超聲沖擊對高強鋼焊接接頭疲勞性能影響研究.pdf

1、為了滿足更高的強度設計需要,以及結(jié)構(gòu)尺寸、自重等方面要求,高強鋼的應用越來越受重視。低合金高強鋼以其高強度、高韌性以及優(yōu)良的高、低溫性能,在汽車、船舶、工程機械、石油化工等眾多領域得到了廣泛的應用。
　　疲勞斷裂是實際工程中常見的主要失效形式之一,其發(fā)生突然、能在低載荷下失效且不易被檢測,往往造成重大的人身、財產(chǎn)、設備損失。高強鋼雖有諸多良好性能,但其焊接接頭的疲勞強度并不理想。這是由于表面焊接缺陷的存在,消減了疲勞過程中與材料強

2、度相關的裂紋萌生階段,裂紋的擴展階段占整體疲勞壽命的絕大部分,而此階段裂紋擴展速度并不受鋼材強度差異的影響。所以對于焊接接頭的疲勞,低合金高強鋼體現(xiàn)不出其強度上的優(yōu)勢,若不承受較大靜載、應力比不大的情況下,不推薦使用高強鋼。
　　本文針對高強鋼的以上應用問題,提出采用超聲沖擊處理的方法對其焊接接頭進行處理,并研究其疲勞性能,本文主要包括以下內(nèi)容。
　　對比不同強度鋼材對接接頭,經(jīng)超聲沖擊處理疲勞強度的提升程度。本文發(fā)現(xiàn),焊態(tài)

3、下 Q235、Q345、S690QL三種鋼的對接接頭疲勞強度無明顯差異。但經(jīng)超聲沖擊處理后,隨著強度級別的提高,疲勞強度的提高幅度更大。
　　針對在役焊接結(jié)構(gòu),本文對循環(huán)加載一段時間的對接接頭實施超聲沖擊處理,并將其疲勞壽命與原始焊態(tài)相同載荷條件下的對比。本文發(fā)現(xiàn),超聲沖擊處理能顯著延長焊接接頭的剩余疲勞壽命,甚至能消除一定深度內(nèi)的疲勞裂紋而達到直接超聲沖擊處理的焊接接頭的疲勞性能。而且,50％N(原始焊態(tài)95%存活率、75%置信