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30 mm厚TA1电子束焊接头疲劳断裂原因分析白威,李大东攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室摘 要:为探究30 mm板厚TA1电子束焊接头发生疲劳断裂的原因,针对接头开展疲劳试验,获得了接头S-N曲线及条件疲劳极限.针对TA1接头开展宏观,微观组织及力学性能检验,结合对典型低寿命接头的疲劳试样断口分析,获得了接头断裂特征.结果表明:电子束焊接过程使TA1焊缝及热影响区得到强化,整个接头无明显软化区.TA1电子束焊接头S-N曲线数据符合线性拟合规律,其拟合的疲劳极限值163 MPa,为接头抗拉强度的48.7%,接头疲劳强度符合金属材料结构件疲劳设计的一般规律.焊缝内部"微米级"焊接气孔的存在是导致接头发生疲劳断裂的主要原因,部分接头则是因焊接夹渣导致疲劳断裂.关键词......
微合金钢S500MC的高频疲劳特性张梅1,宁宇翔1,李宏涛1,李麟11. 上海大学材料科学与工程学院摘 要:材料的各种静态和疲劳断裂性能是结构强度分析,耐久性和损伤容限设计的基础.微合金高强度钢S500MC由于其较高强度和较高韧性塑性的组合,可广泛用于汽车等领域.采用升降法对S500MC试样进行高频疲劳试验,依据获得的数据绘出其应力-寿命(S-N)曲线,确定应力比R=0.1下的疲劳极限,还获得了一系列高频疲劳特性参数如下:S500MC钢的抗拉强度为635 MPa,疲劳极限σ0.1为471 MPa,达抗拉强度的70%多.双对数坐标系的S-N曲线上,斜线的截距SRI1=1 613 MPa,斜率b=-0.089 33,N C1=2.03×106,相关系数R=-0.954 53.关键词......
铝合金自冲铆接微动行为研究赵伦,何晓聪,邢保英,张先炼,邰加琪昆明理工大学机电工程学院摘 要:选择两组不同厚度铝合金板制成SA15和SA25自冲铆接头并进行疲劳实验,用威布尔分布验证实验数据有效性,用疲劳三参数经验公式拟合接头S-N曲线并对比分析接头疲劳性能,用扫描电子显微镜研究接头微动行为以探索疲劳失效与微动磨损的关系.实验数据服从威布尔分布,表明数据可靠.三参数经验公式较好地拟合接头S-N曲线,SA25接头疲劳性能优于SA15接头,且在中低疲劳寿命区域SA25接头疲劳性能的优越性更为突出.SA15接头失效于上板靠铆钉头,而SA25接头失效于下板沿纽扣.SA15接头在铆接区两板间微动磨损较严重,SA25接头在下板与铆钉腿部微动磨损较严重.疲劳失效部位与微动磨损剧烈部位重合,表明微动磨损是导致接头疲劳......
预腐蚀对夹层结构自冲铆接头疲劳特性的影响丁文有,何晓聪,刘佳沐,刘洋昆明理工大学机电工程学院摘 要:探究了周期浸润环境下以AA5052-O铝合金为基板的夹层结构自冲铆接头的耐蚀性能,并对不同预腐蚀时间下的试样进行了疲劳性能测试,依据三参数经验公式采用S-N曲线拟合法拟合出各试样的S-N曲线,分析了预腐蚀对接头疲劳寿命的影响规律;此外,采用扫描电子显微镜对接头的疲劳断口进行观测,研究了接头的损伤特性和微观疲劳失效机理.结果表明:预腐蚀会使接头产生多个疲劳源并加速裂纹的扩展,接头疲劳裂纹易在预腐蚀缺陷处萌生;腐蚀损伤和机械损伤存在竞争关系,预腐蚀显著影响了接头在低应力水平下的疲劳寿命,总体来讲,接头的疲劳寿命随预腐蚀时间的延长而缩短;接头疲劳失效形式有铆孔区下板断裂和铆孔区一侧的下板断裂,接头疲劳源区断口......
MB8镁合金焊接接头超高周疲劳性能谢学涛,何柏林,邓海鹏华东交通大学机电与车辆工程学院摘 要:为提高镁合金焊接接头的超高周疲劳寿命及其安全可靠性,采用机械打磨除去MB8镁合金焊接接头余高,利用超声疲劳试验机来探究MB8镁合金焊接接头超高周疲劳性能.结果表明:MB8镁合金焊接接头的S-N曲线在2.0×108周左右时会出现平台,说明其存在疲劳极限;当疲劳寿命小于2.0×108周,S-N曲线呈连续下降趋势,疲劳寿命随着载荷的降低而增加;疲劳失效试样都断裂在试样的中间焊缝部位,疲劳断口可以分成疲劳源区,柱状晶扩展区,过渡扩展区,粗晶扩展区,瞬断区5个区域.关键词:焊接接头;MB8镁合金;超高周疲劳;S-N曲线;......
铝合金2024-T4搅拌摩擦焊搭接接头组织与性能分析徐效东1,杨新岐1,周光1,佟健华21. 天津大学材料科学与工程学院天津市现代连接技术重点实验室2. 中国搅拌摩擦焊中心北京赛福斯特技术有限公司摘 要:研究了铝合金2024-T4搅拌摩擦焊(FSW)搭接接头的微观组织特征和疲劳性能.结果表明,搭接接头后退侧热力影响区晶粒变形程度较前进侧严重.疲劳试样断裂位置均位于弱连接缺陷向上"拉起"较严重的焊核区后退侧.当应力比为0.1时,铝合金搅拌摩擦焊搭接接头对应于95%存活率的疲劳强度特征值Δσk为18.25MPa,与铝合金熔焊搭接接头的Δσk为13.92MPa相比,增加了31.11%.与此同时,FSW搭接接头疲劳S-N曲线斜率m为5.39,大于熔焊接头所对应的S-N曲线斜率范围3.0~3.5,可见在长寿命区......
30CrNiMo8合金钢的弯曲微动疲劳特性刘大伟,彭金方,田来,宋川,刘建华,朱旻昊西南交通大学牵引动力国家重点实验室摩擦学研究所摘 要:在不同弯曲载荷水平下,对30CrNiMo8合金钢进行了系统的弯曲微动疲劳试验,建立了其微动疲劳S-N曲线,讨论了其弯曲微动疲劳特性及相关规律.结果表明:30CrNiMo8钢弯曲微动疲劳的S-N曲线明显不同于常规疲劳的,呈现"C"曲线特征;随着弯曲载荷的增加,微动依次运行于部分滑移区,混合区和滑移区;在混合区,裂纹最易萌生且微动疲劳寿命最短;微动损伤区的磨损机制主要为磨粒磨损,氧化磨损和剥层;弯曲微动疲劳裂纹的扩展表现为三个不同的阶段,第一阶段裂纹斜向扩展,以接触应力控制为主,第二阶段裂纹转向,受接触应力和弯曲应力共同控制,第三阶段裂纹扩展方向变为垂直方向,以弯曲应力......
带孔复合材料层合板疲劳理论研究 齐红宇1,孙联文2,温卫东1 (1.南京航空航天大学能源与动力学院,南京,210016;2.北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京,100083) 摘要:基于复合材料层合板静强度的"平均应力准则"和经典的指数函数疲劳预测理论以及所提出应力修正因子β,建立了一种带孔的复合材料层合板疲劳预测模型.针对复合材料T300/KH304进行了带孔层合板在不同应力水平下的疲劳试验研究及模型验证,模型预测结果满足工程要求,为含圆孔层合板S-N曲线的预测提供了简单,快捷,实用的方法. 关键词:航空发动机; 疲劳寿命; 平均应力准则; 带孔层合板; [全文内容正在添加中] ......
木塑复合材料疲劳性能的研究 郭成1,程羽1,金浩1,叶克林2,景成芳1 (1.西安交通大学机械工程学院,西安,710049;2.中国林业科学院木材工业研究所,100091) 摘要:研究了杨木和桦木两种不同结构的木材与木塑复合材料(WPC)的疲劳性能和疲劳裂纹的扩展机理.研究结果表明,WPC的最大应力与循环寿命的对数呈线性关系;木材的疲劳载荷随树脂含量的增加呈线性增大,杨木的S-N曲线斜率受树脂含量的影响,疲劳裂纹沿木纤维方向扩展.桦木塑料复合材料(PC>30 wt.%)疲劳裂纹以"Z"字型方式扩展. 关键词:木塑复合材料; 疲劳性能; 裂纹扩展; [全文内容正在添加中] ......
搅拌摩擦焊接头疲劳行为研究现状 周才智1,杨新岐1,栾国红2 (1.天津大学,天津,300072;2.北京赛福斯特技术有限公司,北京,100024) 摘要:搅拌摩擦焊(FSW)接头的抗疲劳断裂特性是评定其构件使用性能的重要指标之一.本文对搅拌摩擦焊的接头疲劳行为研究现状做了比较详尽的总结,涉及S-N曲线,裂纹扩展速度da/dN和门槛值△Kth,腐蚀环境下的裂纹扩展速度和门槛值,显微组织及影响因素,并提出了今后需要解决的问题. 关键词:搅拌摩擦焊接头; 疲劳行为; 研究现状; [全文内容正在添加中] ......