低温钢焊接接头断裂韧性的研究

引言自从焊接结构得到广泛应用以来,在许多国家中,一些桥梁、船舶、压力容器、管道、贮罐、和建筑机械等金属结构,曾发生过不少脆性破坏事故。由于这种事故具有突然发生不易予防的特点,所以它们的后果是严重的,甚至是灾难性的。其中最著名的有比利时30年代一些钢桥的破坏事故,美国40年代“自由”型万吨货轮的大量破坏事故,最突出的有     

SM490B 钢焊接接头低温断裂韧性实验研究

用多试样法则测定了ＳＭ４９０Ｂ钢焊接接头,在－２０℃及－４０℃下焊缝金属、母材、及热影响区以ＣＯＤ表示的裂纹扩展阻力曲线,得到了该焊接接头的表观开裂ＣＯＤ（δｉ）,条件开裂ＣＯＤ（δ０．０５）,为使用者提供了断裂韧性数据。     

海洋平台用钢焊接接头断裂韧性概率特性的试验研究

对海洋平台用钢焊接接头断裂韧性概率特性进行了试验研究，测定了５种温度下Ａ１３１钢焊接接头临界ＣＴＯＤ值的统计特征多数，应用最小二乘法和Ｋ－Ｓ检验法证实不同温度下临界ＣＴＯＤ值均服从Ｗｅｉｂｕｌｌ分布，并估计了相应的分布参数．在此基础上，首次获得Ａ１３１钢焊接接头Ｐ－Ｔ－δｃ曲线，这为海洋结构缺陷评定和断裂安全可靠性分析提供了基础数据．     

海洋平台用钢焊接接头断裂韧性概率特性的试验研究

对海洋平台用钢焊接接头断裂韧性概率特性进行了试验研究，测定了５种温度下Ａ１３１钢焊接接头临界ＣＴＯＤ值的统计特征参数，应用最小二乘法和Ｋ－Ｓ检验法证实不同温度下临界ＣＴＯＤ值均服从Ｗｅｉｂｕｌｌ分布，并估计了相应的分布参数。在此基础上，首次获得了Ａ１３１钢焊接接头Ｐ－Ｔ－δｃ曲线，这为海洋结构缺陷评定和断裂安全可靠性分析提供了基础数据。     

921A钢焊接接头在腐蚀疲劳下表面裂纹扩展规律

本文对921A钢焊接接头在海水腐蚀环境下受弯曲疲劳载菏作用时表面裂纹扩展规律进行了试验研究.试探了表面半椭圆裂纹的预制方法和在腐蚀环境中的疲劳刻痕技术;拟合了表面裂纹扩展的形状函数a=f(c)和裂纹扩展速率;得出表面裂纹长度与深度之间的关系.     

三种钢板焊接接头断裂韧性的对比

本文对A3R、16M_nR、15M_mVNR板材用J506焊条多道手工焊的接头断裂韧性作了对比,其中热影响区各部位断裂韧性是用金相剖面法所作。用电镜对15M_nVNR焊缝金属断口产生突进以及各接头熔合线韧性低的原因进行了分析。结果表明:三种接头以15M_nVNR的韧性最低,而每一种接头均以熔合线附近断裂韧性低。这主要是由于V、N掺入焊缝金属及焊条药皮中钛铁,铝铁与母材中V、N、C等产生第二相有关。     

用多剖面法测试焊接接头的断裂韧性

本文用试验测定和理论计算表明,在多剖面法中利用复合试样测定焊接接头断裂韧性时,可测到的HAZ小区与板厚、试样厚度、线能量、预热温度及坡口角度等因素有关,并非总能测出全部小区的δ_(is)值.对提高测试精度的有关技术问题进行了探讨.     

高强度钢焊接接头疲劳强度

采用单点试验法和小样子升降法相结合的试验方法,在应力比r=0.12下,对高强度钢的两种焊接接头进行了拉拉疲劳强度试验。并对焊接接头型式对疲劳寿命的影响进行了数理统计分析。试验结果和分析表明:对接接头的疲劳极限σ0.12为230MPa;角接接头的疲劳极限σ0.12为130MPa;同时得到了两种接头型式的S N曲线和P S N曲线方程。在应力水平250MPa、置信度95%条件下,对接接头的中值疲劳寿命是角接接头中值疲劳寿命的6～8倍。     

结构钢厚板焊接接头CTOD断裂韧性试验与分析

依据BS7448试验标准,探讨了在低温下超大尺寸焊接接头裂纹尖端张开位移（CTOD）的试验及结果。测试了在0℃下埋弧焊工艺的大厚焊接接头焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性,试验表明,试件均满足DNV标准规定的最小特征CTOD值为0.15mm的要求。试验结果为评价大尺寸焊接接头的焊后热处理规范提供了依据,95mm厚的D36钢板埋弧焊焊焊接接头可以在不进行焊后热处理的情况下使用,这对于海洋钢结构焊接来说,将大幅降低建造成本,具有巨大的经济意义。     

异种钢焊接接头高温力学性能的研究

为提高电站锅炉过热器铁素体－奥氏体异种钢焊接接头的高温蠕变断裂强度和延长服役寿命，设计了用专用镍基填充材料焊接的不锈钢－镍基焊缝－耐热钢三元组合接头。通过对不同焊缝接头的高温持久性能试验及用ＳＥＭ和ＥＰＭＡ对焊缝界面组织变化的对比分析，认为在高温低应力条件下接头早期失效的主要原因是熔合区及热影响区碳、铬等元素迁移和碳化物聚集所引起的蠕变断裂。组合接头的设计方案对改善接头应力分布，阻碍碳扩散和提高接头蠕变强度具有显著效果     

异种钢焊接接头高温失效的分析

对过热器异种钢管焊接接头早期失效的原因进行了研究。研究结果表明，母材材质和焊接接头缺陷是引起过热器失效的主要原因。提出了严把母材质量关，改进焊接工艺条件，控制过热管工况的结论。     

钢材料焊接接头p-S-N曲线试验研究

制备两种不同形式和不同钢材料的焊接接头疲劳试验件,进行等幅疲劳试验,通过试验寿命数据的统计分析,得到了存活率分别为50%、99%、99.9%、99.99%的p-S-N曲线,为寿命评估提供必要的数据基础。     

超高强度钢焊接接头断裂行为预测

测试了D406A钢母材和热影响区表面裂纹断裂韧度,比较了母材与热影响区断裂韧度概率分布,分析了非匹配对接头断裂韧性的影响.根据局部法由母材表面裂纹试样的断裂韧度值,得出威布尔形状参数和尺度参数,再根据该参量对热影响区表面裂纹试样的断裂行为进行了定量预测,预测结果与试验结果吻合很好,表明局部法能很好地描述超高强度钢焊接接头的断裂行为.     

30CrMnSiA钢焊接接头疲劳特性研究

针对某型机部件焊接区连接模拟件开展了疲劳特性研究。首先通过静力试验机测试试验件的极限强度,确定试验件的薄弱部位。然后利用MTS疲劳试验机测试试验件的疲劳特性。试验结果显示,试验件在应力水平87 MPa时的疲劳寿命为106。试验件破坏位置均发生在缺口处。对断口采用扫描电子显微镜进行观测,分析了影响疲劳寿命的因素。该试验结果为部件结构设计的修正提供了依据。     

低焊接裂纹敏感性钢焊接接头组织及微观力学性能

采用埋弧自动焊接方法焊接高强度低焊接裂纹敏感性钢板,并对其焊接接头进行显微组织观察、维氏显微硬度和纳米压痕检测.结果表明:粗晶热影响区的显微组织以粗大粒状贝氏体为主,由于该区的精细结构中含有大量纳米级析出相,且位错密度较高,使得该区具有较高的维氏显微硬度和纳米硬度值;焊缝区和细晶热影响区的主要显微组织分别为针状铁素体+...     

14MnNbq钢焊接接头低周疲劳性能

对三种焊接方式;手弧焊,CO2气体保护焊和Ar气体保护焊的14MnNbq风焊接头进行了低周疲劳试验,表明焊缝金属比母材有较大的强化,在低应变幅值时,CO2气体保护焊显示出较高寿命,在高应变幅值时,Ar气体保护焊疲劳寿命高一些。     

焊接速度对双相钢激光焊接接头组织和性能的影响

为提高汽车车身用双相钢(DP钢)激光焊接构件在动态载荷下应用的可靠性,研究焊接速度对1.4 mm厚DP780钢脉冲激光焊接接头组织和不同应变速率下拉伸性能的影响规律.结果表明,不同激光焊接速度下DP780钢接头均存在熔合区硬化和外侧热影响区软化现象,随焊接速度增加,接头的软化程度降低.接头的强度随应变速率增加而增加,抗拉强度和断裂延伸率随焊接速度增加呈先增加后减少的趋势.当焊接速度为400 mm/min时,接头表面成形性好、熔深和熔宽适中、无焊接缺陷、外侧热影响区软化程度最低(软化率为9%),熔合区硬度适中,接头整体强度和塑性指标达到最佳值.     

CF60钢焊接接头动态撕裂试验研究

采用动态撕裂试验方法评定了CF-60钢焊缝、热影响区、母材的抗断裂性能,结果表明,这3个区域中焊缝的撕裂能和断口形貌的转变温度最低。同时,用统计方法分析了DTE-T试验结果并讨论了断口形貌准则。     

焊接速度对304L钢薄板激光焊接接头性能的影响

通过0.4 mm厚304L钢薄板的激光焊接试验,研究了焊接速度对焊接接头宏观形貌、硬度分布以及拉伸性能的影响。结果表明:在设定的5种焊接速度(200、250、300、350、400 mm/min)下获得的焊缝熔宽均较为均匀,焊接接头均为全熔透状态,熔宽随着焊接速度的提高而减小;焊接接头硬度均大于母材且其横截面分布趋势都呈M形,焊缝区硬度随焊接速度的提高而增大;拉伸试样均于焊缝区断裂,其抗拉强度、屈服强度、断后伸长率随着焊接速度提高而增大,但都小于母材性能,当焊接速度为400 mm/min时,焊接接头的拉伸性能最佳。