E36鋼焊接接頭超高周疲勞性能研究.pdf

1、在現(xiàn)代的機械結(jié)構(gòu)中，焊接結(jié)構(gòu)的服役壽命一般會達到109～1010循環(huán)周次，而現(xiàn)有的國際焊接學(xué)會中關(guān)于疲勞設(shè)計的規(guī)范認為107以后就進入無限壽命階段，在這種標(biāo)準(zhǔn)下去設(shè)計109～1010循環(huán)次數(shù)的疲勞壽命是很危險的。因此研究焊接接頭的超高周疲勞的性能意義重大。
　　 目前對于超長壽命的研究大都針對純金屬母材，缺陷也主要是金屬冶煉中出現(xiàn)的非金屬夾雜物，對于焊接接頭的超長壽命的研究，尤其是焊接缺陷對超長壽命的影響的研究，國內(nèi)開展的很少。

2、本課題采用自行研制的TJU－HJ－I型超聲疲勞試驗裝置對E36鋼無余高焊接接頭在超長壽命區(qū)間的疲勞性能進行研究，對比不同焊接工藝試驗結(jié)果；進行斷口分析，探究斷裂機理；對作為疲勞裂紋源的缺陷進行歸類，分別研究不同缺陷對壽命的研究。
　　 在不同應(yīng)力水平下進行超聲疲勞試驗，得出焊接接頭的S-N曲線，表明超長壽命階段的數(shù)據(jù)點比較分散，并且在達到1.0×109循環(huán)周次后仍然成下降趨勢。焊縫內(nèi)部疲勞裂紋源處的缺陷包括體型缺陷(氣孔和夾渣)

3、和面型缺陷(一般表面裂紋)，面型缺陷比體型缺陷對壽命影響更大。體型缺陷的尺寸影響著整個疲勞壽命，并得出了尺寸與壽命的定量關(guān)系。氫在裂紋擴展中起到重要作用，在從表面起裂的焊縫斷口會出現(xiàn)“白點”，它會造成局部脆化加速裂紋擴展，并且周圍形成GBF區(qū)域。GBF區(qū)的尺寸直接決定著整個疲勞壽命，得出GBF區(qū)尺與疲勞壽命的定量關(guān)系。雖然在超長壽命階段焊接缺陷對疲勞壽命影響很大，但考慮到經(jīng)濟性，在實際工業(yè)生產(chǎn)中沒必要不及成本的減少缺陷尺寸，因為研究減小