907A鋼焊接接頭J-,IC-測試方法探討與斷裂行為分析.pdf

1、對較高撕裂阻力的金屬，應用現(xiàn)行J積分測試方法(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)，以致不能順利測出材料的JIC值。因此，對工業(yè)延性金屬啟裂過程進行了分析，認為：延性金屬裂紋試樣受載后的啟裂過程是一個由塑性變形為主導的裂尖鈍化和伸張變形向微孔聚集型斷裂過渡的過程，是一個逐漸發(fā)展的、連續(xù)的和由量變到質變的過程。開裂點作為衡量材料裂紋啟裂阻力的性能，實際上是裂尖完成這一過渡，并造成宏觀效果的時刻，也

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

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