GH3230镍基高温合金的循环热震裂纹扩展行为

为了研究航空发动机火焰筒材料循环热震裂纹萌生扩展机制，采用自主搭建的水冷热震试验设备开展了GH3230镍基高温合金V型缺口平板试样的循环热震试验，峰值温度分别为800、900和1000℃。并采用有限元方法计算了裂纹尖端的应力场，最后基于Paris公式建立了不同峰值温度下GH3230镍基高温合金循环热震裂纹扩展速率模型。结果表明：随着峰值温度升高，循环热震裂纹萌生寿命逐渐降低，裂纹扩展速率加快，次裂纹的长度和深度也随之增加。随着裂纹的扩展，主裂纹尖端应力强度因子逐渐增加。次裂纹的存在会降低主裂纹尖端应力强度因子，但影响较小。Paris公式可以很好地描述循环热震裂纹扩展速率与裂尖应力强度因子幅值之间的关系。