动载下焊接接头断裂行为预测

焊接结构在动载下使用时,为保证安全使用,常常要求其接头具有足够断裂韧性值,但由于动载断裂韧度测试复杂且成本高,因此研究者试图使用静载下的试验结果对动载下断裂行为进行预测和评定。有鉴于此,本文测试了在不同加载速率下,典型建筑用钢焊接接头的断裂韧度值。在准确把握材料在动载荷下本构关系的基础上,通过局部法,实现了由静载断裂韧度值对动载下接头断裂行为的成功预测。表明基于威布尔应力的局部法可有效地评定接头在高加载速率下的断裂行为。     

钢箱梁焊接接头的断裂韧度评定

采用冲击试验评定钢箱梁焊接工艺存在局限性,指出用裂纹尖端张开位移(CTOD)试验评定钢箱梁焊接工艺的优越性.介绍了焊接工艺CTOD断裂韧度评定的方法.针对港深西部通道香港段后海湾大桥钢箱梁焊接建造,运用英国标准BS7448对两项拟用焊接工艺进行CTOD试验评定.结果表明,埋弧自动焊工艺焊接接头的CTOD断裂韧度较高,该工艺可以直接用于钢箱梁焊接施工;而焊条电弧焊工艺焊接接头的CTOD断裂韧度较低,经扫描电子显微镜断口分析和X射线分析,发现其原因是焊缝中心存在气泡、微裂纹、夹杂物和硫等有害元素.试验评定结果为港深西部通道香港段后海湾大桥钢箱梁焊接质量控制提供了依据.     

海洋平台大厚度焊接接头断裂韧度

依据BS7448断裂韧度试验标准(ISO／TC164／SC4-N400)，对采用埋弧焊(SAW)工艺施焊的、板厚为54mm的海洋石油平台大厚度对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验。分别测试了-15℃下单丝和双丝埋弧焊工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD值。试验表明，除双丝埋弧焊热影响区试件外，其余试件均满足挪威船级社DNV规定的最小特征CTOD为0．15mm的要求，为指导海洋平台的施工建造提供了科学依据。     

X65管线钢焊接接头CTOD断裂韧度

根据BS74 4 8断裂韧度试验标准 ,对X6 5管线钢焊接接头的低温 (0℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行了测试。取尺寸为B× 2B(B为试样厚度 )、缺口方向为NP的试样进行三点弯曲试验 ,然后由所得到的 0℃下母材、焊缝和热影响区 (HAZ)的P -V曲线来计算CTOD值 ,并对试验结果进行了讨论和总结。对显微组织的分析表明 ,共有3个HAZ试件不满足裂纹尖端不超过熔合线 0 .5mm且落在粗晶区内的要求。该结果恰好与P -V曲线和所得的CTOD值相一致 ,从而解决了试验值分散性大的问题 ,同时为ECA评估提供了重要依据 ,验证了BS74 4 8标准的合理性并体现了它的优越性。     

焊接接头的抗动载断裂特性

阐述了焊接材料的脆性和延性断裂的裂纹产生与扩展过程,以及脆性和延性断裂的断口形貌特征。在承受动载的试验方法中,示波冲击试验能够同时测出材料的启裂功和止裂功,文中介绍了以下三种材料的示波冲击试验结果:低碳贝氏体钢模拟热影响区不同部位的冲击吸收能量,10Ni5CrMoV钢焊接区不同部位的冲击吸收能量以及HQ100钢在不同热输入时过热区的冲击吸收能量。     

TMCP钢焊接热影响区局部脆化区断裂韧度测试

针对强度(屈服点应力)级别为420-460MPa的三种TMCP钢,探讨通常的焊接热影响区局部脆化区断裂韧度测试方法的可行性及存在问题。由于多层焊热影响区组织复杂,需进一步研究确认试验中得到的断裂韧度能否代表局部脆化区的韧度。试验结果发现,对多层焊热影响区试样,试验后必须进行刨面(Sectioning)分析,首先检查疲劳裂纹前沿是否位于所测试的目标区域;其次当有延性裂纹扩展时,检查延性裂纹扩展是否偏离目标区域。当满足这些条件时,所测试的断裂韧度才能代表目标区域的韧度值。同时也试验研究了焊缝强度匹配对热影响区断裂韧度的影响。     

超高强钢焊接接头表面裂纹断裂韧度测试

本研究分别测试了31Si2MnGrMoVE钢母材、焊缝和热影响区(HAZ)的表面裂纹断裂韧度,并将接头的断裂韧度与母材进行比较。结果表明,焊缝和热影响区的表面裂纹断裂韧度均高于母材,所采用的焊接材料和焊接工艺合理。从而,为固体火箭发动机壳体设计提供了依据。     

TCS不锈钢焊接接头CTOD断裂韧度试验研究

在TCS不锈钢前期焊接试验中发现其焊接接头热影响区的冲击吸收功值在熔合线附近较低,原因是接头热影响区晶粒粗大所致.为了解TCS不锈钢焊接接头发生脆性裂纹的温度,进行了TCS不锈钢焊接接头CTOD断裂韧度试验研究,试验结果得出了发生脆性裂纹的温度.从试验结果和使用情况得出相应的结论,为今后的进一步研究奠定了基础.     

镍基合金K4648焊接接头断裂韧度的研究

为了对某飞机发动机涡轮导向器叶片修复焊接后的安全性和寿命进行评估,试验研究了导向器叶片用K4648合金TIG焊接头的断裂韧度(K<,q>).分别测得了K4648合金母材、焊缝和热影响区的断裂韧度值,并对三个区域的显微组织特征进行了观察.结果表明:母材显微组织均匀,断裂韧度最高(59.17 MPa·m<'1/2>);热影响区因其晶粒粗大,断裂韧度较低(48.90 MPa·m<'1/2>);焊缝内由于是树枝晶组织,性能不均匀,加之存在气孔、夹渣等焊接缺陷,断裂韧度最低(48.11 MPa·m<'1/2>).     

预应变下焊接接头冲击韧度及韧-脆转变的分析

以常用建筑结构钢(16Mn和Q235B)为研究对象，通过不同温度下的夏比冲击试验研究预应变对其母材和焊缝冲击性能的影响。结果表明，材料在预应变下无论是母材还是焊缝夏比冲击韧度均有所降低，韧一脆转变温度有所提高。5％预应变后的16Mn母材和焊缝其韧一脆转变温度均低于室温(20℃)，因此仍可在室温下安全使用；Q235B钢室温下冲击韧度较16Mn钢低，且预应变对母材影响更大，和未经预应变冲击值相比，降低了三倍有余。可以看出，Q235B钢的抗震性能较16Mn差。研究发现：为建立客观的材料韧度指标和进行更有效的安全分析时，预应变也应该作为一个考虑因素。     

海洋平台用钢D36超大厚度焊接接头CTOD试验

依据英国标准BS7448断裂韧度试验标准(ISO/TC164/SC4-N400)和DNV-OS-C401,采用埋弧焊和CO2气体保护焊工艺对国产钢板板厚为80 mm的海洋石油平台导管架对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试了零度下该工艺的焊缝和热影响区的CTOD断裂韧度,探讨了这种大厚板焊接接头在埋弧焊和CO2气体保护焊工艺下免除焊后热处理的可能性,为海洋平台施工建造提供科学依据.     

裂纹深度和强度组配对焊接接头断裂性能的影响

利用弹塑性有限元计算和三点弯曲试验对不同裂纹深度，不同强度组配焊接接头试样的断裂性能进行了研究，着重讨论了裂纹深度和组配的不同对焊接接头试样加载过程中塑性区形状及大小，深浅裂纹分界点，抗断性能，裂纹尖端张开位移ＣＴＯＤ，Ｊ积分的影响。结果表明，裂纹越浅。加载时塑性区域大，断裂韧性值越高，高组配焊接接头试样加载时由于塑性区扩展到母材而具有较大的塑性区，低组配焊接接头试样加载时塑性区被抑制在焊缝中，尺     

Impact toughness and fracture toughness of austempered ductile iron

1.IntFOdUction AustemPered Duetile Iron(ADI)15 a relatively newmaterial in east alloy family.Its mierostrueture eonsists ofaeieular ferrite in a high earbon austenite matrix ealledausferrite.This very fine mierostrueture offers     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

文中对DH36钢埋弧焊焊接接头进行了焊后热处理,并根据BS7448标准对焊缝和热影响区进行裂纹尖端张开位移CTOD测试,研究焊后热处理对断裂韧性的影响.结果表明,焊后热处理对焊缝断裂韧性的影响并不一定是好的效果,热处理后,焊缝δ值有的升高有的降低;焊后热处理对热影响区粗晶区的断裂韧性有不利影响,热处理后,热影响区粗晶区的δ值均有所下降.经过焊后热处理,90 mm厚焊缝试样的δ值略有下降,60mm厚焊缝试样的δ值明显升高;90mm厚热影响区试样的δ值明显下降,60mm厚热影响区试样的δ值略有下降.     

Response of ductile metal sheet parameters to the cone angle of indenting conical tool and fracture toughness evaluation

The indentation and perforation of ductile metal sheet with a conical tool is accompanied by elastoplastic bending, stretching, plastic flow, and crack initiation and propagation. This ultimately results in material fracture in the form of petals. It has been observed that the perforation process is dependent upon the angle of the conical tool. Fracture toughness, crack initiation, work input before and after crack initiation, number of petals, and sheet and petal bending angles all depend on the tool angle. Crack initiation has resulted at minimum tool displacement for a tool angle α=45°, while minimum work input before and after the crack initiation is observed when the tool has an angle α=35°. The optimum range of tool angles for the indentation process is α=22.5 to 50°. In this range, the aluminum sheets showed minimum fracture toughness as well as minimum work input to overcome the offered resistance.