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TMCP工艺特厚板组织对低温CTOD韧性的影响及分析
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作者 史术华 脱臣德 +8 位作者 梁文洲 高擎 巨银军 周光杰 沈留兵 焦其超 金东浩 于新攀 武会宾 《材料热处理学报》 北大核心 2025年第10期117-125,共9页
TMCP(热机械控制轧制)是常见的处理大厚度铸坯得到特厚板的较为经济的工艺,该工艺下厚板心部的低温韧性较差。通过扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜和三点弯曲试验研究了特厚板厚度方向上不同位置的析出相差异以及影响CTOD(裂纹尖端... TMCP(热机械控制轧制)是常见的处理大厚度铸坯得到特厚板的较为经济的工艺,该工艺下厚板心部的低温韧性较差。通过扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜和三点弯曲试验研究了特厚板厚度方向上不同位置的析出相差异以及影响CTOD(裂纹尖端张开位移)值的主要因素。结果表明:试验钢的表面组织为多边形铁素体与板条马氏体,而1/4处和心部组织为铁素体、针状铁素体和贝氏体;试验钢析出相种类包括NbTi碳氮化物、渗碳体、M_(7)C_(3)和ε-Cu,其中,Nb、Ti析出相在热变形阶段形核,粒径可达到200 nm,细小纳米析出相的尺寸从表面的7.5 nm增加至1/4处的8.3 nm和心部的9.4 nm,体积分数也从表面的0.05%增加至1/4处的0.1%和心部的0.24%;心部存在尺寸范围为1.92~2.75μm的较大的M/A岛以及长度为0.8μm的细小M/A岛,是造成心部CTOD值从304μm(-40℃)骤降至41μm(-60℃)的主要因素;细小的M/A岛在较低温度下(-60℃)促进裂纹萌生,不再成为阻碍裂纹扩展的有利因素。 展开更多
关键词 特厚板 析出相 ctod M/A岛 低温韧性
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疲劳裂纹扩展过程中的CTOD相关参量分析 被引量:4
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作者 王秋懿 吴彦增 鲍蕊 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期350-360,共11页
以2524铝合金与激光熔化沉积TC11钛合金为试验对象,开展了不同载荷条件下的疲劳裂纹扩展试验,采用数字图像相关方法(DIC)对裂纹尖端张开位移(CTOD)进行了测量,研究了CTOD、CTOD变程、CTOD塑性分量、CTOD滞回环面积等参量在疲劳裂纹扩展... 以2524铝合金与激光熔化沉积TC11钛合金为试验对象,开展了不同载荷条件下的疲劳裂纹扩展试验,采用数字图像相关方法(DIC)对裂纹尖端张开位移(CTOD)进行了测量,研究了CTOD、CTOD变程、CTOD塑性分量、CTOD滞回环面积等参量在疲劳裂纹扩展过程中的变化规律,分析了上述参量与疲劳裂纹扩展速率的相关性,提出了一种以CTOD滞回环面积为主控参量的疲劳裂纹扩展速率模型。研究结果表明,CTOD滞回环面积和CTOD塑性分量与疲劳裂纹扩展速率间均存在明确的关联关系,可有效地表征疲劳裂纹扩展中塑性行为的影响;采用CTOD滞回环面积表征疲劳裂纹扩展速率在恒幅与变幅载荷下均具有适用性,且受测量偶然误差的影响更小,在应用中具有一定优势。 展开更多
关键词 疲劳裂纹扩展 ctod滞回环面积 ctod塑性分量 ctod变程 数字图像相关法
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国家标准GB/T21143中CTOD计算公式转动修正方法探讨 被引量:1
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作者 刘冬 杜丽影 李荣锋 《武汉工程职业技术学院学报》 2016年第4期5-8,共4页
针对新版国家标准GB/T21143-2014中裂纹尖端张开位移CTOD计算公式修正后,对金属材料断裂韧性测试结果的影响开展了试验验证研究工作。通过对比依据老版国家标准GB/T21143-2007与新版国家标准GB/T21143-2014,还有欧洲标准ISO1235:2002,... 针对新版国家标准GB/T21143-2014中裂纹尖端张开位移CTOD计算公式修正后,对金属材料断裂韧性测试结果的影响开展了试验验证研究工作。通过对比依据老版国家标准GB/T21143-2007与新版国家标准GB/T21143-2014,还有欧洲标准ISO1235:2002,英国标准BS7448:1991计算CTOD值,发现新版国家标准GB/T21143-2014相对其它主流标准计算结果偏低20%。这样会导致依据不同国家标准进行产品出厂检验或者第三方仲裁时产生矛盾,引起质量异议。建议在以后其它国际标准修订过程中,推广我国标准修订条款,到达最终国家标准与国际标准的统一,减少仲裁争议。 展开更多
关键词 裂纹尖端张开位移 ctod测试标准 断裂韧性 仲裁 质量异议 国标修订 ctod计算
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海洋泊链用钢大尺寸试样CTOD试验研究 被引量:3
4
作者 张亚军 朱林放 《理化检验(物理分册)》 CAS 2005年第7期340-343,共4页
设计制作了大尺寸试样裂纹尖端张开位移(CTOD)试验用低温环境箱和相关的卡具。依据英国BS7448断裂韧性试验标准,分别对海洋泊链用钢母材及焊缝进行了-20℃的CTOD试验。结果表明,母材试样的CTOD特征值δm普遍很高,均在0.77mm以上;所有焊... 设计制作了大尺寸试样裂纹尖端张开位移(CTOD)试验用低温环境箱和相关的卡具。依据英国BS7448断裂韧性试验标准,分别对海洋泊链用钢母材及焊缝进行了-20℃的CTOD试验。结果表明,母材试样的CTOD特征值δm普遍很高,均在0.77mm以上;所有焊缝试样都发生了脆性断裂,其中,两块试样的PV曲线图及其所对应的宏观断口异常,另两块焊口试样在弹性区就发生了脆性断裂,导致了它们的CTOD特征值δc小于设计指标0.15mm的要求。试验分析结果为评价焊接工艺及焊后热处理规范提供了依据。 展开更多
关键词 大尺寸试样 裂纹尖端张开位移(ctod) 低温环境箱 ctod特征值 P-V曲线图 宏观断口
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金属焊缝CTOD试样疲劳裂纹前沿平直度研究 被引量:8
5
作者 苗张木 唐小兵 +4 位作者 陶德馨 李永信 陈冰泉 王志坚 郑理 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 2002年第12期54-57,共4页
在金属厚板焊缝 CTOD试样中预制前沿平直的疲劳裂纹 ,是 CTOD试验的一个关键难题。通过实验 ,研究了疲劳裂纹前沿平直度 St与疲劳载荷比 f 之间的关系 ,发现两者高度正相关 。
关键词 焊缝 ctod 疲劳裂纹前沿平直度 疲劳载荷比 裂纹尖端裂开位移 金属焊接
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大尺寸金属焊接接头低温CTOD试验研究 被引量:9
6
作者 张小鹏 刘增利 +1 位作者 刘维波 李仑 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期144-148,共5页
完成了用于寒冷海区半潜式采油平台的高韧性金属材料大尺寸焊接试件焊缝金属区及焊接热影响区的 CTOD(裂纹尖端张开嘴位移 )试验 ,获得了焊缝金属区和热影响区的低温CTOD值 ,讨论了试验方法及试验现象 .
关键词 金属焊接接头 低温ctod试验 焊缝金属区 焊接热影响区 断裂力学 裂纹尖端张开嘴位移
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FPSO模块支墩焊接接头低温CTOD韧度试验研究 被引量:7
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作者 苗张木 曹锦 +2 位作者 马涛 李永信 陈冰泉 《中国造船》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期73-79,共7页
模块支墩是海上浮式生产储油船(FPSO)中连接上部模块与主甲板的关键结构,必须有效保证其焊接接头的韧度以防裂防断。按照国际通用规范BS7448和DNV-OS-C401的要求,对我国渤海PL19-3油田300ktFPSO的模块支墩焊缝和熔合区进行了低温(-18℃... 模块支墩是海上浮式生产储油船(FPSO)中连接上部模块与主甲板的关键结构,必须有效保证其焊接接头的韧度以防裂防断。按照国际通用规范BS7448和DNV-OS-C401的要求,对我国渤海PL19-3油田300ktFPSO的模块支墩焊缝和熔合区进行了低温(-18℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)的试验研究。试验研究结果表明:按拟用焊接工艺所焊接的模块支墩焊接接头,其焊缝和熔合区的CTOD试验值都能满足国际通用规范DNV-OS-C401规定的要求(不小于0.15mm),因此,可以确认,该焊接工艺可应用于模块支墩的焊接施工,并且焊后的模块支墩可以免除退火处理。 展开更多
关键词 船舶 舰船工程 FPSO 模块支墩 焊接接头 ctod
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X65管线钢焊接接头CTOD断裂韧度 被引量:15
8
作者 邓彩艳 张玉凤 +3 位作者 霍立兴 白秉仁 李小巍 曹军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期13-16,共4页
根据BS74 4 8断裂韧度试验标准 ,对X6 5管线钢焊接接头的低温 (0℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行了测试。取尺寸为B× 2B(B为试样厚度 )、缺口方向为NP的试样进行三点弯曲试验 ,然后由所得到的 0℃下母材、焊缝和热影响区 (HAZ)的P... 根据BS74 4 8断裂韧度试验标准 ,对X6 5管线钢焊接接头的低温 (0℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行了测试。取尺寸为B× 2B(B为试样厚度 )、缺口方向为NP的试样进行三点弯曲试验 ,然后由所得到的 0℃下母材、焊缝和热影响区 (HAZ)的P -V曲线来计算CTOD值 ,并对试验结果进行了讨论和总结。对显微组织的分析表明 ,共有3个HAZ试件不满足裂纹尖端不超过熔合线 0 .5mm且落在粗晶区内的要求。该结果恰好与P -V曲线和所得的CTOD值相一致 ,从而解决了试验值分散性大的问题 ,同时为ECA评估提供了重要依据 ,验证了BS74 4 8标准的合理性并体现了它的优越性。 展开更多
关键词 X65管线钢 焊接接头 裂纹尖端张开位移 断裂韧度 ctod 海底油气管道
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断裂韧度CTOD评定技术的现状及应用 被引量:22
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作者 徐斌 颜银标 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期124-129,共6页
介绍了裂纹尖端张开位移(CTOD)评定技术的概念、发展历程、技术特点、试验方法等,提出了CTOD评定技术现有的问题并概述了这些问题的研究进展。最后简述了CTOD评定技术在工程中的广泛应用。随着相关研究的进展,CTOD理论体系必将更加完善... 介绍了裂纹尖端张开位移(CTOD)评定技术的概念、发展历程、技术特点、试验方法等,提出了CTOD评定技术现有的问题并概述了这些问题的研究进展。最后简述了CTOD评定技术在工程中的广泛应用。随着相关研究的进展,CTOD理论体系必将更加完善并拥有广阔的发展前景。 展开更多
关键词 ctod 试验方法 技术特点 应用 断裂韧性
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焊缝CTOD试验中的Pop-in效应及产生原因 被引量:7
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作者 吴世品 王东坡 +1 位作者 邓彩艳 王颖 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期105-108,118,共4页
依据BS7448标准对海洋平台结构埋弧焊焊缝进行了CTOD测试,并评定试验中出现的Pop-in效应,计算CTOD的有效值.结果表明,当出现Pop-in效应时,断裂韧度CTOD的有效值δPop比忽略Pop-in效应的CTOD值下降几倍到十几倍.研究发现Pop-in效应的产... 依据BS7448标准对海洋平台结构埋弧焊焊缝进行了CTOD测试,并评定试验中出现的Pop-in效应,计算CTOD的有效值.结果表明,当出现Pop-in效应时,断裂韧度CTOD的有效值δPop比忽略Pop-in效应的CTOD值下降几倍到十几倍.研究发现Pop-in效应的产生是由于裂纹尖端出现局部脆化现象,如裂纹尖端局部出现夹渣缺陷、组织中出现沿晶网状析出物等;多层多道焊时其中一道焊缝出现粗大的侧板条铁素体和贝氏体,裂纹尖端恰好落在粗大脆性组织处且裂纹扩展方向与脆性组织生长方向一致时,易导致局部脆化产生Pop-in效应. 展开更多
关键词 ctod 埋弧焊 Pop-in效应 局部脆化 断裂韧度
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厚钢板焊接接头CTOD断裂韧度的温度影响 被引量:3
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作者 苗张木 吴卫国 +1 位作者 陶德馨 李永信 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期38-41,共4页
大型厚壁钢结构建造中,研究温度对焊接接头断裂韧度的影响十分重要.笔者对65 mm厚S355ML钢板,编制自动埋弧焊(WPS017)工艺和手工电弧焊(WPS016,WPS016A)工艺,对其焊接接头进行常温(15℃)和低温(-20℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)评定.发现... 大型厚壁钢结构建造中,研究温度对焊接接头断裂韧度的影响十分重要.笔者对65 mm厚S355ML钢板,编制自动埋弧焊(WPS017)工艺和手工电弧焊(WPS016,WPS016A)工艺,对其焊接接头进行常温(15℃)和低温(-20℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)评定.发现自动埋弧焊(WPS017)接头焊缝低温CTOD最小值比常温低13.9%,焊缝低温CTOD均值比常温低8.0%;热影响区CTOD断裂韧度值高于焊缝和母材,且对温度变化不敏感.手工电弧焊接头焊缝低温CTOD最小值只有常温的34.5%,焊缝低温CTOD均值只有常温的25.9%;热影响区低温CTOD断裂韧度也很低.在常温(15℃)下,自动埋弧焊焊缝CTOD值比手工电弧焊焊缝CTOD值大得多;在低温(-20℃)下,自动埋弧焊的焊缝和热影响区的CTOD值,都远远大于手工电弧焊CTOD值. 展开更多
关键词 裂纹尖端张开位移 ctod 断裂韧度 焊接接头 自动埋弧焊 手工电弧焊
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大厚度高强钢焊接接头CTOD允许值的研究 被引量:4
12
作者 夏子钰 苗张木 +2 位作者 马涛 陈刚 彭晟 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期983-987,共5页
CTOD作为焊接构件韧性的评定标准之一,已经应用于各个领域,但是,国内CTOD准则的理论基础相对比较薄弱,对于大厚度高强度钢板焊接接头CTOD允许值的讨论已成热点,基于英国标准BS 7910-1999《金属结构中缺陷验收评定方法导则》的评定技术路... CTOD作为焊接构件韧性的评定标准之一,已经应用于各个领域,但是,国内CTOD准则的理论基础相对比较薄弱,对于大厚度高强度钢板焊接接头CTOD允许值的讨论已成热点,基于英国标准BS 7910-1999《金属结构中缺陷验收评定方法导则》的评定技术路线,将60 mm厚EQ70高强钢CTOD试样的单边疲劳预裂纹作为缺陷,结合焊接接头的CTOD试验结果,对其焊接接头热影响区进行失效评定。同时采用扫描电镜对EQ70焊接接头粗晶区微观组织进行分析。结果表明,焊接接头热影响区的CTOD试验值都在可接受缺陷范围内,且其热影响区存在有利于韧性的良性组织,为高强钢CTOD的允许值取值提供了思路。 展开更多
关键词 BS7910 FAD EQ70 微观组织 ctod允许值
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残余应力对焊接接头CTOD设计曲线的影响 被引量:3
13
作者 吕涛 赵海燕 史耀武 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期437-441,共5页
基于 BSI PD6493∶ 1 991初级评定 ,采用热弹塑性有限元分析方法 ,研究了残余应力和强度组配对横向裂纹平板对接接头 CTOD设计曲线的影响规律。结果表明 ,强度组配和残余应力对 CTOD设计曲线具有明显的影响 ;残余应力对接头中的短裂纹... 基于 BSI PD6493∶ 1 991初级评定 ,采用热弹塑性有限元分析方法 ,研究了残余应力和强度组配对横向裂纹平板对接接头 CTOD设计曲线的影响规律。结果表明 ,强度组配和残余应力对 CTOD设计曲线具有明显的影响 ;残余应力对接头中的短裂纹影响较大 ,PD6493∶ 1 991初级评定不适用于接头中含有位于拉伸残余应力区内的短裂纹情形 ,随着裂纹尺寸的增大 ,残余应力的影响逐渐减弱 ;在应用 PD6493∶ 1 991初级评定曲线对接头中的大裂纹情形进行评价时 。 展开更多
关键词 残余应力 焊接接头 ctod设计曲线 横向裂纹 强度组配 裂纹尖端张开位移
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TMCP钢E40-Z35厚钢板低温CTOD韧性试验 被引量:6
14
作者 苗张木 陈庆林 +2 位作者 邹瑞玲 吴华方 李永信 《轧钢》 2007年第4期1-4,共4页
对新研发的TMCP钢E40-Z35厚钢板进行了低温CTOD试验,结果表明其具有良好的低温韧性。讨论了TMCP钢国际船级社认证中进行CTOD试验的相关问题:包括试验规范的选择、试验温度的确定和试验结果的评价等,同时介绍了CTOD的概念、试验方法、试... 对新研发的TMCP钢E40-Z35厚钢板进行了低温CTOD试验,结果表明其具有良好的低温韧性。讨论了TMCP钢国际船级社认证中进行CTOD试验的相关问题:包括试验规范的选择、试验温度的确定和试验结果的评价等,同时介绍了CTOD的概念、试验方法、试验过程及其检验试验结果有效性的方法。 展开更多
关键词 TMCP钢 厚钢板 ctod试验 低温韧性
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基于CTOD工艺的焊接质量控制技术 被引量:3
15
作者 仝明磊 张剑利 +2 位作者 杨建 熊奇 杭建伟 《电焊机》 2016年第4期121-123,共3页
荔湾3-1导管架是中国首个自主建造的深水导管架项目,项目建造过程中采用大量的厚板设计。为降低建造成本,提高建造效率,广泛应用免除焊后热处理的CTOD工艺,该工艺对焊接热输入、预热与层间温度以及层道布置非常敏感,给现场的焊接质量控... 荔湾3-1导管架是中国首个自主建造的深水导管架项目,项目建造过程中采用大量的厚板设计。为降低建造成本,提高建造效率,广泛应用免除焊后热处理的CTOD工艺,该工艺对焊接热输入、预热与层间温度以及层道布置非常敏感,给现场的焊接质量控制工作带来了较大的困难。基于海洋石油工程(青岛)有限公司的项目实践,总结了CTOD工艺的焊接质量控制技术,对其他的类似项目具有一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 ctod工艺 焊接 质量控制
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10CrNi3MoV钢焊接接头夏比吸收功与CTOD值的关系及其在安全评定中的应用 被引量:3
16
作者 孙吉 桂赤斌 倪世丰 《电焊机》 北大核心 2012年第2期62-65,共4页
在结构安全评定时,材料的断裂韧度常由CTOD特征值δC表征。但CTOD试验十分复杂,在许多实际场合可行性不高。与之相对,用于测定材料冲击韧性的夏比冲击试验简单易行,吸收功AKV应用广泛。为了方便船体焊接接头的安全评定工作,考察了10CrNi... 在结构安全评定时,材料的断裂韧度常由CTOD特征值δC表征。但CTOD试验十分复杂,在许多实际场合可行性不高。与之相对,用于测定材料冲击韧性的夏比冲击试验简单易行,吸收功AKV应用广泛。为了方便船体焊接接头的安全评定工作,考察了10CrNi3MoV钢焊接接头的δC与AKV的数值关系,建立了两者之间的估算公式。基于大量试验,应用结构完整性评定SINTAP方法对两副等匹配接头进行安全评定。结果表明,与利用CTOD特征值的第1级评定结果相比,基于估算公式、利用夏比吸收功Akv完成的第0级评定具有一定保守性;但两者结论相差不大,吻合度较好。 展开更多
关键词 材料韧性 夏比冲击吸收功 ctod 数值关系 焊接接头 安全评定
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超高强钢焊接接头CTOD评定的概率方法 被引量:3
17
作者 冷晓畅 陈刚 +2 位作者 马涛 刘占国 苗张木 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2011年第5期1090-1094,共5页
按照规范BS7448与DNV-OS-C401,对60mm厚EQ70高强钢手工电弧焊接接头进行了低温(-10℃)CTOD韧度试验.结果表明:焊缝中心与熔合线处的CTOD值离散性较大,并且一部分CTOD值较低,仅在0.10mm附近.同时对试验结果进行了统计分析,提出CTOD韧度... 按照规范BS7448与DNV-OS-C401,对60mm厚EQ70高强钢手工电弧焊接接头进行了低温(-10℃)CTOD韧度试验.结果表明:焊缝中心与熔合线处的CTOD值离散性较大,并且一部分CTOD值较低,仅在0.10mm附近.同时对试验结果进行了统计分析,提出CTOD韧度评定的概率方法.金相组织表明:焊缝中心与熔合线处的都是韧性较好组织.因此,超高强钢焊接接头的CTOD允许值应适当降低.结合试验研究结果,建议超高强钢焊接接头的CTOD允许值可以取0.10mm. 展开更多
关键词 高强钢 焊接接头 ctod 金相试验 允许值
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焊接接头强度组配对CTOD的影响 被引量:2
18
作者 薛河 赵海燕 史耀武 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期290-294,共5页
利用模拟焊接接头试样三点弯曲试验的方法,就焊接接头强度组配对其断裂性能的影响进行了研究。发现不同的焊接接头强度组配对其断裂韧性和裂纹扩展驱动力有不同程度的影响,在考虑强度组配对焊接接头的断裂性能的影响时,必须从材料的... 利用模拟焊接接头试样三点弯曲试验的方法,就焊接接头强度组配对其断裂性能的影响进行了研究。发现不同的焊接接头强度组配对其断裂韧性和裂纹扩展驱动力有不同程度的影响,在考虑强度组配对焊接接头的断裂性能的影响时,必须从材料的断裂韧性变化和裂纹扩展驱动力变化的两个方面来考虑。 展开更多
关键词 ctod 三点弯曲 强度组配 焊接接头 裂纹
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粉末高温合金FGH96惯性摩擦焊接头室温CTOD测试与分析 被引量:3
19
作者 何胜春 廖云建 +1 位作者 杨美 吴素君 《航空制造技术》 北大核心 2012年第13期98-100,共3页
FGH96是采用损伤容限设计思想研制的新型粉末高温合金,是满足高推比、高燃效发动机使用要求的涡轮盘、环形件和其他热端部件的理想材料。FGH96惯性摩擦焊接头的CTOD值小于母材,其断口的韧窝小于母材。母材和接头断裂路径均为穿晶断裂。
关键词 粉末高温合金 惯性摩擦焊 ctod
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