爆炸复合LY12/20g双金属板疲劳裂纹扩展行为研究 Ⅱ.角裂纹

对爆炸复合双金属板 ＬＹ１２／２０ｇ中角裂纹的疲劳扩展行为进行了实验研究和理论分析 结果表明,双层金属板的界面结合强度、界面相性能和体积分数及界面两侧材料的性能都对层合板角裂纹的疲劳扩展具有重要影响 对于由下同金属构成的双层板,角裂纹疲劳扩展过程中同一时刻试样两侧面的裂纹长度不再相同,其差距随裂纹扩展逐渐增加直至最大值△ａｃ．当两侧面裂纹长度差△ａ≥△ａｃ时,两侧裂纹扩展速率不同;当△ａ＜△ａｃ时,两侧裂纹扩展速率相同,对整个裂纹的扩展过程需用△ａｃ和△ａ＝△ａｃ后的任一侧裂纹扩展△Ｋ－ｄａ／ｄＮ曲线共同描述．     

爆炸复合LY12／20g双金属板疲劳裂纹扩展行为研究：I面裂纹

考虑了爆炸复合双层金属板LY12/20g中界面两侧材料弹塑性失配对面裂纹疲劳扩展行为的影响。结果表明,当裂纹由弹性模量、屈服强度高的一侧向低的一侧扩展时,实验驱动力大于外加名义值;当裂纹由弹性模量、屈服强度低的一侧向高的一侧扩展时,实际驱动和力小于外加名义值、从而造成裂纹扩展的加速或止裂、其影响离界面越近效果越显著,但弹性模量失配在裂纹开始扩展直至界面的过程中都起作用,而强度失配只在裂尖距界面一定距离范围内（Rp）才起作用。     

爆炸复合LY12／20g双金属板疲劳裂纹扩展行为研究：Ⅱ角裂纹

对爆炸复合双金属板LYl2/20g中角裂纹的疲劳扩展行为进行了实验研究和理论分析.结果表明,双层金属板的界面结合强度、界面相性能和体积分数及界面两侧材料的性能都对层合板角裂纹的疲劳扩展具有重要影.对于由不同金属构成的双层板,角裂纹疲劳扩展过程中同一时刻试样两侧面的裂纹长度不再相同,其差距随裂纹扩展逐渐增加直至最大值△ac.当两侧面裂纹长度差△a △ac时,两侧裂纹扩展速率不同;当△a＜△ac时,两侧裂纹扩展速率相同.对整个裂纹的扩展过程需用△ac和△a=△ac后的任一侧裂纹扩展△K-da/dN曲线共同描述.     

LY12/Cu双金属层合板的疲劳性能(Ⅰ)——面裂纹

考察了爆炸复合层状双金属板LY12 /Cu界面两侧材料弹塑性失配对面裂纹疲劳扩展行为的影响。结果表明 ,界面两侧材料的弹塑性失配对复合板面裂纹的扩展驱动力具有重要影响。当裂纹由弹性模量、屈服强度高的一侧向低的一侧扩展时 ,实际驱动力大于外加名义值 ;当裂纹由弹性模量、屈服强度低的一侧向高的一侧扩展时实际驱动力小于外加名义值 ,从而造成裂纹扩展的加速或止裂 ,其影响离界面越近效果越显著。但弹性失配在裂纹开始扩展直至界面的整个过程都起作用 ,而强度失配只在裂尖距界面一定距离内 (Rp)才起作用     

LY12／Cu双金属层合板的疲劳性能（I）——面裂纹

考察了爆炸复合层状双金属板LY12／Cu界面两侧材料弹塑性失配对面裂纹疲劳扩展行为的影响。结果表明，界面两侧材料的弹塑性失配对复合板面裂纹的扩展驱动力具有重要影响。当裂纹由弹性模量、屈服强度高的一侧向低的一侧扩展时，实际驱动力大于外加名义值；当裂纹由弹性模量、屈服强度低的一侧向高的一侧扩展时实际驱力小于外加名义值，从而造成裂纹扩展的加速或止裂，其影响离界面越近效果越显著。但弹性失配在裂纹开始扩展直至界面的整个过程都起作用，而强度失配只在裂尖距界面一定距离内（Rp）才起作用。     

LY12爆炸复合板疲劳性能研究

考察了ＬＹ１２爆炸复合板不同取向的拉伸强度、分层韧必及疲劳裂纹扩展行为。观测了疲劳长裂纹的扩展路径形态,并利用断裂力学理论材料的层状结构与其疲劳性能之间的关系。结果表明层合板中的层商界面性能对其疲劳性能具有重要影响,在ＬＹ１２爆炸复合板中,垂直板向Ｌ－Ｓ取向和Ｌ－Ｔ取向的疲劳裂纹在扩展过程中都发生了明显的止裂。     

AlLY12爆炸焊接界面疲劳裂纹的扩展行为

采用纯铝／硬铝（Al/LY12)爆炸复合板通过电子束焊接制得界面裂纹四点弯曲试样,由于强度错配,Al/LY12界面裂纹顶端局部的变形是锐化与钝化的复合型,但在疲劳载荷下其整体裂端应力应变场仍然可由纯1型应力强度因子主导,可以采用和单材料试样相同的方式进行界面裂纹的疲劳扩展行为研究,界面裂纹可在较低的外载水平下启努扩展,但爆炸焊接界面存在的波纹使得界面裂纹的扩展速率出现波动,并且阻碍裂纹的扩展,相同外载下Al/LY12界面裂纹的疲劳扩展速率低于单材料LY12的疲劳扩展速率。     

疲劳裂纹扩展行为的研究现状及钛合金的疲劳裂纹扩展特征

疲劳裂纹扩展行为是现代材料研究中重要的内容之一。论述了组织结构、环境温度、腐蚀条件以及载荷应力比、频率变化对材料疲劳裂纹扩展行为的影响。总结出疲劳裂纹扩展研究的常用方法和理论模型,并讨论了"塑性钝化模型"和"裂纹闭合效应"与实际观察结果存在的矛盾。最后,对钛合金疲劳裂纹扩展研究的内容和研究结果进行了概述。     

Incoloy 800H/20g复合板材料焊接技术探讨

研究Incoloy 800H／20g复合板焊接工艺，以解决以镍基合金复合板材为主体的设备在焊接过程中易产生裂纹、气孔及成分偏析等问题。焊接实验选择H1Cr16Ni21作为过渡填充金属，采用惰性气体保护焊和手丁电弧焊2种形式焊接。实验结果表明，选择H1Cr16Ni21作为过渡填充金属，采用小电流、多道次焊接工艺，可得到质量良好的焊缝，焊缝宽度、焊缝余高、咬边及焊接错边均符合JB4730-94标准要求；力学性能优于20g耐热钢。焊缝成分与Incoloy800H接近。成功地解决了成分差异较大的2种材料焊接时易出现裂纹和气孔的问题。     

喷射沉积Al-Si/SiCp制动盘材料的热疲劳微裂纹扩展行为

采用V形缺口试样,研究喷射沉积Al-Si/SiCp复合材料制动盘在25(450 ℃热循环下的热疲劳行为.通过金相显微镜和扫描电镜观察了复合材料的组织和热疲劳裂纹形貌,研究热疲劳裂纹形成与扩展机制.结果表明:热疲劳主裂纹主要从V形缺口处萌生;在同样的热循环次数下,热处理前的试样要比热处理后的试样先出现裂纹,且裂纹扩展的速率较快;裂纹绕过Si颗粒向前扩展以及裂纹穿过Si颗粒向前扩展是裂纹与Si颗粒相互作用的主要机制;SiC颗粒与热疲劳裂纹有明显的交互作用.因此,改善Si相的形态和分布以及加强Al/SiC颗粒间的界面结合有利于提高热疲劳裂纹扩展的抗力.     

1Cr18Ni9Ti/20G双金属爆炸焊接界面裂纹的扩展行为

利用奥氏体不锈钢／低碳锅炉钢（1Cr18Ni9Ti/20G）爆炸焊接复合板，通过电子束焊接得到带有界面裂纹的三点弯曲J积分裂纹扩展阻力试样和四点弯曲疲劳试样。分别进行了带界面裂纹材料和相应单一材料试样的裂纹扩展阻力曲线及其疲劳扩展行为的实验研究。结果表明：双材料界面裂纹的静态和动态扩展阻力均低于裂纹在相应单一材料中的扩展阻力。     

球墨铸铁热疲劳裂纹萌生和扩展行为研究

以球墨铸铁QT400-15为研究对象,研究上限温度在600~900℃范围内时其热疲劳裂纹的萌生和扩展行为。结果表明,热疲劳裂纹主要是在石墨与基体交界处或交界处附近萌生,氧化对裂纹的萌生和扩展起辅助作用。主裂纹从人工缺口出发,通过环形裂纹带、楔形或者条形裂纹与沿线裸露或者浅埋石墨连接,从而形成长裂纹。石墨的不圆整以及线性排列、上限温度超过共析转变温度均加速裂纹的萌生和扩展。     

不锈钢管道焊缝金属疲劳短裂纹行为的实验研究Ⅱ.裂纹萌生,扩展与 …

基于“有效短裂纹准则”,用复型研究了１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管道焊缝金属光滑试样表面的短裂纹萌生、扩展与交互作用行为。结果表明：有效短裂纹（ＥＳＦＣｓ）萌生于δ铁素体与奥氏体基体的交界处。ＥＳＦＣｓ扩展具有明显微观结构短裂纹（ＭＳＣ）和物理短裂纹（ＰＳＣ）两阶段特征。主导有效短裂纹（ＤＥＳＦＣ）行为是ＥＳＦＣｓ交互作用的结果,适于表征短裂纹行为。ＤＥＳＦＣ扩展率的分散性与ＥＳＦＣｓ密度的分散性有     

方波加载对20CrMo钢焊缝疲劳裂纹扩展的影响

利用拉-拉疲劳法和金属磁记忆检测法研究了20CrMo钢焊缝在方波加载方式下疲劳裂纹扩展与自发射磁信号的相关性,用扫描电镜对疲劳断口特征进行了研究.结果表明,裂纹到达焊缝中心前,随着疲劳寿命的增加,焊缝处的自发射磁信号也随着增加,疲劳裂纹扩展速率先增加后减小,当裂纹越过焊缝后,随着疲劳寿命的增加,焊缝处的自发射磁信号开始减小,疲劳裂纹的扩展速率却迅速增加.在焊接接头的不同区域,疲劳裂纹扩展速率也不相同,其中热影响区扩展速度较快,而在其它区域扩展速率相对较慢.断口扫描分析表明方波加载方式下的疲劳断口为类解理断裂.     

采用EBSD研究高强铝合金的疲劳裂纹扩展行为

通过背散射电子衍射(EBSD)技术对Al-Zn-Mg-Cu合金疲劳裂纹扩展过程的晶体学机制进行分析研究.结果表明,裂纹呈沿晶和穿晶混合扩展方式,相邻晶粒的晶粒取向与裂纹扩展之间的关系遵循于裂纹尖端的晶体塑性变形机制.相邻晶粒的裂纹面间角较小时,裂纹穿越晶界偏转一定的角度扩展进入下一个晶粒.如果相邻两个晶粒间的有效滑移面不能形成小角度的面间角时,裂纹沿晶扩展.在晶内裂纹更容易沿一定的解理面扩展,形成"Z"字形裂纹扩展.     

Ti8LC低成本钛合金疲劳裂纹扩展行为研究

采用双重退火对Ti8LC低成本钛合金进行热处理,测试其拉伸性能,并对其疲劳裂纹扩展行为进行研究,探索其疲劳断裂机制.结果表明,提高双重退火的第1次退火温度,强度略有升高,塑性降低.da/dN试样断口3个区特征明显:预裂区为解理断裂机制.稳态扩展区裂纹以条纹循环机制向前扩展,同时能观察到很多二次裂纹.快速扩展区的断口呈韧窝型断裂特征.该合金的疲劳裂纹扩展速率对退火温度不敏感.     

SiCp/LY12复合材料的电阻点焊工艺研究

对SiCp/LY12铝基复合材料电阻点焊焊接工艺参数进行了优化,并对接头微观组织和性能进行了分析,结果表明:接头质量良好,在焊缝中心区域没有发现针状析出物即没有发生界面反应,焊接气孔及裂纹缺陷也极少,但在焊缝出现了SiC颗粒偏聚现象.总的来说,用电阻点焊来焊接SiCp/LY12铝基复合材料是可行的.     

不锈钢在扭转/拉伸复合载荷下近门槛值的疲劳裂纹扩展行为

研究了带环状预裂纹的奥氏体不锈钢圆棒试样在循环扭转／拉伸复合载荷下,门槛值附近的疲劳裂纹扩展行为,分析了复合加载时不同载荷比对裂纹扩展的影响,对裂纹扩展的初始阶段进行了详细研究,用应力强度因子表征了裂纹扩展开始的门槛值．提出了椭圆方程表达的疲劳裂纹扩展开始的门槛值模型,该方程可在裂纹尖端位移准则的基础上导出．疲劳裂纹扩展停止的门槛值条件也可用椭圆方程表达．     

不锈钢管道焊缝金属疲劳短裂纹行为的实验研究Ⅱ.裂纹萌生、扩展与交互作用

基于"有效短裂纹准则",用复型研究了1Crl8Ni9Ti不锈钢管道焊缝金属光滑试样表面的短裂纹萌生、扩展与交互作用行为.结果表明:有效短裂纹(ESFCs)萌生于δ铁素体与奥氏体基体的交界处.ESFCs扩展具有明显微观结构短裂纹(MSC)和物理短裂纹(PSC)两阶段特征.主导有效短裂纹(DESFC)行为是ESFCs交互作用的结果,适于表征短裂纹行为.DESFC扩展率的分散性与ESFCs密度的分散性有关,说明DESFC裂尖前沿扩展条件的差异及其演化是DESFC随机扩展行为的本质原因.这一差异也是材料疲劳寿命和循环应力-应变响应存在分散性的本质原因.     

一种Al-Cu-Mg-Zr合金的疲劳裂纹扩展行为研究

研究热处理状态、应力比和试样取向等对含Zr的Al-Cu-Mg系铝合金疲劳裂纹扩展行为的影响.结果表明,T3、T4两种热处理状态试样的疲劳裂纹扩展速率没有明显差别;L-T方向和T-L方向的试样也有大致相同的疲劳裂纹扩展速率;应力比R对疲劳裂纹扩展行为有明显影响,高应力比下的疲劳裂纹扩展速率明显快于低应力比条件下的扩展速率,并且高应力比下的疲劳裂纹扩展在较小的△K值下进入快速扩展阶段,并很快断裂.在较低的△K水平下应力比的影响与裂纹闭合效应有关.