907A鋼焊接接頭J-,IC-測(cè)試方法探討與斷裂行為分析.pdf

1、對(duì)較高撕裂阻力的金屬，應(yīng)用現(xiàn)行J積分測(cè)試方法(GB2038-80、GB2038-91)中的有效性判據(jù)，常得不到合理的有效數(shù)據(jù)，以致不能順利測(cè)出材料的JIC值。因此，對(duì)工業(yè)延性金屬啟裂過(guò)程進(jìn)行了分析，認(rèn)為：延性金屬裂紋試樣受載后的啟裂過(guò)程是一個(gè)由塑性變形為主導(dǎo)的裂尖鈍化和伸張變形向微孔聚集型斷裂過(guò)渡的過(guò)程，是一個(gè)逐漸發(fā)展的、連續(xù)的和由量變到質(zhì)變的過(guò)程。開(kāi)裂點(diǎn)作為衡量材料裂紋啟裂阻力的性能，實(shí)際上是裂尖完成這一過(guò)渡，并造成宏觀效果的時(shí)刻，也

2、是裂紋前沿伸張區(qū)達(dá)到飽和的時(shí)刻。 提出一種新的JIC測(cè)試方法，此法執(zhí)行步驟為：將測(cè)得的啟裂前和啟裂后全部數(shù)據(jù)點(diǎn)按冪函數(shù)形式擬合出J-△a關(guān)系，再將△a=SZWC代入此關(guān)系方程，得到的J值可作為此被測(cè)材料的延性斷裂韌度JIC值。此方法測(cè)得的907A鋼母材的JIC值為196.75KJ/m2，與英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS7448Part4測(cè)試結(jié)果是一致的。 分析了907A鋼焊接接頭焊縫試樣在加載過(guò)程中發(fā)生的局部失穩(wěn)斷裂，結(jié)果表明：造成焊縫試

3、樣局部失穩(wěn)的原因?yàn)樵嚇恿鸭y前沿局部脆性區(qū)的出現(xiàn)。局部脆性區(qū)的形成有兩個(gè)原因：一個(gè)是大塊非金屬?gòu)?fù)合型夾雜物，這種夾雜物為含C、O較高且含有Fe、Si、S、Cr、Mn等多種元素的復(fù)合型夾雜物；一個(gè)是碳化物(類似于滲碳體或合金滲碳體)。 利用ANSYS有限元軟件驗(yàn)證了船用907A鋼焊接接頭三點(diǎn)彎曲試樣的J積分守恒性，計(jì)算了該接頭的塑性區(qū)大小，研究了強(qiáng)度匹配對(duì)907A鋼焊接接頭J積分的影響。得出：在不同的加載點(diǎn)位移(△)下焊接接頭的J積