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907A钢焊接接头J〈,IC〉测试方法探讨与断裂行为分析

专 业: 材料学
关键词: 焊接接头 JIC测试方法 裂纹启裂过程 失稳断裂 夹杂物 强度匹配
分类号: TG40
形 态: 共 67 页 约 43,885 个字 约 2.099 M内容
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内容摘要


对较高撕裂阻力的金属,应用现行J积分测试方法GB2038-80、GB2038-91中的有效性判据,常得不到合理的有效数据,以致不能顺利测出材料的JIC值。

因此,对工业延性金属启裂过程进行了分析,认为:

延性金属裂纹试样受载后的启裂过程是一个由塑性变形为主导的裂尖钝化和伸张变形向微孔聚集型断裂过渡的过程,是一个逐渐发展的、连续的和由量变到质变的过程。

开裂点作为衡量材料裂纹启裂阻力的性能,实际上是裂尖完成这一过渡,并造成宏观效果的时刻,也是裂纹前沿伸张区达到饱和的时刻。

提出一种新的JIC测试方法,此法执行步骤为:

将测得的启裂前和启裂后全部数据点按幂函数形式拟合出J-△a关系,再将△a=SZWC代入此关系方程,得到的J值可作为此被测材料的延性断裂韧度JIC值。

此方法测得的907A钢母材的JIC值为196.75KJ/m2,与英国标准BS7448Part4测试结果是一致的。

分析了907A钢焊接接头焊缝试样在加载过程中发生的局部失稳断裂,结果表明:

造成焊缝试样局部失稳的原因为试样裂纹前沿局部脆性区的出现。

局部脆性区的形成有两个原因:

一个是大块非金属复合型夹杂物,这种夹杂物为含C、O较高且含有Fe、Si、S、Cr、Mn等多种元素的复合型夹杂物;一个是碳化物类似于渗碳体或合金渗碳体。

利用ANSYS有限元软件验证了船用907A钢焊接接头三点弯曲试样的J积分守恒性,计算了该接头的塑性区大小,研究了强度匹配对907A钢焊接接头J积分的影响。

得出:

在不同的加载点位移△下焊接接头的J积分值等于焊缝金属的J积分值,即焊接接头的抗断性能取决于焊缝金属的强度和韧性..……

全文目录


文摘
英文文摘
第1章 绪论
第2章 907A钢及其焊接接头JIC测试方法探讨
第3章 907A钢焊缝金属局部失稳断裂分析
第4章 907A钢焊接接头断裂行为的有限元模拟
结论
参考文献
附录

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中图分类: > TG40 > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接一般性问题

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