焊接接头脆性断裂评定的局部法研究进展

介绍了几种焊接结构断裂行为预测和评定方法的局限性。从理论基础、微观理论基础、评定方法等方面详细论述了焊接接头脆性断裂评定的局部法，并介绍了国内外研究状况及最新进展。指出研究各种塑性损伤模型在焊接接头中的可行性，探讨符合焊接接头特点的塑性损伤模型及控制参量的必要性。分析塑性损伤对Beremin解理断裂模型局部断裂参量的影响，进而利用局部法对焊接接头的脆性断裂行为进行科学预测。     

焊接接头疲劳评定局部法研究进展

焊接接头疲劳评定的“局部法”(local approach)是近年来疲劳评定研究的重要方向。这种方法的基本原理是采用与疲劳断裂直接相关的应力集中区域应力场的“局部参量”作为疲劳断裂的控制参量，建立具有普遍适用性的“局部参量”与循环次数N表示的S-N曲线，据此进行疲劳强度和疲劳寿命预测与评定。由于局部法包括焊接接头局部焊缝几何细节等因素，因而更能反映焊接结构疲劳断裂的实际情况，受到国际焊接学会和工程界的普遍重视。目前已发展多种疲劳评定的局部方法，如缺口应力强度因子法(N-SIF)、等效应力强度因子法(E-SIF)、临界距离法(CDM)：包括点(PM)、线(LM)、面(AM)和体积法(VM)、临界面法和包括应力梯度的体积法等。本文对这些局部法的基本原理、分析步骤及影响因素进行简要探讨。     

应用局部法预测焊接接头动态断裂性能

在不同温度、不同加载速率下进行了典型钢结构用钢拉伸试验，采用能综合反映加载速率和高加载速率下材料温升的R参量来描述材料的本构关系。通过理论分析和试验研究，讨论了加载速率和温度对钢结构用钢及其焊接接头断裂行为的影响，采用基于概率断裂力学的局部法，由静载断裂试验结果对高加载速率下接头断裂行为进行了成功预测。     

焊接接头冲击断裂韧性分析

本文对焊接接头在高速冲击加载条件下的冲击断裂韧性数据进行了分析研究,通过对试样冲击功、动态断裂韧性及其影响因素以及断口形貌进行分析,说明焊接接头在冲击载荷条件下的冲击断裂韧性受到焊接组配、焊接接头区域以及冲击速度的影响.在冲击载荷作用下,焊接接头的安全设计完全按传统的强度理论设计是不安全的,更应重视和优先考虑冲击断裂韧性的好坏.     

焊接结构的脆性断裂及预防措施

1脆性断裂产生的原因焊按结构之所以发生脆性断裂是因为焊接接头处几何上的不连续性促使形式或多或少的焊接缺陷,从而引起应力集中,形成断裂源．还由于焊接接头处的力学性质的不均匀,使附近热影响区材料性质变脆,以及焊接接头处总是不可避免地要产生焊接变形及焊接残余应力,所有这些都可能成为焊接结构破坏的直接原因或间接原因。特别是一些直接受动载荷的焊接结构,或是处于低温工作环境时,焊接结构更易发生脆性断裂。２脆性断裂的特征脆性断裂在工程结构上是一种非常危险的破坏,其特点是裂纹扩展迅速,能量的消耗远小于韧性断裂,…     

不同组配焊接接头断裂抵抗力的数值研究

采用有限元计算方法，对于符合幂硬化性能的材料所连接而成的焊接接头的断裂性能进行了分析，得到了不同平面状态焊接接头载荷与位移曲线以及接头断裂韧性的预测值变化规律。比较了不同组配焊接接头的优劣。     

球罐用15MnNbR钢焊接接头力学性能试验研究

为了将15MnNbR钢板用于建造大型液化气球罐，根据确定的焊接工艺和焊接工艺参数，研究了焊接接头的拉伸性能、系列冲击性能、无塑性转变温度、断裂韧性等，各项力学性能表明：爆接接头可满足球罐的设计要求并且保证球罐的安全运行。     

局部法在十字接头工作角焊缝疲劳强度评定中的应用

介绍了一种新的疲劳强度评定方法,即局部法,该方法用单一疲劳标准可预测结构在载荷作用下的疲劳行为,而不受结构几何形状复杂,所受外载复杂的拘束,对国内常用Q235B钢的十字接头工作角焊缝进行了单轴拉伸疲劳试验,并用有限元方法对焊接残余应力和外载引起的局部应力进行了计算,分析结果表明该准则完全适合于Q235B钢。     

焊接接头J积分断裂参量的有限元数值分析

对中心裂纹和单边裂纹板远场均匀拉伸条件下的焊接接头试件做了有限元计算和分析，得出了一些适合不同焊接接头的J积分测试方法和计算公式。     

地震载荷下焊接接头断裂行为预测研究

测试了在不同加载速率下,典型建筑用钢焊接接头的断裂韧性值。在准确把握材料在地震载荷下本构关系的基础上,通过局部法,实现了由静载韧断裂韧度值对地震载荷下接头断裂行为的成功预测。表明局部法可有效地评定接头在高加载速率下的断裂行为。     

加载速率对焊接接头断裂行为的影响

在不同温度、不同加载速率下，对典型建筑结构用钢及其焊缝进行拉伸试验，测试其基本力学性能。采用能综合考虑加载速率及高加载速率下材料温度变化的R参量，确定本构关系。通过断裂力学试验，测试不同温度及加载速率下供试钢材及其焊接接头的断裂韧度值。随加载速率的增大，断裂韧度降低，但存在有较大的分散性。不同加载速率下裂纹尖端应力场数值分析结果表明，裂纹尖端最大主应力随加载速率的增大而升高。最后基于局部法，研究不同加载速率下母材及接头的断裂行为。局部断裂参量－－威布尔应力不受温度、加载速率的影响，可有效地描述材料的断裂行为。     

熔化焊接接头的编码

在计算机辅助编制焊接工艺中,如何使计算机识别具有图文属性的焊接接头,本文提出一项通过编码使计算机识别图形的解决方案:把对焊接工艺规范参数影响较大的焊接接头信息赋予代码并加以组合,形成焊接接头标记,便于计算机识别.对接头图形的编码原则是简单扼要.     

MAG焊焊接接头的研究

通过理论分析和焊接对比试验,提出了适合MAG焊焊接特点的焊接接头设计的一些原则,这些原则对提高焊接生产率,降低成本,具有较大的实用价值。     

双孔微剪切试验评定铝合金焊接接头局部变形特性

工程上需要得到力学性能不均匀焊接接头的局部特性,提出一种双孔微剪切试验方法,测定焊接接头局部材料塑性流变的特性参数.这种方法通过对两小孔之间的材料小区进行剪切试验,测量其载荷位移曲线.建立双孔微剪切试验的有限元模型, 并选择不同屈服应力和加工硬化指数的材料进行大变形有限元模拟, 给出材料塑性变形参数与试验载荷位移曲线的相关关系.这样,根据双孔微剪切的试验曲线可以直接得到材料的塑性变形参数.用铝合金挤压型材对这种方法的准确性进行验证,并对铝合金焊接接头各区的塑性变形性能进行评定.     

力学不均匀性对焊接接头动态J积分影响的实验研究

用真空电子束焊的方法建立焊接接头的“软夹硬”非均匀体模型。用示波冲击的试验方法测出试件的动态断裂韧性,用该模型研究了焊接接头的力学不均匀性对其动态J积分的影响。结果表明,裂纹位于硬区材料,断裂韧性值理接近硬区材料,与软区材料的断裂韧性值差别较大;随夹层宽度增加,断裂韧性值减小,夹层宽度到某一值时,断裂韧性值趋于稳定。     

JFE-HITEN 610U2L钢焊接接头断裂韧性试验

JFE-HITEN 610U2L属于-50℃低温压力容器用钢，介绍了对50mm厚JFE-HITEN 610U2L钢焊接接头分别在焊态和两次SR处理状态下进行低温断裂韧性试验过程，为其投用后的检验及安全评定提供技术参数和依据。     

改善焊接接头疲劳强度超声冲击法的试验研究

利用自行研制的超声波冲击试验装置,对几种典型焊接结构用钢(Q235B和16Mn)的对接和十字接头(熔透)实施冲击处理.然后进行焊态与冲击处理态的弯曲与拉伸两种加载方式的疲劳对比试验.分别获得了各种情况冲击处理前后的σ-N曲线及条件疲劳极限(2×106周次).结果表明超声冲击处理后,Q235B对接接头条件疲劳极限(2×106周次)提高了57%(拉伸),十字接头(4点弯曲)提高了64%,能够提高疲劳寿命40～60倍左右.16Mn对接接头条件疲劳极限(2×106周次)提高了90%(拉伸),十字接头(拉伸)提高了67%,能够提高疲劳寿命多达30～100倍.超声冲击处理对16Mn疲劳强度与寿命的改善程度高于Q235B.     

焊接坡口形式对不同匹配焊接接头性能的影响研究

研究了Ｘ,Ｖ型两种不同的坡口形式对不同匹配的压力容器用钢１６ＭｎＲ对接接头的冲击钢度硬度,抗拉强度等力学性能的影响,引入匹配比的概念,提出了由匹配接头理论匹配计算实际匹配比的简化计算公式以及接头实际匹配状态的判据,从而对上述影响规律予以定量化。     

焊接结构脆性断裂的预防措施

自从焊接结构得到广泛应用以来,许多国家都发生过一些焊接结构的脆性断裂事故,由于脆断事故具有突然发生不易预防的特点,其后果十分严重,甚至是灾难性的,随着国防工业、石化工业、机械工业、交通运输业的发展,焊接结构在我国已经得到广泛应用,也曾发生过脆断事故。因此如何预防焊接结构的脆断事故,成为有关行业的重大研究课题。