧性δc概率统计分布的计算机分析程序。将试验数据输入计算程序，只需一次计算就可确定断裂韧性是否符合三种常用分布(正态分布、对数正态分布、威布尔分布)之一，该程序对快速、准确地确定材料力学性能的概率统计分布以及对结构进行可靠性分析具有重要应用价值。计算表明，X65管线钢环焊接头的断裂韧性δc符合正态分布、对数正态分布和威布尔分布，但威布尔分布是描述管道焊缝金属断裂韧度指标δc的最佳拟合分布函数。     

应变强化奥氏体不锈钢的低温冲击韧性

对S30408和S31603奥氏体不锈钢在室温下进行不同应变量10%~20%的应变强化处理,然后分别在常温至-269℃进行低温冲击试验,研究了应变量对试验钢低温冲击韧性的影响。结果表明:两种钢的冲击韧性随着应变量的增大逐渐降低,应变强化后两种试验钢冲击吸收能随着试验温度的降低而逐渐降低,当温度低于-196℃(77 K)后冲击吸收能趋于平缓,呈现出"平台";两种钢经过20%应变量强化后低温韧性仍较好,能够满足奥氏体不锈钢应变强化技术标准中低温冲击韧性指标要求。     

氮对316L不锈钢焊缝力学性能的影响

为研究氮对316L不锈钢焊缝力学性能的影响,采用不同氮质量分数的三种自行研制的焊丝,分别对几组316L不锈钢试板进行钨极氩弧焊(Tungsten inert gas,TIG)焊接,焊后通过金相显微镜和扫描电镜分别观察并分析相应的焊缝组织,采用磁性法测量焊缝的铁素体的质量分数,并对焊缝的拉伸性能、冲击性能等力学性能进行测试。从氮的固溶和焊缝组织的变化等方面综合分析氮对316L不锈钢焊缝力学性能的影响。结果发现,随着氮质量分数的增加,焊缝奥氏体组织明显粗化,铁素体质量分数呈下降趋势;焊缝强度有所提高,且氮质量分数由0.011%增加到0.081%时焊缝强度的平均提高程度小于氮质量分数由0.081%增加到0.10%时焊缝强度的平均提高程度;另外,焊缝的塑性及冲击韧度均有所降低。     

NiCrMoV耐热钢贝氏体焊缝韧性薄弱区的确定

研究汽轮机低压焊接转子用30Cr2Ni4MoV耐热钢贝氏体焊缝多层多道焊韧性薄弱环节及其影响因素。采用冲击韧度试验评价焊缝的整体性能,并设计裂纹沿埋弧焊焊缝的准静态韧性试验,观察裂纹的扩展方式,利用能谱分析焊缝微区成分。冲击韧度试验表明,焊缝室温冲击吸收功为118 J,焊缝整体韧性良好。焊缝准静态韧性试验研究发现,裂纹在焊缝层间不完全相变区发生失稳扩展,为焊缝韧性相对薄弱的环节。通过光学显微镜观察高温苦味酸水溶液腐蚀的试样发现,焊缝层间不完全相变区存在大量的黑色线条,裂纹的失稳扩展沿黑色线条进行。借助扫描电镜和能谱分析发现,黑色线条处的碳的质量分数明显高于基体部分,推测这些局部富碳区含有较多的对韧性不利的组织,是造成层间韧性薄弱的主要原因之一。     

301奥氏体不锈钢冷拔变形断裂原因分析

利用金相分析、力学性能测试、显微硬度分析、Image Pro Plus马氏体覆盖分析和J-Matpro性能模拟预测分析对冷拔原材料和冷拔变形后断裂的301奥氏体不锈钢进行全面分析。分析结果表明:发生断裂的根本原因是形变诱导发生相变而产生马氏体,马氏体强度高、硬度高、塑性低,因此在冷拔变形力的作用下容易发生断裂。经过1 080℃保温60 min的固溶处理后,发生相变的组织重新回复到晶粒度6.0级的奥氏体组织,同时其强度、硬度降低,延伸率提高。     

奥氏体不锈钢管的现场焊接

采用药芯焊丝对奥氏体不锈钢管道进行打底焊接,MAG焊填充及盖面焊,立向上的水平固定全位置焊接.具有工艺性能良好、操作方便和焊接品质稳定等特点,在复杂的工艺管道施工及高空作业时其优点更为突出.     

加工低碳奥氏体不锈钢专用丝锥的设计

对在F316低碳奥氏体不锈钢上加工粗牙盲孔内螺纹用专用丝锥的设计、加工工艺、参数选择及成组丝锥切削面积的分配等作了简要介绍。     

金属橡胶隔振构件中不锈钢丝疲劳断裂的原因

采用激光扫描共焦显微镜观察了成分与302不锈钢基本相同的冷拉拔φ0.3 mm不锈钢丝的表面形貌特征,并用扫描电镜对其显微组织进行了观察,对用此钢丝制备的金属橡胶隔振构件进行了疲劳试验并对钢丝疲劳断裂的原因进行了分析.结果表明:该不锈钢丝表面存在较多微米量级的凹凸体,其表面粗糙度Ra为3.447μm;钢丝内部存在以硬质颗粒为核心,长轴方向与拉拔方向一致的梭形微孔洞;钢丝的疲劳裂纹均起源于表面,并且呈现多源特征,断口上的裂纹扩展区和瞬断区面积所占比例各半,裂纹扩展区有典型的舌形叠加波浪状疲劳辉纹,其形成与钢丝内部的梭形微孔洞有重要关系.     

Discrete Wavelet Transform based Denoising of TOFD Signals of Austenitic Stainless Steel Weld at Elevated Temperature

Russian Journal of Nondestructive Testing - Abstract—Time of flight Diffraction technique is an advanced ultrasonic NDE methods, adopted in weld integrity testing. During the Time of flight...     

奥氏体不锈钢焊接残余应力的数值模拟与测定

奥氏体不锈钢因其低导热性和大膨胀系数,会导致较高的焊接残余应力。由于通常情况下奥氏体不锈钢不作焊后热处理,探究其焊接残余应力对设计制造及后续安全评定有着重要意义。使用有限元数值模拟、X射线衍射法、应力释放法三中方法针对奥氏体不锈钢焊接残余应力分布展开研究,并比较了三中方法的特点和适用情况,分析了实验值和模拟计算结果之间产生差异的原因,并认为304奥氏体不锈钢的最大焊接残余应力接近甚至超过材料的非比例延伸强度。