DD3单晶镍基合金蠕变—疲劳及寿命预测

从应变范围区分法(SRP),应变能区分法(SEP)的有关概念出发,研究DD3单晶镍基合金拉—拉应力状态下的蠕变—疲劳性能和保持时间的影响,并对其进行了定量计算;同时,用应变能区分法的数值法(SEP—NCM)实现对拉—拉应力状态下蠕变—疲劳的寿命预测。     

GH4033镍基合金高温低周疲劳行为的研究

研究分析了GH4033镍基合金在400-700％的疲劳循环应力行为和疲劳寿命曲线。用扫描电镜对疲劳试样的断口进行了观察。结果表明,高温下的应变可较好地控制试验合金疲劳过程中的弹性抗疲劳性能,塑性抗疲劳性能在相同的应变范围内随温度升高而降低。     

核电设备用690镍基合金气体保护焊丝国产化研究

针对核电设备用690镍基合金焊接材料依赖进口的现状,开展690镍基合金焊接材料的国产化研制。研制的690镍基合金气体保护焊焊丝WHS690M满足CAP1000及CAP1400核电站的要求,焊接工艺性良好,在不同焊接规范参数下,焊缝金属室温及高温力学性能波动较小,350 ℃抗拉强度≥485 MPa。对WHS690M及进口Inconel 52M焊丝熔敷金属进行高温失塑裂纹敏感性评估,并结合光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)及电子背散射衍射技术(EBSD),对晶粒取向和晶界特征进行观察。试验表明,焊缝金属DDC最小临界应变出现在1 050 ℃附近,进口Inconel 52M最小临界应变约为2.1%,WHS690M最小临界应变约为3.2%。     

690镍基合金焊接结晶裂纹形成机理分析

采用横向可调拘束试验方法研究了690镍基合金焊带堆焊金属的结晶裂纹形成机理.结果表明,690镍基合金焊接结晶裂纹的形成与晶界(及亚晶界)偏析密切相关,Nb元素在其中有着重要影响:富Ni,Nb低熔点共晶相在晶界(及亚晶界)的偏析,导致堆焊金属的实际结晶温度降低,晶界(及亚晶界)处塑性储备减小、形貌被改善,促使结晶过程中裂纹萌生并沿平直晶界(及亚晶界)扩展.另外,Mn元素可通过抑制Nb元素在晶界的偏析,削弱Nb的上述不利作用,增强690镍基合金抵抗结晶裂纹的能力.     

Ni690镍基合金焊条的研制

采用低氢型渣系,开发了工艺性能优良的Ni690焊条.研究了Ni690焊条熔敷金属中Nb和Mn对拉伸性能的影响,结果表明:随着Nb含量从1.15％增加到3.24％,熔敷金属强度增加,断后伸长率下降;随着Mn含量从3.99％增加到4.44％,熔敷金属强度和断后伸长率变化不大.最后进行了Ni690焊条熔敷金属腐蚀试验.结果表...     

Inconel 690镍基合金焊接研究进展

Inconel 690镍基合金是一种面心立方结构的高温合金,具有优异的耐高温及耐腐蚀性能,被广泛应用于核电、石油化工和航空航天等领域。文中主要从焊接方法、凝固裂纹敏感性和高温失塑裂纹敏感性三个方面对Inconel 690镍基合金的焊接研究现状进行了总结和分析。传统熔化焊方法焊接Inconel 690镍基合金时易引起晶粒粗大、元素偏析并增加裂纹敏感性,而能量密度高的激光焊有望解决此类问题,然而相关研究较少;对铌的最佳含量范围存在很大分歧,析出相诱导机制的机理尚未明确,从工艺角度改善凝固裂纹和高温失塑裂纹的研究仍需进一步研究。     

介质条件对核电用镍基合金传热管SCC的影响

综述了环境因素，包括温度、ＰＨ值、溶解氧、氯离子、氢、荷性碱含硫化合物以及铅等对压水堆核电站蒸汽发生器传热管用基合金材料（８００、６００、６９０合金）和腐蚀破裂（ＳＣＣ）敏感性的影响。     

用高温拉伸试验评价HT690镍基合金焊条熔敷金属DDC敏感性

DDC(Ductility Dip cracking)是一种产生于奥氏体合金中的显微裂纹,其潜在危害性大.对四种HT690镍基合金焊条熔敷金属进行高温拉伸试验,得到高温塑性与温度的关系曲线,采用最低塑性值评价材料的DDC敏感性.最后,通过扫描电镜分析,得到了DDC裂纹的典型断口形貌.     

70mm厚锻造及轧制镍基合金690板材热塑性和热裂纹敏感性

利用光学显微镜、扫描电镜及Gleeble 1500热模拟机,分析70mm厚锻造及轧制镍基合金690板材的热塑性及热裂纹敏感性。试验结果显示：锻造和轧制板材均有优异的热塑性,同种材料表层试样的热塑性高于中心位置试样的热塑性。模拟加热过程发现,较低温度条件下轧制板材的热塑性高于锻造板材的热塑性,随着温度的升高锻造板材的热塑性高于轧制板材的热塑性。模拟冷却过程发现,锻造板材比轧制板材具有更好的热塑性。热模拟试样的断面较为光滑,部分位置出现熔融现象。横向可调拘束裂纹敏感性试验结果显示,锻造及轧制镍基合金690板材具有较高的热裂纹敏感性。热裂纹的数量及长度随着施加应变的增加而增加。     

塑性区对Inconel 690合金腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

通过在室温空气及325 ℃饱和氧高纯水中进行疲劳裂纹扩展试验,研究单向塑性区长度rp对Inconel 690合金疲劳裂纹扩展行为的影响。结果表明,同一频率下,随着rp的增加,裂纹扩展速率CGR加快,但环境影响因子Fen未发生明显变化;裂纹为穿晶型扩展,扩展过程中伴随着少量分支,载荷的变化对支裂纹数量没有明显的影响;断口为典型的腐蚀疲劳特征,裂纹扩展形成韧性断裂特征的山脊区和脆性疲劳断裂的疲劳平台。     

时效强化高镍Inconel-718合金低周疲劳性能及寿命预测

研究了核反应堆弹簧材料用时效强化0Cr20Ni55Mo3Nb5Ti(Inconel-718)合金材料在350℃高温下的低周疲劳性能,并采用Manson-Coffin和郑修麟模型对加载应变水平和低周疲劳寿命之间关系进行了拟合计算和对比.结果表明:经过970℃ ×1 h空冷+720℃ ×8 h炉冷+620℃ ×8 h空冷热...     

TiN夹杂物对690合金传热管疲劳裂纹扩展行为的影响

采用销加载拉伸(PLT)方法和直流电压降法(DCPD)测试技术,测量了690合金管在室温和高温325℃空气中的疲劳裂纹扩展速率。结果采用Priddle模型拟合分析,预测得到了690合金管在室温和325℃下的门槛应力强度因子幅值ΔK_(th)和断裂韧性K_c,高温下材料的疲劳裂纹扩展速率明显加快,表现为ΔK_(th)和K_c显著下降。试验结束后在扫描电镜下观察断口形貌,疲劳裂纹的扩展为穿晶形式,疲劳断口上观察到大量的TiN夹杂物,分析表明TiN夹杂物对690合金管的疲劳裂纹萌生和扩展有促进作用。     

A7N01铝合金焊接接头的疲劳特性及寿命预测(英文)

研究A7N01铝合金焊接接头的疲劳特性,提出基于疲劳裂纹萌生寿命的寿命预测模型。母材、热影响区和焊缝三个区域内的疲劳裂纹萌生寿命差异较小。在这三个区域内,疲劳裂纹萌生寿命与疲劳总寿命之比是一个依赖于材料的参数,对于母材、热影响区和焊缝分别为26.32%、40.21%和60.67%。提出的疲劳寿命预测模型与实验结果和Basquin’s模型预测结果吻合良好。利用扫描电子显微镜(SEM)对疲劳断口进行观察,发现焊缝区域的裂纹萌生于焊接过程中产生的光滑表面。热影响区内疲劳裂纹萌生于熔合区气孔。母材中破碎的第二相是引起疲劳裂纹的主要原因。     

元素扩散对镍基合金涂层热疲劳性能的影响

利用热喷涂技术在铜合金表面制作了镍基合金涂层.通过金相显微镜、扫描电镜分析研究了涂层界面显微结构和元素扩散情况及对涂层的抗热疲劳性能的影响.结果表明,合金元素在涂层/基体界面附近连续分布,并在涂层/基体界面呈陡然变化.热处理时涂层/基体界面区出现互扩散层,温度和时间的增加可以改善Cu元素向涂层扩散的能力,整个热处理过程中温度是主要因素,时间是次要因素,元素扩散提高了镍基合金涂层的抗热疲劳能力,使得涂层在550 ℃试验条件下,经85次热循环后未出现裂纹扩展及剥落现象.     

Role of lead in electrochemical reaction of alloy 600, alloy 690, Ni,Cr, and Fe in water

It has been reported that lead causes stress corrosion cracking (SCC) in the secondary side of steam generators (SG) in pressurized water reactors (PWR). The materials of SG tubings are alloy 600, alloy 690, or alloy 800, among which the main alloying elements are Ni, Cr, and Fe. The effect of lead on the electrochemical behaviors of alloy 600 and alloy 690 using an anodic polarization technique was evaluated. We also obtained polarization curves of pure Ni, Cr, and Fe in water containing lead. As the amount of lead in the solution increased, critical current densities and passive current densities of alloy 600 and alloy 690 increased, while the breakdown potential of the alloys decreased. Lead increased critical current density and the passive current of Cr in pH 4 and pH 10. The instability of passive film of steam generator tubings in water containing lead might arise from the instability of Cr passivity.     

多轴疲劳寿命预测方法

在工程实际中,大多数工程结构和机械零件都承受着各种形式的循环载荷,载荷分布大多呈现多轴应力状态。在循环荷载作用下,对多轴疲劳寿命的研究比单轴的更加接近工程实际,有更广泛的应用背景。针对这一现状,本文详述了近年来国内外关于多轴疲劳寿命预测方法的研究现状,分别介绍了等效应变法、能量法、临界面法三种主流方法的基本原理及优缺点,并将这三种方法做了简单对比。另外,针对现阶段各类多轴疲劳寿命预测方法的不足,提出了今后在多轴疲劳领域研究工作的设想。     

AZ91镁合金的应变疲劳行为研究

研究了铸态和挤压态AZ91镁合金的室温应变疲劳行为。结果表明,铸态镁合金表现为循环应变硬化,而挤压态镁合金可呈现循环应变硬化、软化或循环稳定。与此同时,对两种状态的AZ91镁合金的应变寿命行为和循环应力-应变行为进行了分析测试,确定了相应的室温应变疲劳参数。此外,利用扫描电子显微镜观察分析了铸态和挤压态AZ91镁合金的疲劳裂纹萌生和扩展行为。     

Fatigue life prediction of aviation aluminium alloy based on quantitative pre-corrosion damage analysis

A new method of quantitative pre-corrosion damage of aviation aluminium (Al–Cu–Mg) alloy was proposed, which regarded corrosion pits as equivalent semi-elliptical surface cracks. An analytical model was formulated to describe the entire region of fatigue crack propagation (FCP). The relationship between the model parameters and the fatigue testing data obtained in the pre-corroded experiments, crack propagation experiments and S–N fatigue experiments was discussed. The equivalent crack sizes and the FCP equation were used to calculate the fatigue life through numerical integration based on MATLAB/GUI. The results confirm that the sigmoidal curve fitted by the FCP model expresses the whole change from Region I to Region III. In addition, the predicted curves indicate the actual trend of fatigue life and the conservative result of fatigue limit. Thus, the new analytical method can estimate the residual life of pre-corroded Al–Cu–Mg alloy, especially smooth specimens.