改善304L焊接接頭疲勞性能的低相變點藥芯焊絲及應(yīng)用研究.pdf

1、焊接結(jié)構(gòu)日益重要，然而焊接結(jié)構(gòu)不斷發(fā)生斷裂事故，統(tǒng)計資料表明，90％的斷裂是由疲勞失效引起的。因此提高焊接接頭的疲勞性能有著顯著的社會效益和經(jīng)濟效益。本文針對304L不銹鋼開發(fā)低相變點藥芯焊絲及改善其焊接接頭疲勞性能的應(yīng)用進行了系統(tǒng)研究。
　　 基于馬氏體相變原理，研制了適用于304L不銹鋼母材焊接接頭焊趾熔修處理的低相變點藥芯焊絲(Low Transformation Temperature Welding wire，縮寫為L

2、TTW)，先對LTTW單道焊縫的殘余應(yīng)力進行測試，結(jié)果表明焊縫表面存在殘余壓縮應(yīng)力，然后對其焊縫金屬的沖擊韌性、顯微組織、金相組織和硬度進行了測試和分析。
　　 利用ANSYS模擬非承載十字接頭的焊接溫度場和焊后殘余應(yīng)力的分布，接頭形式分為三種：原始焊縫、308L焊趾熔修和LTTW焊趾熔修。焊接溫度場模擬結(jié)果吻合焊接的實際情況。殘余應(yīng)力場的結(jié)果表明，相比于原始焊縫焊趾部位的拉伸應(yīng)力值，308L焊趾熔修提高了焊趾部位的殘余拉伸應(yīng)力

3、，而LTTW焊趾熔修由于低相變點焊材的相變膨脹作用使得殘余拉伸應(yīng)力變?yōu)闅堄鄩嚎s應(yīng)力。
　　 針對非承載十字接頭進行疲勞試驗，結(jié)果證明相比于普通焊接接頭，LTTW焊趾熔修焊接接頭的疲勞強度提高7.87％。相比于308L焊趾熔修的焊接接頭，LTTW焊趾熔修的焊接接頭疲勞強度提高5.84％。在高、中、低三種應(yīng)力水平下，經(jīng)LTTW焊趾熔修處理的試樣疲勞壽命提高幾倍至二十幾倍。并對疲勞數(shù)據(jù)進行了統(tǒng)計分析，結(jié)果表明即使考慮分散性的影響，LT