畢業(yè)設計(論文)外文參考資料及譯文-在壓力容器鋼中焊縫的斷裂行為(編輯修改稿)
2025-02-08 21:34 本頁面
【文章內容簡介】 kev 圖 6 在壓力容器鋼中典型雜夾物的 SEMEDX 光譜 可以看出，雜夾物中富含氧、鋁、 硅、錳，以及鈣和 鋯 的痕跡。根據 Shim的調查研究，鐵的能譜譜峰在能量分散 X射線顯微光譜分析中被認為是源自鋼基體【 9】。自從雜夾物在商業(yè)焊接中被發(fā)現后每個雜夾物都應該是通常由幾個結晶的和、或者非晶相組成的絡合物【 10】。目前雜夾物是 SiO2MnOAl2O3的混合物，包含少量的鈣和鋯 【 11】。 由圖 7可以看出，對于起點位置在熱影響區(qū)的裂縫，裂縫斷裂將會傳導到焊接金屬上。換言之，裂縫最初位于熱影響區(qū)區(qū)域和尖端接近熱影響區(qū)與焊接金屬之間界面的，將成長為焊接金屬區(qū)域，而且穿過整個焊接金屬。如圖 8，在焊接 金屬上大面積的準解理斷面遠離著裂紋尖端斷裂面（見圖 8b），而且在熱影響區(qū)的等軸韌窩略低于裂紋尖端的斷裂面（見圖 8a）。 圖 7 圖片展示疲勞預裂紋尖端與斷裂裂紋路徑的示意圖（箭頭表明缺口加上疲勞預裂紋） 圖 8 在焊接金屬中試樣（ a）在低于裂紋尖端的 SEM 斷裂面； 遠離裂紋尖端的焊接金屬（ b）。 人們普遍接受的是，有三種焊接接頭在熔焊過程中是根據強度錯配理論【 12,13】進行的。它們是過盈配合（焊接金屬的屈服強度比基底金 屬屈服強度高），過低配合（焊接金屬的屈服強度比基底金屬的屈服強度低）和匹配配合（焊接金屬的屈服強度與基底金屬的屈服強度相近）。 強度不匹配率（ M）的定義如下： M=焊接金屬的屈服強度 /基底金屬的屈服強度 （ 1）。 對于目前 M為 的焊接被確定為匹配配合的焊縫。作為預裂紋接近來自于熱影響區(qū)的界面，裂紋尖端的塑性區(qū)擴展到焊接金屬上，取代通過熱影響區(qū)完全流出的區(qū)域。這些結果與 Angamuthu【 12】的調查研究不同。 據報道，壓力容器鋼焊接的斷裂行為以及在熱影響區(qū)的疲勞預裂紋尖端受到 在裂紋尖端的顯微結構的強烈影響【 13,14】。特別是， Gubeljak【 13】發(fā)現焊縫類型對初期裂紋擴展的斷裂行為沒有影響。它表明，在焊接時針狀鐵素體（晶內成核的細鐵素體板塊）組織主要在熱影響區(qū)中獲得（見圖 3）。眾所周知，針狀鐵素體由于其細化晶粒尺寸和交織的結構可以提供一個高強度的優(yōu)化組合和良好的韌性【 15，16】。在奧氏體 針狀鐵素體轉變期間，每個板條分別在一定程度上不同的方向從其鄰元素形核，并在徑向方向成長，導致在熱影響區(qū)的針狀鐵素體性質的聯鎖。此外，個別針狀鐵素體板或板條包含相對較高密度的位錯【 16】 。因此，針狀鐵素體的比例越大，其在韌性上的改善越大，因此，在焊接熱影響區(qū)中提供的抗裂紋擴展越高。 在焊縫中，已經知道存在的雜夾物根據它們對針狀鐵素體的形成的作用影響著其斷裂行為【 17】。針狀鐵素體體積分數和鐵素體尺寸主要受雜夾物的尺寸和體積分數所控制【 18】。 Barbaro 等人發(fā)現針狀鐵素體成核需要的雜夾物尺寸最低限度為 m。特別是，雜夾物的尺寸越大，雜夾物中針狀鐵素體形核的潛能越高。如圖 5 所示的研究結果表明在焊接中有大約 47%的雜夾物微粒尺寸在 m 和 μ m之間，其余的上升
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