高強鋼及超高強鋼具有優(yōu)異的力學(xué)強度、延展性能及抗斷裂性能等,被廣泛用于艦船、汽車、橋梁等工程結(jié)構(gòu)制造中。高強鋼焊接接頭作為常見的工程構(gòu)件斷裂失效位置,成為結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計及服役性能可靠性評估的重點。由于高強鋼等強匹配焊材研發(fā)技術(shù)的滯后,隨著強度級別的提升,其焊接接頭常出現(xiàn)韌性不足或氫致裂紋產(chǎn)生等現(xiàn)象,導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)承載能力下降,而選用強吸氫能力的奧氏體焊材焊接是解決以上問題的有效手段。由于焊材屈服強度與母材相比有所下降形成低匹配焊接接頭,接頭強度的變化勢必會引起接頭承載能力的變化。然而,在循環(huán)載荷作用下對低匹配焊接接頭承載能力的研究仍不成熟,特別是對強循環(huán)載荷下的低周疲勞及多軸疲勞的研究仍不完善,因此,低匹配高強鋼焊接接頭疲勞行為成為焊接結(jié)構(gòu)完整性設(shè)計中迫切需要深入研究的工作。此外,在典型焊接接頭的疲勞評估中,逐個計算接頭疲勞特征參量會極大降低疲勞壽命的評估效率,建立準(zhǔn)確的典型接頭疲勞特征解析模型是高效定量預(yù)測接頭壽命的重要手段。本文針對低匹配焊接接頭疲勞行為開展理論與試驗研究,為快速預(yù)測接頭疲勞壽命、提高接頭疲勞強度提供可行的設(shè)計方案及指導(dǎo)原則,為結(jié)構(gòu)完整性評估提供重要的科學(xué)依據(jù)。主要內(nèi)... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

IIW中結(jié)構(gòu)鋼S-N曲線及部分接頭疲勞強度[9]

第 1 章 緒 論I)、預(yù)應(yīng)力拉伸、打磨等手段來提高接頭及結(jié)構(gòu)的服役壽命。丹麥M.M Pedersen 等人[41]對高強鋼 Dmex700 的 T 型焊縫進行焊后打磨超聲沖擊處理三種焊后處理工藝后，工藝處理后接頭焊趾位置的圖 1-2 所示，在應(yīng)力比 R=0.1 循環(huán)載荷下進行中周疲勞試驗(1-5 萬循明焊后處理的接頭疲勞強度疲勞提高明顯，焊后打磨、TIG 熔修理工藝下的疲勞強度提高比例分別為 31%、38%及 33%。

(a) Fatigue strength (b) factor f圖 1-4 不同應(yīng)力比下，有效平均應(yīng)力對 S355NL 和 S960QL 鋼角接頭疲勞強度的影響及疲勞增強系數(shù)[65]Fig. 1-4 Effect of effective mean stress and stress ratio on fatigue strength of S355NL andS960QL fillet welded joints[65]1.3.3 焊接殘余應(yīng)力影響焊接殘余應(yīng)力在不同領(lǐng)域結(jié)構(gòu)制造及工藝過程中都會產(chǎn)生，最終都會對構(gòu)件的服役性能產(chǎn)生不同程度的影響。在焊接結(jié)構(gòu)疲勞評估中，經(jīng)常假設(shè)焊接拉伸殘余應(yīng)力大小為材料的屈服強度相當(dāng)。但在循環(huán)載荷作用下，殘余應(yīng)力的分布狀態(tài)會隨著載荷的加載而產(chǎn)生變化，進而影響結(jié)構(gòu)的疲勞性能。在焊接結(jié)構(gòu)的應(yīng)力應(yīng)變分析中，又常常將殘余應(yīng)力疊加進平均應(yīng)力進行計算，因此總的應(yīng)力數(shù)值往往會達到材料的屈服強度。另一方面，如果施加的循環(huán)載荷應(yīng)力過大，局部較高的殘余應(yīng)力會在初始的循環(huán)載荷下釋放也會對疲勞強度影響。這種應(yīng)力松弛行為是根據(jù)所受到的循環(huán)載荷大小決定的，一般表現(xiàn)為四種特征，如圖1-5 所示[67]。在較小的循環(huán)載荷下殘余應(yīng)力保持在穩(wěn)定的狀態(tài)不變，如①曲線所示，②曲線表明殘余應(yīng)力在循環(huán)載荷作用下持續(xù)降低，③和④曲線說明在發(fā)生

【參考文獻】：
博士論文
[1]低匹配焊接接頭彎曲等承載設(shè)計及隨焊整形[D]. 王佳杰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]基于斷裂參量K因子的焊接接頭等承載設(shè)計[D]. 王濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[3]基于等承載能力原則的高強鋼低匹配焊接接頭設(shè)計[D]. 趙智力.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009



本文編號：2955696