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SMA490BW钢对接接头高周疲劳性能的机理探究何柏林,金辉,张枝森,谢学涛,丁江灏华东交通大学机电与车辆工程学院摘 要:通过设计对比试验系统地分析应力集中,晶粒细化,残余应力等因素对转向架用SMA490BW钢对接接头高周疲劳性能的影响,并得出占据主导作用的因素.借助扫描电镜观察疲劳断口,探究对接接头冲击前后的失效模式.结果表明:经超声冲击或机械打磨处理后,试样的疲劳寿命均得到不同程度的提高.将焊缝余高彻底磨平对接头疲劳寿命的增益效果最为显著,其疲劳寿命相比原始对接接头可提高近百倍.改善应力集中,细化表层晶粒,引入残余压应力对对接接头延寿的贡献占比分别约为58%,29%和13%.对接接头的疲劳失效大多始于焊趾表面,经超声冲击处理后,疲劳裂纹源可能由材料表面转向内部缺陷.关键词:超声冲击......
超声冲击对MB8镁合金焊接接头超高周疲劳性能的影响谢学涛,何柏林,邓海鹏华东交通大学机电与车辆工程学院摘 要:通过超声冲击试验和超声疲劳实验来探究超声冲击对MB8镁合金焊接接头超高周疲劳性能的影响.结果表明:由S-N曲线可知,在106109寿命区间内,冲击态试样的疲劳性能要高于焊态.在应力为40 MPa载荷下,焊态试样的疲劳寿命为1.86×107,而冲击态试样的疲劳寿命为9.77×107,提高425%,说明超声冲击可以明显提高MB8镁合金焊接接头的疲劳寿命.裂纹都是萌生于焊趾区,试样的断口存在6个不同区域:疲劳源区,初始扩展区,过渡扩展区,粗晶扩展区,柱状晶扩展区,瞬断区.关键词:MB8镁合金;超声冲击;超高周疲劳;S-N曲线;......
MB8镁合金及其焊接接头显微组织及力学性能的研究魏康1,何柏林2,于影霞2,叶斌21. 南京理工大学材料科学与工程学院纳米异构材料中心2. 华东交通大学材料科学与工程学院摘 要:通过TIG电焊机对MB8镁合金板材进行焊接,研究MB8镁合金母材及其焊接接头的显微组织和力学性能,分析焊接接头的硬度分布和应力集中系数.试验结果表明:接头焊缝区,热影响区,母材区的组织分别为粗大铸造柱状晶,大小不一的等轴晶和细小均匀的晶粒;焊缝区硬度值最低,母材区硬度值变化幅度较小,最高达48.2HV;TIG焊接接头的力学性能远低于母材,接头焊缝及近缝区晶粒粗大,焊趾处存在应力集中,同时伴有焊接残余拉应力,这些因素是导致焊接接头力学性能降低的主要原因;母材及焊接接头的拉伸断口均呈现撕裂棱形貌,表现为脆性解理断口.
受压弯作用构件半椭圆表面裂纹的疲劳扩展分析张佳敏1,耿黎明2,陶伟明11. 浙江大学工程力学系2. 中国舰船研究设计中心摘 要:本文给出了半椭圆表面裂纹疲劳扩展的一种有限元仿真分析方法,并对潜艇锥柱结合壳焊趾处压弯联合交变载荷作用下的裂纹扩展进行了计算分析.该方法利用有限元分析计算裂纹前沿应力强度因子,采用Paris公式预测裂纹扩展速率及扩展量,对有限元网格随着裂纹的扩展进行自动重构,从而模拟分析裂纹的疲劳扩展过程.考察了两种初始尺寸半椭圆表面裂纹的情况,计算了裂纹尺寸,应力强度因子随裂纹扩展的变化历程.仿真计算结果表明,初始裂纹尺寸对于疲劳扩展的影响主要体现在初,中期的扩展上,对后期的扩展速率,裂纹形态影响不大;当考虑了焊接区应力集中效应后,扩展的速度提高,总的疲劳扩展寿命下降.本文方法和程序可用于......
B级铸钢与Q450NQR1钢焊接接头的组织与性能谭文一1,胡飞1,张锋刚21. 大连交通大学材料科学与工程学院2. 大连理工大学材料科学与工程学院摘 要:用光学显微镜,显微硬度计,扫描电镜及三点弯曲疲劳试验机等研究了B级铸钢与Q450NQR1钢焊接接头的组织与性能.结果表明:其焊缝组织为细小树枝状铁素体+珠光体,B级铸钢侧热影响区近焊缝区有马氏体组织;焊缝硬度达240~295HV,高于两侧母材的;B级铸钢侧热影响区硬度波动最大,硬度也最高,达370HV;与焊态相比,焊趾处打磨可使接头疲劳强度提高12%,整体喷丸可提高15%;在循环载荷作用下,焊接接头多在焊根处起裂.关键词:B级铸钢;Q450NQR1钢;焊接接头;疲劳性能;......
两侧分别单,双道MIG焊接A7N01铝合金T形接头的显微组织与性能顾佳星1,杨尚磊1,2,段晨风2,熊琦21. 上海工程技术大学材料工程学院2. 上海工程技术大学上海市高强激光智能加工装备关键技术产学研开发中心摘 要:采用熔化极惰性气体保护焊(MIG焊)工艺对A7N01铝合金T形接头两侧分别进行单,双道焊接,研究了接头的显微组织,显微硬度和疲劳性能,分析了单,双道焊接的影响.结果表明:单道焊侧从熔合区至焊缝中心的显微组织依次由细晶,柱状晶和等轴晶组成,双道焊侧熔合线附近的显微组织与单道焊侧的相似,在两道焊缝交界处形成了柱状晶,且第一道焊缝的柱状晶相对粗大;接头两侧的母材区均存在软化区,且单道焊侧的软化程度更明显;两侧分别为单,双道焊接接头的疲劳寿命比两侧均单道焊的短,疲劳裂纹萌生于焊趾表面并向内部扩展......
超超临界锅炉水冷壁吹灰器密封盒角焊缝开裂的原因范志东,张志博,马翼超,骆贵兵,刘承鑫,牛坤,唐文书西安热工研究院有限公司摘 要:某超超临界锅炉水冷壁D层吹灰器密封盒角焊缝在运行约59 159h后发生开裂并产生泄漏,采用宏观检查,化学成分检测,显微组织和断口形貌观察,硬度测试,能谱分析等方法分析了该角焊缝的开裂原因.结果表明:角焊缝发生了疲劳断裂.在运行过程中,角焊缝承受着较大的轴向应力,同时角焊缝的焊脚尺寸小于标准要求,焊趾处未圆滑过渡,导致轴向应力增大而萌生裂纹;在锅炉启停,负荷波动过程中,周期性变化的轴向应力促使裂纹扩展而形成疲劳开裂;由于D层温度最高,D层吹灰器密封盒角焊缝最先开裂.关键词:水冷壁;密封盒;角焊缝;轴向应力;疲劳断裂;......
平面应力状态"铁素体-奥氏体-铁素体"异质接头疲劳特性薛钢1,宫旭辉1,王涛1,方洪渊2,高珍鹏11. 中国船舶重工集团公司第七二五研究所2. 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点试验室摘 要:针对10Ni5Cr Mo V钢采用0Cr18Ni24Mo6N奥氏体焊条焊接形成的"铁素体-奥氏体-铁素体"异质接头,采用薄片试样疲劳试验研究了无加强高和带加强高两种情况下平面应力状态接头的疲劳行为,并建立了带加强高接头S-N疲劳曲线.结果表明,无加强高情况下疲劳裂纹在焊缝金属内启裂并扩展;带加强高情况下疲劳裂纹在焊趾处启裂,并近似垂直载荷方向在母材内扩展至断裂,寿命较无加强高情况大幅降低,且启裂寿命占疲劳总寿命的比例较高,达到70%-80%.关键词:平面应力;异质接头;疲劳性能;......
L245/316L双金属复合管的失效分析丁晗1,李先明2,安超2,李磊1,杨刚2,邝献任11. 中国石油集团石油管工程技术研究院2. 塔里木油田摘 要:为探明西部某气田L245/316L双金属复合管失效原因,采用一系列理化性能检测方法,并结合现场实际工况,进行综合分析.研究表明:焊接过程中焊趾附近Cr,Ni元素稀释,在Cl-的作用下,形成斜向上的腐蚀凹槽;封焊处存在斜向下的微裂纹,而过渡焊区域为高硬度马氏体组织,裂纹一旦扩展将不具备止裂性能;根焊和过渡焊交界处含有气孔夹杂,气孔周围容易产生应力集中.在以上三个因素共同作用下形成刺漏点,腐蚀性介质通过刺漏点与基管直接接触,基管腐蚀减薄至管壁不能承受内压力而爆管.关键词:双金属复合管;焊缝;失效;腐蚀;......
304L不锈钢疏水管焊接接头的腐蚀疲劳行为边春华,张维,刘洪群,王云伟,文杰中核核电运行管理有限公司苏州热工研究院有限公司摘 要:某304L不锈钢疏水管焊接接头处发生开裂失效.利用金相显微镜,扫描电镜,能谱仪,X射线衍射仪等对失效管道进行了分析;并用Ansys软件模拟分析了管内流体流速对管道受力情况的影响.结果表明:两疏水管道的失效形式均为腐蚀疲劳开裂,裂纹均在焊接接头的焊趾处萌生,且均为多源开裂;水流经过时,焊接接头附近形成负压区,导致该部位多处发生空泡腐蚀;空泡腐蚀产生的腐蚀坑处应力集中,成为疲劳裂纹源;空泡爆破时产生的巨大冲击应力造成管道振动,引发腐蚀疲劳破裂.关键词:焊接接头;不锈钢;腐蚀疲劳;空泡腐蚀;......
