16MnR焊接接頭疲勞性能與數(shù)值模擬.pdf

1、針對壓力容器用鋼16MnR焊接接頭及各區(qū)域的疲勞問題，已經(jīng)有了很多的研究。但由于疲勞問題的復雜性和焊接接頭材料的不均勻性，目前的研究還遠遠不夠。焊接接頭及全焊縫金屬的各種循環(huán)特性和疲勞行為規(guī)律還沒有系統(tǒng)完備的試驗數(shù)據(jù)。本文主要針對16MnR焊接接頭各區(qū)域的各種力學性能進行了試驗研究，并采用有限元方法對全焊縫金屬的相關(guān)循環(huán)力學性能和疲勞性能進行了模擬。為工業(yè)中常用的16MnR壓力設備焊接接頭提供疲勞特性參數(shù)和疲勞試驗數(shù)據(jù)。有限元模擬計算為

2、正確評估16MnR焊接接頭的疲勞壽命及結(jié)構(gòu)設計提供數(shù)值預測依據(jù)。
　　 本文的主要工作和研究結(jié)果如下：
　　 （1）針對焊接接頭和全焊縫金屬在交變載荷作用下的循環(huán)性能，通過恒應變幅循環(huán)試驗得到：焊接接頭和全焊縫金屬呈現(xiàn)循環(huán)硬化特性，并顯示出明顯的非Masing特性。
　　 （2）針對焊接接頭和全焊縫金屬的疲勞性能，通過應變疲勞壽命試驗得到：斷在焊接接頭熔合區(qū)的試樣疲勞持久極限最低，全焊縫金屬試樣的疲勞持久極限最高

3、。
　　 （3）針對焊接接頭母材和全焊縫金屬在交變載荷作用下的棘輪特性，通過非對稱應力控制棘輪試驗得到：母材和全焊縫金屬材料在較高載荷水平下產(chǎn)生較高的棘輪應變率，且棘輪效應均體現(xiàn)出對載荷歷史的敏感性。
　　 （4）針對焊接接頭母材和全焊縫金屬在交變載荷作用下的疲勞裂紋擴展行為，通過CT試樣疲勞裂紋擴展試驗得到：全焊縫金屬的裂紋擴展表現(xiàn)出一定程度的應力比效應；不同軋制方向?qū)δ覆牧鸭y擴展行為有較大的影響。
　　 （5