超细晶粒钢焊接接头热影响区的断裂评定研究

对超细晶粒钢进行宽板抗拉试验，直接评定和研究了超细晶粒钢焊接接头的断裂行为。采用全面屈服准则确定了母材及热影响区的临界裂纹尺寸。试验结果表明虽然焊接热作用使试件热影响区的晶粒长大，但其抗断性能并没有恶化。     

3Cr低合金钢焊接接头腐蚀膜对基体的保护作用

利用扫描电镜分析3Cr低合金管线钢高频电阻焊接头微观组织,采用高温高压反应釜和电化学阻抗测试技术对焊接接头的CO₂腐蚀行为进行研究. 3Cr低合金钢高频电阻焊焊缝和母材的化学成分一致,组织均为铁素体+珠光体,且焊缝组织更加细小、均匀. 失重试验结果表明,焊接接头的腐蚀速率比母材小0.28 mm/年. 电化学阻抗测试结果表明,浸泡时间48和168 h后,焊缝表面腐蚀膜电阻均大于母材,焊缝腐蚀膜对基体的保护性均好于母材. 这是由于焊缝组织分布均匀细小,表面腐蚀膜均比母材均匀和致密. 浸泡48 h时焊缝表面为双层膜结构,母材为单层膜;浸泡168 h时焊缝和母材表面均为单层膜结构.     

含埋藏球形缺陷管道蠕变裂纹萌生寿命的预测

文中利用有限元方法,实现了高温条件下对含埋藏球形缺陷管道蠕变裂纹萌生时间的计算和预测,建立了108个有限元模型,涵盖了广泛的尺寸因素和载荷因素:3种径厚比（R_i/T）,3种缺陷尺寸（a/T）,3种缺陷位置（e/T）和4种内压（p）.提出一个新的参量——平均等效应力,它不仅能够表征整个蠕变过程的应力状态,也能表征整个蠕变过程的损伤发展.通过非线性回归分别得到蠕变裂纹萌生时间与平均等效应力的函数关系以及径厚比（R_i/T）,缺陷尺寸（a/T）,缺陷位置（e/T）和内压（p）与平均等效应力的函数关系,从而得到各尺寸因素（R_i/T,a/T,e/T）和载荷因素（p）与裂纹萌生时间的函数关系,即蠕变裂纹萌生时间预测公式.     

双相不锈钢多层多道焊接接头微观组织表征

采用钨极氩弧焊制备了双相钢焊接接头,基于热力学方法计算了母材和焊缝的平衡相变过程,采用OM,SEM,EDS,TEM等方法表征了接头不同区域的微观组织.结果表明,焊缝中添加镍显著促进γ形成并抑制Cr₂N析出.焊缝和热影响区γ₁主要包含晶粒边界奥氏体、魏氏奥氏体和晶粒内奥氏体,不同类型的奥氏体呈现显著的成分差异.焊缝和热影响区析出两种类型的γ₂:晶粒内γ₂和晶粒间γ₂.γ₂易于在δ内和δ/γ₁边界处富Ni和N元素而贫Cr和Mo元素的区域析出.Cr₂N主要分布于热影响区的δ内、δ/γ₂边界以及δ/δ边界处.     

防止电站锅炉安全阀连接焊缝失效的方法

目前,在电站锅炉热管失效的事例中,安全阀连接焊缝频繁出现裂纹已成为一个非常突出的问题。文章通过对天津某电厂的安全阀连接焊缝的材料性能和应力分析,得出其失效原因,在此基础之上研制出了1套防止安全阀连接失效的装置,从而真正达到预防电站锅炉安全阀连接焊缝失效的目的。     

大变形海底管道工程临界评估研究进展

大变形海底管道作为长距离深海油气运输的主要载体,其性能非常重要。Reel-lay卷管铺设方法是在传统的S型和J型铺管技术发展而来的可以陆上焊接的铺管技术,在卷管和铺设过程中管道会受到超过屈服强度的较大塑性变形,超出了常规意义上金属材料的力学应用范围,因此需要对管道的安全性进行工程临界评估(ECA)。含缺陷金属材料在塑性阶段的力学评估研究对于大变形海底管道的应用至关重要。工程临界评估常用方法包括EPRI法、参考应力法和参考应变法。介绍EPRI法,包括弯曲条件下管道环向裂纹的J积分解和高、低匹配V型坡口焊缝的极限载荷解,以及通过滑移线理论对冶金复合管V型坡口焊缝的等效转化方法。介绍参考应力法,包括管道极限载荷解的优化以及其在管道双轴应力条件下的修正。介绍修正的参考应变法,使之能够应用于大尺寸裂纹评估。最后将各种方法的优缺点和适用范围予以总结,并提出目前工程临界评估尚未解决的问题。     

焊接接头脆性断裂的局部法研究

在小范围屈服条件下,断裂韧性的临界值（Ｋｃ、δｃ、Ｊｃ）与试件几何形状无关,能反映材料的固有特性。但在大范围屈服条件下,研究结果表明［１～６］：由于试件几何尺寸所造成的裂纹尖端拘束状态的差异,导致Ｊｃ、δｃ值与试件几何形状相关,如深缺口试件的断裂韧性值比浅缺口试件低,拉伸试件的断裂韧性值较三点弯曲试件高。近来提出了两种研究裂纹尖端拘束状态对断裂韧性影响的方法。一种是用Ｔ—应力或Ｑ参量来定量描述裂纹尖端应力场的Ｊ—Ｔ和Ｊ—Ｑ理论;另一种是基于概率断裂力学的方法——局部法［６、７］,采用考虑裂纹尖端…     

焊接残余应力对P92钢Ⅳ型蠕变开裂的影响

P92钢焊接接头在高温长时服役条件下易于在细晶热影响区(FGHAZ)或临界热影响区(ICHAZ)产生Ⅳ型裂纹.但对于Ⅳ型开裂的机理,至今尚未达成一致认识.为了科学地认识Ⅳ型开裂,文中采用大型有限元软件ABAQUS对P92钢焊接接头的温度场、应力场以及蠕变进行了有限元模拟,并且通过X射线测量试验对残余应力模拟值进行了验证...     

基于电信号监测的可控自触发电弧图像采集系统

基于高速摄像机触发模式的特点,提出了一种基于电信号监测的可控自触发电弧图像采集系统. 介绍了系统硬件平台组成和软件总体框架,论述了以电信号有效值为监测条件的相关控制触发算法,叙述了电信号和电弧图像同步采集的具体实现方法,并以表面涂有油污的试样进行了电弧图像采集系统的试验验证. 结果表明,该系统能够有效基于电信号可靠自动触发高速摄像机拍摄,抓捕涂有油污表面的过渡过程信息. 相比于正常焊接过程,试样表面存在油污时,过渡周期明显增加,电弧形态呈现出较大的发散性.     

31Si2MnCrMoVE钢薄板试样表面裂纹断裂韧度测试

31Si2MnCrMoVE钢是为符合固体火箭发动机壳体设计需要而专门研制的超高强度钢。随着冶炼技术的进步,31Si2MnCrMoVE钢断裂韧度不断提高,构件采用的板厚也越来越薄。由于较高的断裂韧度和较小的板厚,给钢板表面裂纹断裂韧度测试带来困难,韧带尺寸偏小,难以满足有效性判据。这种情况下,不应该用线弹性断裂力学方法评价材料的断裂韧度,而应采用弹塑性断裂力学测试材料的延性断裂韧度JIC。基于以上原因,在条件断裂韧度不满足有效性判据的情况下,采用试验与有限元分析相结合的方法,通过试验测出裂纹启裂时的条件载荷,用有限元法计算出在条件载荷作用下的延性断裂韧度JIC,再用断裂力学理论转换成表面裂纹断裂韧度KIe。用JIC作为断裂参量,就必须分析J积分的有效性,因此讨论超高强度钢表面裂纹前缘的J守恒和J主导的有效性,从而为固体火箭发动机设计提供依据。