板厚对14MnNbq钢焊接件疲劳裂纹扩展速率的影响

研究了大规格ta5钛合金热轧环材的疲劳裂纹扩展门槛值δkth与疲劳裂纹扩展速率da/dn之间的关系。结果表明,δkth值可由近门槛区的da/dn表达式直接按定义da/dn值算,而无需进行繁琐的试验测定。这一结果同样适用于β区加热热轧ta5钛合金板材。

针对不同时效状态、相同时效状态在不同应力比(0.1,0.5)和不同方向(l-t,t-l)的6156铝合金的疲劳裂纹扩展速率进行了研究;同时还用透射电镜及扫描电镜对合金的显微组织与断口形貌进行了观察。结果表明:不同时效状态下,在疲劳第ⅰ和第ⅱ阶段,自然时效态合金的疲劳裂纹扩展速率最小,t6欠时效态的较大,t6过时效的最大,t6峰时效的介于t6欠时效和过时效之间;应力比为0.5时合金的疲劳裂纹扩展速率比应力比为0.1时的大;取样方向对裂纹扩展速率几乎没有影响,6156铝合金的抗疲劳性能无明显的各向异性。

疲劳裂纹的产生以及扩展对结构件的安全使用存在着巨大的隐患,掌握疲劳裂纹扩展的基本规律和熟悉影响疲劳裂纹扩展的因素是非常必要的。对疲劳裂纹扩展的基本规律和影响因素进行了分析,并举例应用断裂力学的理论对焊接结构疲劳裂纹的扩展寿命进行了估算。

在相同的断裂强度因子ｋ的条件下，低ｓｉ（２．２％）时的水平连铸灰铸铁型材的疲劳裂纹扩展速率与砂型铸造ｈｔ３００的基本相同。随着ｓｉ含量的增加，水平连铸灰铸铁型材的疲劳裂纹扩展速率下降。

板厚对焊接接头疲劳强度的影响

腐蚀疲劳是一种由疲劳应力和腐蚀介质共同引起的材料损伤，利用扫描电子显微镜原位观测技术对于预腐蚀ld10cz铝合金进行了疲劳试验研究，试验结果表明腐蚀损伤强烈影响铝合金的疲劳裂纹扩展行为。

完成了q235钢带缺口试件的疲劳试验,并获得了裂纹扩展过程的数字图像。提出了一种改进的分形维数算法,用分形维数作为参量,描述了裂纹的扩展过程。计算结果显示,q235钢带缺口试件的裂纹扩展过程具有很好的分形特征,给出了载荷峰值、载荷周期与分形维数的关系。

采用标准紧凑拉伸ct试样及改进型ct试样,研究了螺旋桨用铜合金zcual8mn14fe3ni2在空气、自来水及3.5%氯化钠水溶液中的疲劳裂纹扩展特性。结果显示:在自来水中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率与在空气中的差别不大,表明自来水对试验材料的腐蚀作用不明显;当应力强度因子范围δk在(17~32)mpa.m1/2之间变化时,在3.5%氯化钠水溶液中,试验材料的疲劳裂纹扩展速率明显比在空气中时快,表明试验材料同时受到了腐蚀作用,但当应力强度因子范围δk大于32mpa.m1/2时,这种腐蚀作用却随着δk的增加在逐渐弱化。研究结果为试验材料的工程应用提供了依据。

对服役条件下螺旋焊接管线钢裂纹扩展机理进行了分析,通过试验测定了两种母材区和两种焊缝区的疲劳裂纹扩展速率,通过扫描电子显微镜分析了螺旋焊接管线钢中裂纹扩展速率不同的原因。结果表明:焊缝疲劳裂纹扩展速率快于母材中的疲劳裂纹扩展速率;焊缝组织中分布着许多孔洞和表面裂纹,导致组织疏松,使焊缝金属的韧性降低,从而使管线钢承载能力降低,在循环波动载荷下易发生螺旋焊缝疲劳断裂失效。

用降载法测得了2124铝合金tl取向应力比r=0.1、0.3、0.5、0.7下的疲劳裂纹扩展门槛值,用线性拟合法得到da/dn=c1δkn1中的c1和n1值,将其带入裂纹扩展速率da/dn-δk表达式中,并按标规定取疲劳裂纹扩展速率(da/dn)=10-7mm/cycle时的δk值为疲劳裂纹扩展门槛值δkth,分析了应力比对裂纹扩展门槛值的影响。

武汉钢铁集团公司生产的14mnnbq钢板,碳当量较低,焊接性良好,强度与16mn相当,冲击韧性大大优于16mn系列钢种。文中介绍了采用14mnnbq钢板及其匹配的焊接材料制造的转向架构架的结构及其制造工艺。构架疲劳强度试验的结果表明,该构架结构设计及其制造工艺合理,使用的14mnnbq钢板和相应的焊条、焊丝性能优良,能大大改善转向架整体结构的力学性能,提高疲劳可靠性,是机车车辆特别是运用于青藏铁路等低温地区机车车辆的最适用材料,是替代目前机车车辆转向架构架、摇枕用16mn钢的理想材料

采用一种简便有效的热裂纹试验方法,在普通刚性焊接夹具上研究了拘束力和拘束距离对2a12t4铝合金焊接热裂倾向的影响.结果表明,保持拘束距离不变,随着拘束力的增加,焊接热裂纹率逐渐减小,当拘束力到达一定值后,热裂纹率趋于稳定;保持拘束力不变,随着拘束距离增加,焊接热裂纹率呈增加趋势.夹具对工件的拘束条件主要是通过影响焊件的回转变形程度和焊缝区金属的冷却收缩速度来影响焊接热裂倾向.

有机玻璃疲劳裂纹扩展

通过对各种疲劳门槛值的理论模型的分析,认为结构钢的拉伸性能指标和循环加载条件是裂纹体疲劳门槛值的决定因素.建立了用屈服强度、抗拉强度、断裂延性和循环加载应力比预测疲劳门槛值的人工神经网络模型,并用10种结构钢的60个样本对该模型进行了训练.结果表明,人工神经网络模型可以很好地描述疲劳门槛值与结构钢拉伸性能指标及应力比之间复杂的定量关系.应用所训练的人工神经网络模型预测了部分结构钢的疲劳门槛值,预测的结果与实测值符合良好

da/dn-dk曲线及疲劳裂纹扩展寿命——研究问题：含裂纹体的疲劳裂纹扩展规律，　　疲劳裂纹扩展寿命预测方法。　　研究思路--　　断裂力学法-裂纹尖端的控制参量k-循环载荷作用下的裂纹扩展速率

研究含长裂纹薄壁结构弹塑性状态下的裂纹扩展规律对于保证机体结构安全具有重要意义.设计了民机用铝合金大宽板裂纹扩展速率测试用试验件和夹具,进行了2024-t3和7075-t6两种铝合金大宽板弹塑性状态下裂纹扩展速率测试.讨论了应力强度因子变程(δk)和裂纹中心线处的张开位移变程(δδ)作为弹塑性状态下裂纹扩展速率表征参量的适用性.研究结果表明:中、高级应力水平作用下,含长裂纹铝合金大宽板裂纹进入快速扩展阶段,裂纹扩展δk~da/dn曲线发生明显转折,不能用paris公式拟合.在裂纹扩展后期,δδ~da/dn曲线在双对数坐标下呈线性关系,可用δδ~da/dn关系曲线来表征弹塑性状态下铝合金的裂纹扩展速率.

以s195柴油机铸铁缸盖作为研究对象,运用概率断裂力学理论,以铸铁缸盖加速热疲劳安全使用寿命为依据,通过缸盖的材料物理性能参数来计算其热疲劳裂纹扩展速度,并拟合出加速热疲劳裂纹扩展系数与试验控制参数间的关系式

采用tig焊接方法,在相同的焊接参数情况下,对不同厚度的圆形20cr低合金钢试样表面实施无填充材料的焊接,焊后分析了厚度变化对焊接接头尺寸、热影响区宽度以及焊缝区组织的影响。结果表明,随着板厚的增加,焊缝的深度和宽度都逐渐减小,但焊缝成形系数增加;热影响区的宽度逐渐减小;焊缝区的晶粒更加细化。

以304l和316l型奥氏体和2505型双相不锈钢焊接件为对象,采用屏蔽金属弧焊与点焊方式,进行低温示波冲击试验研究,温度范围从室温至-196℃。结果表明,随试验温度的降低,304l与316l型奥氏体不锈钢焊件的冲击能量略有减小,而其相应焊条的冲击能量有很大减小。随着双相不锈钢焊件与焊条从韧性向脆性的转变,其冲击能量减小了至少5%。从试件的断裂面可看出,奥氏体不锈钢焊件与焊条呈现韧性断裂形态,出现宽深式、窄深式、浅式凹陷;而双相不锈钢焊件与焊条呈现脆性断裂形态,出现大、小延展层断面。依据荷载-时间曲线,说明奥氏体与双相不锈钢的韧性与脆性断裂性能。从控制不锈钢低温下变形机理的主要参数:堆垛层错能,应变诱发马氏体相变及铁素体相变这些方面,探讨两种不锈钢性能的差异。

150mm厚q345c吊耳板整条开裂，通过焊接性分析，采用合理的焊接工艺，成功的将裂纹进行了修复，为厚板的焊接及裂纹修复提供了经验。

在对各种测量机结构材料的优缺点进行分析比较的基础上,着重论述了钢件焊接在测量机应用方面的优势,并结合实际工作经历,总结出了测量机焊接件毛坯与成品焊接件的重量比,并举例分析了这一比值对焊接件设计的指导意义。

基于疲劳裂纹尖端循环应力-应变场,引入损伤力学概念,提出了非对称载荷下考虑累计塑性影响的疲劳裂纹扩展预测模型.基于有限元法和chaboche循环塑性本构模型,动态模拟单个过载峰作用下的裂纹扩展行为.采用q345标准紧凑拉伸试样为研究对象,分析不同时刻单峰过载前后裂纹尖端参数变化规律.着重研究了应力比相同且为正值的情况下,不同过载比对疲劳裂纹扩展速率的影响.结果表明,过载比的增加,会得到更大的裂纹扩展迟滞区域以及更小的裂纹扩展速率.并将理论模型预测结果与有限元结果进行对比,结果吻合.