制冷压力容器用材在液氨中应力腐蚀研究

本文通过慢应变速度应力腐蚀试验，研究制冷压力容器用材16MnR、Q235-C、20R三种材料焊接接头在液氨中的应力腐蚀行为，评定其在液氨中发生应力腐蚀开裂的敏感性。     

冷却剂加锌对316LN应力腐蚀性能影响

目的 在模拟压水堆一回路水化学环境中开展加锌对316LN应力腐蚀开裂行为研究，获得加锌对316LN腐蚀影响特性。方法 通过直流电位降方法获得316LN在不加锌和加锌水化学中的裂纹扩展速率，对比分析不同应力强度因子下加锌对316LN裂纹扩展速率影响，利用扫描电镜、透射电镜分别对316LN应力腐蚀断口形貌以及裂纹尖端元素分布进行观察和分析。结果 在不加锌水溶液中，应力强度因子K=38.5MPa·m1/2，裂纹扩展速率为2.80×10-8 mm/s，应力强度因子K=45.5MPa·m1/2，裂纹扩展速率为3.51×10-8 mm/s；在加锌水溶液中，应力强度因子K=38.5MPa·m1/2，裂纹扩展速率为1.29×10-8 mm/s，应力强度因子K=45.5 MPa·m1/2，裂纹扩展速率为1.74×10-8 mm/s；在加锌或不加锌水溶液中，应力强度因子对316LN裂纹扩展速率有促进作用，但在相同应力强度因子下，随锌的加入，316LN裂纹扩展速率降低46.0%～49.5%，使316LN生成保护性更好、韧性更高的氧化膜。结论 冷却剂加锌有利于提高316LN抗应力腐蚀开裂的能力。     

X60钢在硫化氢溶液中的应力腐蚀裂纹扩展研究

输送石油和天然气的X60钢管存在应力腐蚀裂纹扩展的危险.为此,将X60螺旋埋弧焊管试样置于100,500,1000 mg/L的H2S水溶液中,采用改进的楔形张开加载(WOL)试样和恒位移的加载方法进行试验,测定了X60焊接接头在不同环境下的应力腐蚀裂纹扩展速率.结果表明:在低浓度(100 mg/L)下没有观察到裂纹扩展的情况,说明X60材料具有一定的抗硫化氢应力腐蚀开裂能力;随硫化氢浓度的提高,裂纹扩展速率增大,所以在高浓度硫化氢溶液中,这种材料的硫化氢应力腐蚀开裂情况仍需特别注意.     

加载历史和裂纹闭合对疲劳裂纹扩展行为影响的数值模拟

采用不同应力比条件下的16MnR钢紧凑拉伸试样,设计了三种有限元分析模型,即不考虑加载历史效应的静态裂纹扩展模型,同时考虑加载历史和裂纹闭合的动态裂纹扩展模型以及仅考虑加载历史的伪动态裂纹扩展模型,对疲劳裂纹闭合过程、裂纹尖端的应力-应变迟滞环、疲劳损伤和裂纹扩展速率进行了数值模拟与分析,进而着重探讨了加载历史和裂纹闭合影响疲劳裂纹扩展行为的交互作用机制。结果表明:对于同类分析模型,应力比越大越不容易产生裂纹闭合;而在应力比相同的情况下,加载历史引起的残余压应力对裂纹闭合有明显的促进作用。裂纹闭合效应阻碍了平均应力的松弛,减小了裂纹尖端附近的应力-应变场强度、疲劳损伤和裂纹扩展速率,而加载历史引起的残余压应力则加快了平均应力的松弛和抑制了棘轮效应。与实验结果比较发现,只有同时考虑了裂纹闭合效应和加载历史影响的动态裂纹扩展模型,才能对疲劳裂纹扩展行为进行准确、定量的模拟。     

螺旋桨用铜合金ZCuAl8Mn14Fe3Ni2的疲劳裂纹扩展特性

采用标准紧凑拉伸CT试样及改进型CT试样,研究了螺旋桨用铜合金ZCuAl8Mn14Fe3Ni2在空气、自来水及3.5%氯化钠水溶液中的疲劳裂纹扩展特性。结果显示:在自来水中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率与在空气中的差别不大,表明自来水对试验材料的腐蚀作用不明显;当应力强度因子范围ΔK在(17~32)MPa.m1/2之间变化时,在3.5%氯化钠水溶液中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率明显比在空气中时快,表明试验材料同时受到了腐蚀作用,但当应力强度因子范围ΔK大于32MPa.m1/2时,这种腐蚀作用却随着ΔK的增加在逐渐弱化。研究结果为试验材料的工程应用提供了依据。     

用圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘和实验-数值-解析法确定砂岩的动态起裂和扩展韧度

在I型(张开型)动态断裂实验中,利用大直径(?100 mm)分离式霍普金森压杆径向冲击圆孔内单边裂纹平台巴西圆盘试样。考虑了材料惯性效应和裂纹扩展速度对动态应力强度因子的影响,用实验-数值-解析法确定了高加载率和高裂纹扩展速度情况下,砂岩的动态起裂韧度和动态扩展韧度。由动态实验获取试样的动荷载历程,采用裂纹扩展计(Crack Propagation Gauge,CPG)测定试样断裂时刻和裂纹扩展速度,获得裂纹扩展速度对应的普适函数值。然后将动荷载历程带入到有限元软件中进行动态数值模拟,求出静止裂纹的动态应力强度因子历程,再用普适函数值对其进行近似修正。最后根据试样的起裂时刻和穿过CPG中点的时刻,由相应的动态应力强度因子历程分别确定砂岩的动态起裂和动态扩展韧度,它们分别随动态加载率和裂纹扩展速度的提高而增加。     

静水压力和阴极极化对钛合金应力腐蚀敏感性的影响

采用电化学极化实验、慢应变速率拉伸实验、断口形貌观察和恒变形应力腐蚀裂纹扩展实验的方法,研究静水压力和阴极极化对Ti75合金海水应力腐蚀的影响.结果表明:静水压力对Ti75合金的应力腐蚀敏感性没有明显影响.在阴极极化情况下,Ti75合金的应力腐蚀临界应力强度因子(KISCC)下降,其应力腐蚀敏感性随着电位的负移而提高,...     

16MnR钢激光冲击工艺及对焊接结构应力腐蚀性能的影响EI北大核心CSCD

对16MnR母材进行激光冲击工艺实验,获得优化的激光冲击工艺参数。对激光-MAG复合焊焊接接头进行表面处理,分析接头激光冲击前后状态的残余应力分布及抗应力腐蚀性能变化。结果表明:对16MnR钢平板经激光冲击处理后,在材料表面最大可引入475μm厚度的塑性变形层,并同时引入-593 MPa的压应力分布。采用优化激光冲击工艺对16MnR钢焊接接头进行表面处理后,可有效减小焊接接头表面的残余拉应力分布。在3.5%NaCl(质量分数)条件下对激光冲击处理前后的接头试样进行慢应变速率应力腐蚀实验,发现激光冲击处理前后16MnR钢焊接接头的应力腐蚀敏感指数I_(SSRT)分别为0.106和0.104,表明激光冲击可以提高接头的抗应力腐蚀能力。     

4.5Ni钢在海水中的应力腐蚀行为试验研究

采用悬臂梁弯曲预裂纹试样应力腐蚀试验方法,进行了4.5Ni钢在海水环境下应力腐蚀试验和应力腐蚀断裂(SCC)试样断口扫描电镜观察,分析了该钢在海水中的应力腐蚀断裂特征。指出该材料在海水中属SCC不敏感材料。在海水环境中试验所产生的开裂带,SCC作用不明显。在高应力水平下,主要由于裂纹顶端的高塑性变形,裂纹顶端出现的长时间蠕变引起的。     

球罐应力腐蚀开裂研究与安全性分析

对球罐应力腐蚀开裂的原因和主要影响因素进行了分析.针对16MnR和SPV50Q球罐用钢,在分析湿硫化氢环境下应力腐蚀开裂形式的基础上,通过改进的WOL预裂纹试样的应力腐蚀开裂试验,对不同球罐用钢、不同硫化氢浓度、不同焊接状态条件下的应力腐蚀开裂进行了研究,并对设备的安全性能进行了分析,进而提出了防止应力腐蚀开裂的对策.     

浦东国际机场钢屋架上弦主梁的残余应力测定与分析

利用X射线应力测定技术对浦东国际机场钢屋架上弦主梁的残余应力进行现场测定。简要阐明了造成不同焊缝应力分布的原因及火工校弯成形工艺对构件残余应力分布的影响。     

现代企业中的工作压力管理

从企业管理的角度讨论了进行员工工作压力管理的必要性，工作压力产生的外部原因以及识别工作压力的方法，并结合我国企业的实际情况提出了压力管理的原则和策略。     

残余应力对包装机械腐蚀开裂的影响及对策研究

包装机械零，部件在制造过程，内部都会产生残余应力，通过实验阐述了残余应力对包装机械腐蚀开裂性能的影响，以及防止腐蚀开裂的措施。     

马氏体不锈钢切刀失效分析

对某切刀矩时工作后出现的裂纹失效进行了分析。着重讨论了在磨削加工中形变应力、热应力和组织应力对切刀成形后的影响，提示了切刀在磨削加工后产生应力集中从而导致失效，提出了预防措施。     

A new algorithm for estimating fatigue life under mean value of stress

This paper discusses two problems: allowing for mean value of torsional stress and the variability of material properties with out of‐parallel fatigue characteristics. The effect of normal mean stress and shear mean stress is modified by reduction coefficients, which, to a large extent, depend on the value of existing loads. These coefficients have been developed experimentally on the basis of an analysis of the findings from fatigue tests on 2017A‐T4 and 6082‐T6 aluminium alloys and S355 alloy steel. The methods of calculation, suggested in this paper, are applicable to the materials in elastic–plastic state. The suggested algorithm for estimating fatigue life for the combination of bending or tension and compression and torsion under shear stress is based on Kluger's stress criterion. The usability of the algorithm was verified by comparing the calculation results with the results of own experimental tests on 2017A‐T4 and 6082‐T6 aluminium alloys, which have been noted to indicate sensitivity to shear mean stress, and the tests found in the professional literature (tests on S355, 30CrNiMo8 and 30NCD16 steel and Ti‐6Al‐4 V titanium alloy). A comparative analysis of the calculation and experimental results proved that there is a satisfactory correlation between them.     

玻璃中永久应力的理论分析与数值模拟

为了分析玻璃退火过程中永久应力的形成规律以及应力值的大小,基于玻璃永久应力的成因分析,建立了弹性体数值模型,给出了永久应力的计算方法和步骤。根据所建模型,利用ansys软件模拟了玻璃退火过程中结构应力和残余温差应力的形成过程,发现结构应力产生于膨胀系数开始发生变化的温度567℃,停止于膨胀系数稳定时的温度480℃。并根据模拟结果,计算出了玻璃中永久应力值的大小:边部压应力1.022MPa,中部张应力0.602MPa。模拟过程比较准确地反应了实际玻璃退火过程中应力的形成过程,根据模拟值求出的应力值大小基本符合玻璃实际应力值情况。     

On the Choice of Stress Invariants in Solving Problems of Mechanics

It is proposed to formulate strength criteria as a relationship between the stress intensity and dimensionless invariant , which is equal to the ratio of the first stress-tensor invariant to the stress intensity. The use of the invariant in the case of plane stress is proved to be correct. A comparison of calculated and experimental data demonstrates advantages of the proposed formulation of the ultimate state conditions over the classical approach. Possible ways of how to extend the presented approach to a triaxial stress state are indicated.     

工艺因素对TC4合金应力松弛行为的影响

研究了TC4合金应力松弛行为的特征和工艺因素的影响.结果表明,TC4合金应力松弛行为可以分为两个阶段:第一阶段,应力松弛非常快,第二阶段应力松弛缓慢,但长时间应力松弛后剩余应力趋向于一极限值;应力松弛行为可以用应力松弛极限和应力松弛速率两个参量进行表征;温度升高时,松弛速率加快,应力松弛极限降低;同一温度不同初应力作用的应力松弛,应力松弛极限相同.     

尺寸稳定性评定的新方法——圆环开口法的初步尝试

为综合评定金属材料的尺寸稳定性特性,提出了“圆环开口法”。实验证明,与以往棒状试样的一维长度测试上比,这种方法具有精度高、测试周期短、形位变化敏感等优点,是试验研究的有效方法。     

电场作用下电流变液的拉伸、压缩和剪切特性

对外加直流电场作用下电流变液的拉伸、压缩和剪切特性进行了实验研究。实验结果表明,在外电场作用下,电流变液的压缩强度比剪切强度约高一个数量级,压缩强度是拉伸强度的2~3倍。压缩弹性模量约与压缩过程中电场强度的三次方成正比。压缩应力与电流变液本身性能、外加电压大小和压缩应变都有密切关系。拉伸屈服应力为剪切屈服应力的拉伸屈服应力和剪切屈服应力的3~4倍,据此计算得到剪切屈服应变角度在15°~18.5°之间。