高强度结构钢及其接头热影响区的疲劳及断裂性能分析

采用焊条电弧焊对48 mm厚高强度结构钢进行焊接,对焊接接头热影响区疲劳裂纹扩展门槛值ΔK_th、裂纹扩展速率da/dN和断裂韧度K_IC进行研究并与基体进行对比。结果表明,在室温下,焊接接头热影响区具有更好的疲劳和断裂性能;随着与熔合线距离的增大,热影响区的组织依次为粗大板条状贝氏体+奥氏体薄膜、细粒状贝氏体、回火索氏体+细粒状贝氏体,硬度逐渐下降;在室温下,焊接接头热影响区和基体冲击韧性均位于上平台。热影响区的残余奥氏体薄膜和硬度较高的贝氏体是影响其疲劳和断裂性能的重要因素。      

甲板分段焊接变形仿真与控制

采用热弹塑性有限元方法开展了甲板分段焊接数值仿真,基于三维Shell单元和双椭球焊接热源模型获得了结构温度变化和应力场,得到了甲板分段焊接变形及残余应力分布特点,同时探究了纵向和横向型材15种焊接装配顺序以及3种甲板分段拘束形式对残余应力和焊接变形的影响规律。结果表明,所设计的对称交替焊接方法对应的焊接变形最小,即先从船舯向舷侧焊接纵骨,再从中间向两端交替焊接横向桁材,最后从船舯向舷侧焊接纵向桁材;在甲板分段边缘和中心施加压条约束可获得变形控制与工作量的最佳平衡;通过优化焊接顺序和约束方式,可有效实现大型甲板焊接精度控制。     

10Ni8CrMoV钢焊接模拟热影响区的组织与性能

采用焊接热模拟试验方法,模拟980 MPa级10Ni8Cr Mo V高强钢焊接接头热影响区的不同区域,通过对不同线能量条件下不同区域的拉伸、冲击试验及各个区域的组织分析,研究了该钢模拟热影响区的组织和性能。结果表明,该钢模拟热影响区粗晶区强度、塑性较基体显著降低;各区域低温冲击韧性随线能量的增大变化不明显,临界区韧性最低、为焊接接头的薄弱区域,粗晶区存在较多连续分布的奥氏体薄膜,是粗晶区低温冲击韧性较高的主要原因。     

基于插销试验的10NiSCrMoV钢焊接冷裂纹敏感性分析

测定了10Ni8CrMoV钢在4种焊接工艺条件下的插销临界断裂应力和焊接热循环参数,并结合插销断口微观组织观察,综合分析了该钢的焊接冷裂纹敏感性并得出了相应临界断裂应力预测公式.研究结果表明,10Ni8CrMoV钢具有较强的焊接冷裂纹敏感性,提高预热温度及后热均显著降低其焊接冷裂纹敏感性,临界应力预测公式与小铁研试验结果吻合较好.     

基于概率统计理论的da/dN-△K曲线分析方法研究

通过对高强钢(10Ni5CrMoV)裂纹扩展速率试验结果中da/dN和ΔK两列数据进行对数插值,利用概率统计理论建立p-da/dN-ΔK曲线分析方法——da/dN-ΔK成组法,并与a-N统计法作了对比研究,结果表明:在有效ΔK范围内的任一可靠度p下,da/dN-ΔK法得到的p-da/dN值均比a-N法得到的p-da/dN值大,当ΔK为最大值100 MPa·m~(0.5)时,da/dN-ΔK法得到的p_(0.99)-da/dN值比a-N法得到的p_(0.99)-da/dN值约大25%;da/dN-ΔK法获得的p-da/dN-ΔK曲线与实际试验结果中da/dN、ΔK分布符合较好,是一种获得材料p-da/dN-ΔK曲线的有效方法。     

10Ni5CrMoV钢及其焊接接头Paris模型参数统计及疲劳裂纹扩展寿命预测

对10Ni5CrMoV钢及其接头疲劳裂纹扩展过程采用Paris模型进行拟合,并对参数c和m进行统计分析,结果表明,拟合得到的c和m与疲劳寿命吻合较好,lgc和m均符合正态分布,且具有良好的线性关系而疲劳裂纹扩展寿命呈成布尔分布。     

0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢晶界高温相析出及对力学性能的影响

利用光学显微镜、扫描电镜及透射电镜,结合Thermo-Calc热力学分析,研究了铌稳定化0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN奥氏体不锈钢铸钢晶界处高温相析出行为及其对力学性能的影响。结果表明,0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN钢晶界处存在Nb Cr(CN)、Nb(CN)2种大尺寸高温析出相,均为凝固末期液析形成。在铌含量确定条件下,这2种大尺寸晶界析出相在凝固末期的竞争析出行为受碳含量的影响。碳含量存在临界成分,碳含量低于临界成分时,Nb Cr(CN)首先液析形成;碳含量高于临界成分时,Nb(CN)首先液析形成。液析形成的NbCr(CN)热稳定性较高,1 050℃固溶处理无法使之完全溶入奥氏体。沿晶界分布的大尺寸析出相,对0Cr19Ni15Mn5Mo2NbN铸钢固溶热处理后的塑性及冲击韧性损害较大。     

TiO2和Al2O3对CaO-SiO2-CaF2基础焊接渣系熔化特性的影响

研究了TiO₂和Al₂O₃对CaO-SiO₂-CaF₂基础焊接渣系黏度、熔化温度、表面张力等熔化特性的影响，并利用XRD和拉曼光谱分析四元焊渣的物相和结构特征.结果表明，TiO₂含量增加会显著降低焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力，提升熔渣流动性；Al₂O₃含量增加会使焊接熔渣黏度、熔化温度及表面张力先略有升高后明显降低.CaO-SiO₂-CaF₂-TiO₂和CaO-SiO₂-CaF₂-Al₂O₃四元焊渣完全熔化后，其黏度均在0.2 Pa·s以下，继续升温对黏度无显著影响，低于熔化温度后，焊渣随温度降低迅速凝固，呈明显的短渣特性.经XRD和拉曼光谱分析可知，四元焊接熔渣中主要含具有硅酸盐网络结构的Ca₄Si₂O_...     

GB/T 16253—2019《承压钢铸件》标准解析北大核心

介绍了GB/T 16253—2019标准的修订过程和标准修订的主要内容，包括标准的范围、规范性引用文件、技术要求、试验方法、检验规则等。给出了承压钢铸件的性能水平、典型应用及标准的实施建议。