熱影響區(qū)元素晶界偏聚對焊接構(gòu)件低周疲勞性能的影響
本文關(guān)鍵詞: 低周疲勞 焊接構(gòu)件 熱影響區(qū) 晶界偏聚 硬度分布 出處:《機械工程學報》2015年14期 論文類型:期刊論文
【摘要】:對25Cr2Ni2Mo V低壓轉(zhuǎn)子鋼焊接模擬件進行低周疲勞性能試驗,測得焊接接頭應(yīng)變與疲勞壽命關(guān)系式,對比分析接頭不同區(qū)域低周疲勞性能,確定熱影響區(qū)是接頭低周疲勞性能的薄弱環(huán)節(jié)。進行焊接接頭硬度分布測定、疲勞裂紋擴展路徑金相分析以及熱影響區(qū)原奧氏體晶界元素偏聚行為俄歇分析等一系列試驗。結(jié)果表明,焊接接頭熱影響區(qū)存在大硬度梯度的軟硬界面,在疲勞載荷作用下形成應(yīng)變集中,導致焊接構(gòu)件低周疲勞性能弱化;在熱影響區(qū)擴展過程中,疲勞裂紋遇到原奧氏體晶界往往會沿著晶界發(fā)生偏折,并在晶界上形成一定程度的割裂;俄歇分析表明熱影響區(qū)原奧氏體晶界存在明顯的雜質(zhì)元素S和合金元素Cr的偏聚,其共同作用致使該區(qū)抗疲勞裂紋擴展性能弱化,從而降低整個焊接構(gòu)件的低周疲勞性能。
[Abstract]:The low cycle fatigue performance test of 25Cr2Ni2Mo V low pressure rotor steel is carried out. The relationship between strain and fatigue life of welded joints is obtained, and the low cycle fatigue properties in different regions of joints are compared and analyzed. Determine that the heat affected zone is the weak link of low cycle fatigue properties of joints. The hardness distribution of welded joints is measured. A series of tests, such as metallographic analysis of fatigue crack growth path and Auger analysis of segregation behavior of primary austenite grain boundary elements in HAZ, show that there is a soft and hard interface with large hardness gradient in the HAZ of welded joints. The strain concentration formed under fatigue load leads to the weakening of low cycle fatigue properties of welded members, and during the process of heat affected zone propagation, the fatigue crack often deflects along the grain boundary when it meets the original austenite grain boundary. Auger analysis shows that there is obvious segregation of impurity element S and alloying element Cr in the original austenitic grain boundary in the heat affected zone, which results in the weakening of the fatigue crack propagation property in the region, due to the effect of the segregation of the impurity element S and the alloying element Cr. In order to reduce the low cycle fatigue performance of the whole welded member.
【作者單位】: 清華大學機械工程系;清華大學先進成形制造教育部重點實驗室;
【基金】:上海市科學技術(shù)委員會資助項目(13DZ1101504)
【分類號】:TG405
【參考文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 王斐杰,曹智本,洪鳳英,郭成善,孫秀榮,王愛國;608鋼回火脆性的研究[J];大連工學院學報;1983年02期
2 冼愛平,張盾,王儀康;鋼中殘余元素及其對鋼性能的影響[J];鋼鐵;1999年10期
3 周一志,宮秀敏;雜質(zhì)和合金元素在偏聚誘發(fā)回火脆性中的行為——某些新觀點和研究進展[J];機械工程材料;1983年05期
4 嚴鏗;張培磊;蔣成禹;;TA5鈦合金焊接接頭的低周疲勞性能[J];焊接學報;2005年10期
5 張耀春;連尉安;張文元;;焊接工字形截面鋼支撐低周疲勞性能試驗研究[J];建筑結(jié)構(gòu)學報;2005年06期
6 孫長輝,王紅;鋼的兩類回火脆性綜述[J];礦山機械;2003年07期
7 劉曉華;馬英杰;李晉煒;張韌;雷家峰;劉羽寅;;TC4鈦合金電子束焊接接頭低周疲勞性能研究[J];航空材料學報;2013年03期
8 于海豐;張文元;張耀春;;Q235焊接工字形鋼支撐的低周疲勞性能試驗及數(shù)值模擬[J];四川大學學報(工程科學版);2012年02期
9 張罡,龍占云,趙凱,,郝蘊英;WFG36Z鋼焊接接頭低周疲勞性能與壽命的試驗研究[J];沈陽工業(yè)學院學報;1994年02期
10 王希靖;張杰;牛勇;李樹偉;徐成;;7050-T7451鋁合金攪拌摩擦焊接頭低周疲勞性能研究[J];熱加工工藝;2008年13期
【共引文獻】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 馬冬梅;孫榮祿;;加氫反應(yīng)器用鋼及其焊縫的回火脆性[J];材料導報;2011年S2期
2 朱勛;李立丹;王士本;王聚才;;Segregation of P at Grain Boundary and Reverse Embrittlement of Cr-Mn-Si Steel[J];Journal of Materials Science & Technology;1990年04期
3 張耀春;連尉安;張文元;;循環(huán)荷載特征對焊接工字形鋼支撐低周疲勞性能的影響[J];地震工程與工程振動;2005年06期
4 連尉安;張耀春;張文元;;基于軸向位移的鋼支撐疲勞損傷評估方法[J];地震工程與工程振動;2006年01期
5 張耀春;于海豐;張文元;連尉安;;焊接工字形鋼支撐等幅軸向反復循環(huán)荷載下低周疲勞性能試驗[J];東南大學學報(自然科學版);2009年03期
6 薛永棟;趙陽磊;郭彪;李雪;鄭焦;晉帥勇;;模擬焊后熱處理對SA-508Gr.3 Cl.1鋼力學性能的影響[J];大型鑄鍛件;2012年02期
7 余宏偉;洪君;;中溫臨氫壓力容器用鋼的發(fā)展現(xiàn)狀[J];鄂鋼科技;2011年03期
8 張金柱;陳旭;趙躍萍;;鋼中鈰與錫相互作用的研究[J];鋼鐵;2008年10期
9 楊鋼;郭永華;劉新權(quán);馬風春;宋璽玉;張秀麗;;595℃長期時效對M152馬氏體耐熱鋼力學性能的影響[J];鋼鐵;2010年07期
10 張紅鷹;陳樹江;王壯;;鎂鈣耐火材料與鋼水作用的熱力學研究[J];硅酸鹽通報;2006年05期
相關(guān)會議論文 前10條
1 張于賢;王紅;;高溫環(huán)境下鋼的脆性斷裂控制研究[A];2007年全國失效分析學術(shù)會議論文集[C];2007年
2 張文元;梁守科;;支撐長細比對鋼框架中心支撐體系彈塑性抗震性能的影響研究[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究(七)——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會2008年學術(shù)交流會論文集[C];2008年
3 余登敏;龍敏;黃遠仁;張金柱;;鋼中低熔點金屬錫和鉛的光度法測定[A];2008年全國冶金物理化學學術(shù)會議專輯(下冊)[C];2008年
4 王雪峰;;電爐純凈鋼生產(chǎn)的初步實踐[A];2001中國鋼鐵年會論文集(上卷)[C];2001年
5 田漢蒲;徐景峰;;水平連鑄102鋼圓管坯工藝參數(shù)研究[A];圓坯和方圓坯連鑄技術(shù)研討會資料匯總[C];2004年
6 彭自勝;鐘春生;周雍茂;;12Cr1MoVG圓管坯的開發(fā)[A];圓坯和方圓坯連鑄技術(shù)研討會資料匯總[C];2004年
7 張金柱;牛喜斌;趙躍萍;;鋼中鈰與鉛高溫熔滲產(chǎn)物[A];2008年全國冶金物理化學學術(shù)會議論文集[C];2008年
8 趙晶;宋波;毛t熀
本文編號:1505000
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/1505000.html