AZ31B镁合金TIG焊焊接接头的疲劳性能

对8 mm厚AZ31B镁合金板及其三种TIG焊焊接接头的静载拉伸性能和疲劳性能进行试验研究。试验结果表明AZ31B镁合金母材的静载抗拉强度为245.50 MPa,TIG焊对接接头、纵向角接接头和非承载十字接头的静载抗拉强度分别为193.55 MPa、229.89 MPa、227.39 MPa。脉动循环(r = 0)疲劳试验表明,在2×106循环次数下,AZ31B镁合金母材的疲劳强度为57.81 MPa,为其静载抗拉强度的23.5％。相同循环次数下,AZ31B镁合金TIG焊对接接头、纵向角接接头和非承载十字接头的疲劳强度为24.60 MPa、20.14 MPa、17.25 MPa,分别为母材疲劳强度的42.6 %、34.8 %和29.8 %。按照国际焊接学会的规范,发现镁合金焊接接头的疲劳级别FAT仅为相应铝合金接头疲劳级别FAT的一半。由此看来,疲劳性能是影响镁合金在承受动态载荷结构中应用的主要因素之一。     

含环向穿透裂纹海底油气管道的安全评估

采用BS7910评定方法对给定载荷条件下的管道焊接接头焊趾处的穿透裂纹进行评定,探讨了穿透裂纹尺寸变化对焊接接头安全评定的影响.通过一种含环向穿透裂纹管道在纯弯曲载荷下的LBB.ENG2 J积分估算方法,采用Matlab编程计算含环向穿透裂纹管道的J积分值.计算结果表明,穿透裂纹半角不大于π/6时,其对应的评定点均落在BS7910的3C级评定曲线定义的范围内,这说明含有该范围内裂纹的缺陷是可以验收的,从而验证了含环向穿透裂纹管道的LBB.ENG2 J估算方法适于在工程实际中推广应用.     

火焰喷熔修形法提高Q235钢焊接接头疲劳性能的研究

采用Ni60和Fe38两种合金粉末对Q235B钢十字接头焊趾处进行了火焰喷熔修形处理并对接头性能进行了测试.经测定Ni60和Fe38喷熔层硬度平均值为53 HRC和31.25 HRC.疲劳试验结果表明,经过喷熔修形处理后,Ni60 和Fe38喷熔修形态十字接头的2×106 条件疲劳强度分别提高了64.5%和42%.金相检查结果可以看出,Ni60 喷熔层的晶粒比Fe8 喷熔层的晶粒小.用有限元计算软件ANSYS对接头焊趾处应力集中系数进行计算,结果发现焊趾区过渡半径ρ是影响应力集中系数K的主要因素.     

冲击吸收功在海底油气管道安全评定中的应用

采用欧共体提出的结构完整性评定方法，对含表面裂纹和埋藏裂纹的AP15L X65管线钢焊接接头进行安全评定。评定根据夏比冲击试验得到冲击吸收功。从而估算断裂韧性KIC来建立评定点进行零级评定；同时根据裂纹尖端张开位移(CTOD)试验结果进行一级评定并对二者进行了比较。评定结果表明，不论是采用零级或是一级评定，各评定点均在评定曲线定义的范围内，说明该结构是安全的。因此，在不能得到其他断裂韧性值的情况下，采用冲击吸收功进行零级评定是切实可行的，且其结果偏安全。     

海底油气管道焊接接头的安全评定

采用欧共体提出的结构完整性评定方法SINTAP(Structural Integrity Assessment Procedure)，针对APISLX65管线钢焊接接头焊趾处的表面裂纹和埋藏裂纹进行安全评定。评定是在给定裂纹尺寸和载荷条件下，应用有限元分析，根据CTDD(裂纹尖端张开位移)试验结果进行的。同时根据母材和全焊缝拉伸试验结果，建立了X65管线钢焊接接头的一级、三级评定曲线。评定结果表明，不论是采用一级或是三级评定，各评定点均在评定曲线定义的范围内，说明该结构是安全的。将SINTAP安全评定方法应用于管道结构，为SINTAP在国内管道结构安全评定中的应用奠定了基础。     

高速列车TC4钛合金焊接构架强度及寿命评估

采用电子束焊和氩弧焊方法制备的TC4钛合金接头,在4种温度条件下,测试了其焊缝、热影响区及母材的断裂韧性,并结合断口形貌、硬度分布及微观组织对比分析了断裂韧性测试结果. 结果表明,TC4钛合金TIG焊接头焊缝及热影响区的断裂韧性优于钛合金母材,CTOD值随温度下降而降低;相较之下,EBW焊接头焊缝断裂韧性值较母材更低,热影响区断裂韧性与母材较接近,温度变化对其CTOD值无显著影响. 钛合金TIG焊接头焊缝区域具有较低硬度值,其网篮状α相和较低比例的马氏体分布是其断裂韧性较高的根本原因;而钛合金EBW焊接头焊缝中针状马氏体的分布导致其局部硬度较高,并降低了断裂韧性.     

海底油气管道止裂性能研究

采用落锤撕裂试验(DWTT)方法对输油(气)管线钢API 5L X65的止裂性能进行了试验研究。介绍了管道裂纹的扩展速度主要取决于管道钢的转变温度FATT,FATT可由落锤撕裂试验测定。论述了落锤撕裂试验的方法和标准,并对用DWTT来评定管材及其焊接接头的韧脆转化能力进行了探讨。     

Fracture toughness and safety assessment of X65 offshore pipeline welded joints

0Introduction Weldedjointsaretheweaknesslocationinthewelded structureofoffshorepipeline.Duetothein servicecondi tionssuchaslowtemperatureandoceanwave,crackiniti ation,extensionandevencollapsearefrequentlyfoundin thejoints.Thematerialwithhightoughnessatl…     

热处理加超声冲击复合处理对Q345B钢焊接接头疲劳性能的影响

通过对比分析直接超声冲击、普通热处理加超声冲击及真空热处理加超声冲击对Q345B钢焊接接头疲劳寿命的影响,探讨了热处理加超声冲击复合处理对焊接接头疲劳性能的作用机制. 结果表明,普通热处理加超声冲击相较于直接超声冲击,焊接接头的焊接残余应力虽然有所消除,但由于材料软化使冲击产生的压应力降低及表面氧化使形成叠型缺陷的风险提高,疲劳性能有所降低,且随热处理保温时间延长,疲劳性能降低得越明显;真空热处理加超声冲击焊接接头虽然也存在材料软化,但由于不发生表面氧化加上残余拉应力消除,相较于直接超声冲击焊接接头的疲劳寿命有所提高,且疲劳破坏位置由焊趾转移到母材或焊根.     

中低强度钢超声冲击处理焊接接头热点应力设计曲线

用ANSYS计算了对接接头、横向非承载十字接头和纵向非承载角接板的热点应力集中系数K_hs,根据Q235B和Q345B的超声冲击处理焊接接头的相关疲劳试验数据得出经过应力比、板厚和几何不平度修正后的超声冲击处理焊接接头的热点应力设计S-N曲线. 结果表明,经过超声冲击处理后,中低强钢(R_m≤355 MPa)对接接头、横向非承载十字接头和纵向非承载角接板的热点应力S-N曲线的分散性降低,与接头形式无关,可以用一条热点应力设计S-N曲线表达. 在采用热点应力法进行疲劳设计时,选取m=10.0,上述三种类型焊接接头在2×106次疲劳强度级别可统一采用FAT135来表示.