温度对625镍基高温合金焊接接头低周疲劳行为的影响

研究了Inconel 625镍基高温合金焊接接头在25和760℃下的低周疲劳行为,分析了2种温度下焊接接头的应变疲劳寿命数据和循环应力-应变数据,进而给出了合金焊接接头的应变疲劳参数.结果表明,Inconel 625镍基高温合金焊接接头在不同温度下的弹性应变幅和塑性应变幅与载荷反向周次的关系可分别用Basquin和Coffin-Manson公式来描述.合金焊接接头在25℃下疲劳变形时,主要发生循环软化,而在760℃下疲劳变形时则呈现循环硬化.焊接接头的低周疲劳裂纹以穿晶方式萌生于疲劳试样的自由表面,在25℃下疲劳裂纹以穿晶方式扩展,而在760℃下疲劳裂纹则以穿晶和沿晶混合方式扩展.     

基于局部应变法的焊接微区低周疲劳性能

针对忽略焊接力学不均匀性的名义应变法评价焊接接头低周疲劳性能不准确的问题,提出一种考虑焊接接头力学不均匀性、基于弹塑性有限元计算的局部应变法,对焊接接头的低周疲劳性能进行准确评价.通过耐热钢电弧焊接头光滑试样和焊缝光滑试样的低周疲劳试验,以及焊接接头光滑试样在加载过程中的弹塑性有限元计算,采用名义应变法和局部应变法分别对耐热钢电弧焊接头光滑试样进行低周疲劳性能评价.结果表明,耐热钢电弧焊接头在低周疲劳载荷下断裂于焊缝区域.采用名义应变法评价该焊接接头时,结果偏保守.由于局部应变法考虑了焊接接头的力学不均匀性,基于断裂微区的局部应变进行疲劳性能评价,发现采用局部应变法得到的焊接接头应变—寿命曲线与断裂微区焊缝的应变—寿命曲线一致.     

TA5钛合金焊接接头的低周疲劳性能

分析了TA5钛合金不同余高焊接接头的低周疲劳性能。结果表明，当TA5钛合金焊接接头工作在应变值小于0．35％时，焊接接头的低周疲劳寿命随焊接接头余高的增加而降低，当应变值高于0．35％时规律不明显。在较高应力应变条件下，呈循环软化特性，在低应力应变条件下的循环硬化特性不明显。同时，给出了焊接接头的循环应力应变曲线的表达式。以及焊接接头光滑试样的低周疲劳寿命表达式。     

Effect of Hydrogen Content on Low-Cycle Fatigue Behavior of Zr-Sn-Nb Alloy

研究氢对NZ2新锆合金(Zr-1.0Sn-0.3Nb-0.3Fe-0.1Cr)低周疲劳行为的影响规律,采用4种不同氢含量(未渗氢,200,450,730μg/g)的板材试样进行室温和375℃下的低周疲劳试验.结果表明,在375℃下,循环变形时发现了动态应变时效现象,渗氢及氢含量的变化不会影响动态应变时效的发生;氢可以提高375℃下NZ2合金的低周疲劳寿命并且导致氢致循环软化.     

低温环境对9%Ni钢SMAW接头低周疲劳性能的影响

对9%Ni钢焊条电弧焊接头的低周疲劳性能进行了测试,绘制了室温环境的应变－寿命曲线,测试了低温(－180℃)环境下高应变幅值(0．6%)的低周疲劳寿命,观察了不同测试温度的试样断口,分析低温环境对裂纹萌生和裂纹扩展过程的影响。结果表明,在高应变幅值循环作用下,9%Ni钢接头在低温环境中出现循环硬化效应,而在室温中出现循环软化效应,表明低温环境有助于减缓9%Ni钢接头的裂纹萌生过程,裂纹的扩展速度在低温时有所增加。     

7050-T7451铝合金搅拌摩擦焊接头低周疲劳性能研究

对航空用5mm厚铝合金7050-T7451搅拌摩擦焊接头的低周疲劳性能进行了研究。在合适的焊接工艺参数及良好的焊接接头的基础上,进行了焊接接头的低周疲劳实验,得到了低周疲劳寿命表达式和应变-寿命曲线。用扫描电镜观察了疲劳断口的微观形貌并分析了疲劳断裂机理。结果表明：裂纹在接头底部启裂,沿前进侧热机影响区与焊核区的交界处扩展至断裂;试样在高应变下循环硬化和软化现象不明显;较低应变时有循环软化倾向。     

20 g钢对接焊接接头循环应力-应变的特性

利用低周疲劳单试样步增量法,得到了20g钢的母材,焊缝和焊接接头试样的循环应力-应变曲线及相关低周疲劳性能参数;分析了焊接接头各区域组织对循环应力-应变行为的影响,说明了焊接接头组织不均匀性引起的力学性能不均匀性的存在及作用。试验表明,具有组织不均匀性和力学性能不均匀性的焊接接头试样与均质的母材或焊缝试样的循环应力-应变行为是不同的,在锅炉及压力容器疲劳设计中应考虑这些不均匀性对焊接结构疲劳性能的影响。     

厚板铝合金搅拌摩擦焊接头沿板厚方向低周疲劳性能不均匀性研究

对2219-T62铝合金母材和搅拌摩擦焊(FSW)接头沿板厚方向分层切片分别进行了低周疲劳实验研究,探讨了热力耦合作用不均匀性和焊接工艺参数对接头低周疲劳变形行为的影响.结果表明:在低外加总应变幅0.1%和0.2%时,低周疲劳循环应力幅和塑性应变幅曲线呈水平分布,疲劳裂纹萌生于试样表面且具有单一性,裂纹扩展区有明显的疲劳辉纹;在高应变幅0.4%,0.6%和0.8%时,应力幅升高,塑性应变幅降低,发生循环硬化,且随着应变幅的增加,疲劳循环应变硬化程度逐渐升高,裂纹萌生具有多源性,以韧窝断裂特征为主.母材疲劳寿命高于FSW接头;与接头中部和底部切片相比,上部疲劳寿命较低.随转速的升高,疲劳寿命降低,焊速对其影响较小.     

GH3044的低周疲劳行为研究

研究了镍基高温合金GH3044在室温和600℃的低周疲劳行为,对循环应力-应变和应变寿命数据进行了分析,给出了GH3044合金在此温度下的疲劳参数.合金的循环应力响应行为在室温下呈现循环硬化而后软化的特征,而在600℃时呈现循环硬化的特征,原因在于循环变形过程中位错之间以及位错与析出相之间的相互作用.Coffin-Ma...     

奥氏体型合金熔化焊接头微观组织不均匀性及对疲劳性能影响的研究

研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ和ＧＨ１５０合金熔化焊接头微观组织的不均匀性及其对疲劳性能的影响。由金相分析方法得出它们热影响区组织的特殊性和接头各区域组织分布特点。结果表明,该焊接接头的熔合区组织不均性最为严重,是该接头疲劳性能最为薄弱的部位。用１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ对接氩弧焊试样做低周疲劳试验得到：焊接试样的应变疲劳寿命比相应的光滑试样降低５０％左右,并且疲劳源几乎全部产生在熔合区     

高温焊接对1.25Cr0.5Mo焊接构件疲劳寿命的影响

选取不同的温度(550,650,750,850℃)对1.25Cr0.5Mo钢进行高温焊接,在高温焊接及常温焊接后对焊件进行残余应力测试和疲劳试验.结果表明,550,650,750,850℃高温下焊接的试件,其焊缝热影响区的残余应力最大值(纵向、横向)比常温下焊接焊缝热影响区残余应力最大值(纵向、横向)都显著降低:纵向和横向降低幅度分为50.1%,48.9%;74.8%,67.4%;83.9%,79.4%;91%,89.7%.高温焊接试件的疲劳寿命的平均值比常温下焊接试件疲劳寿命的平均值分别提高31.02%,38.84%,47.23%和62.28%.结果表明,高温焊接能明显降低焊件的残余应力和提高焊件的疲劳寿命.     

Mechanical properties of fine grained superalloy K4169 with addition of refiners

Grain refinement of superalloy K4169 was achieved by adding refiners into the alloy melt and their effects on the mechanical properties were investigated. The tensile properties at room temperature and 700℃ and low cycle fatigue properties at room temperature were compared for both conventional and fine grained test bars.The results indicate that the rupture strength, yield strength, elongation and reduction of area for refined grains are all much superior to those for coarse ones. Whereas the elongation and reduction of area of fine grained samples decrease at 700℃. Low cycle fatigue properties of samples with refined grains at room temperature are improved significantly. In addition, the degree of dispersion of low cycle fatigue data of samples with refined grains is diminished.     

温度对7N01-T4铝合金疲劳行为的影响

开展了7N01-T4铝合金在实验室空气下室温、100 ℃和-60 ℃ 3种温度条件的疲劳S-N曲线测试,研究了不同温度对7N01-T4铝合金疲劳性能的影响.结果表明:-60 ℃环境对7N01-T4铝合金疲劳性能是有益的,而100 ℃环境会降低其疲劳性能;7N01-T4铝合金在室温、100 ℃和-60 ℃环境下的缺口敏感度系数分别为0.63、0.60和0.59,这3种温度环境对7N01-T4铝合金敏感度系数基本没有影响;100 ℃环境K_t=1和K_t=3下的DFR值比室温分别下降24%和16%;-60 ℃环境K_t=1和K_t=3下的DFR值比室温分别提高42%和14%.     

激光成形修复TC4合金锻件的低周疲劳性能

采用激光成形修复技术制备了TC4合金锻件的面修复试样,对修复试样的显微组织、拉伸性能、低周疲劳性能进行了研究。激光修复区组织由粗大原始β柱状晶粒及晶内细长的α针及编织细密的α+β板条组织组成,热影响区组织呈现从锻件基体组织向修复区组织的连续变化,修复区与锻件基体为致密的冶金结合。对两组面修复试样分别进行去应力退火和去应力退火+喷丸处理后,测试获得了激光成形修复TC4合金锻件的低周疲劳曲线,由于面修复试样的拉伸性能与锻件相比强度高而塑性低,因此两组修复试样的疲劳寿命在低应变区高于TC4模锻件,此区强度对疲劳寿命起主要作用;而在高应变区低于模锻件,此区塑性对疲劳寿命起主要作用。修复试样经喷丸处理后,无论在高应变区还是在低应变区,其疲劳寿命都有所提高,并且在高应变区接近TC4模锻件水平,而在低应变区则高出模锻件一个数量级。     

Ti-23Al-17Nb激光焊接接头的组织性能研究

通过室温和高温拉伸性能测试研究焊后热处理和同步预热对Ti-23Al-17Nb(原子分数,下同)合金CO_2激光焊接接头性能的影响.结果表明,接头室温和高温拉伸性能低,焊后真空热处理提高接头室温和高温拉伸性能,仍低于母材;同步预热接头室温强度和塑性与母材相当,高温强度与焊后热处理效果相当.组织分析显示,焊缝存在两个腐蚀衬度区,组织为B2相,热影响区晶粒由熔合线到母材逐渐细化,焊后热处理和同步预热改变β相基体上α2相的析出.     

AI-Si-Cu-Mg(-Er)铸造铝合金的低周疲劳行为

对金属型铸造Al-Si-Cu-Mg和Al-Si-Cu-Mg-Er铝合金进行了疲劳试验,并研究了其室温下的低周疲劳行为。试验结果表明:金属型铸造Al-Si-Cu-Mg和Al-Si-Cu-Mg-Er铝合金表现为循环应变硬化和循环稳定,主要取决于外加总应变的高低;稀土元素Er的加入可提高金属型铸造Al-Si-Cu-Mg合金的循环变形抗力和疲劳寿命;金属型铸造Al-Si-Cu-Mg合金的塑性应变、弹性应变与断裂时的载荷反向次数之间呈直线关系,Al-Si-Cu-Mg-Er合金的弹性应变与疲劳断裂时的载荷反向次数之间也呈直线关系,但其塑性应变与疲劳断裂时的载荷反向次数之间则呈双线性关系。     

Low-cycle fatigue behavior of permanent mold cast and die-cast Al-Si-Cu-Mg alloys

Fatigue failure is one of the main failure forms of Al-Si-Cu-Mg aluminum alloys.To feature their mechanical aspect of fatigue behavior,the low-cycle fatigue behavior of permanent mold cast and die-cast Al-Si-Cu-Mg alloys at room temperature was investigated.The experimental results show that both permanent mold cast and die-cast Al-Si-Cu-Mg alloys mainly exhibit cyclic strain hardening.At the same total strain amplitude,the die-cast Al-Si-Cu-Mg alloy shows higher cyclic deformation resistance and longer fatigue life than does the permanent mold cast Al-Si-Cu-Mg alloy.The relationship between both elastic and plastic strain amplitudes with reversals to failure shows a monotonic linear behavior,and can be described by the Basquin and Coffin-Manson equations,respectively.     

TB6钛合金疲劳及裂纹扩展性能研究

本文对TB6钛合金锻件弦向和径向两种取样方向分别进行了室温和200℃下旋转弯曲高周疲劳、轴向低周疲劳和疲劳裂纹扩展性能试验研究。试验结果表明,弦向（C）和径向（R）两种取样方向对该合金锻件的旋转弯曲高周疲劳、轴向低周疲劳性能和疲劳裂纹扩展性能没有影响;温度升高可加速该合金锻件的疲劳裂纹萌生,但在裂纹扩展阶段,该合金高温下的韧性优势与屈服强度降低的劣势平衡的结果使其在室温～200℃温度范围内的疲劳性能基本不受温度的影响;在10—20mm的厚度范围内,厚度对该合金的疲劳裂纹扩展性能没有影响;在3．5％NaCl盐雾环境中。腐蚀介质对TB6钛合金的疲劳裂纹扩展速率在初始阶段有迟滞作用,但在应力强度因子范围大于14MPa m后有加速作用。