对于应力比对25cr2ni2mov钢焊接接头近门槛值区疲劳裂纹扩展曲线转折点的影响

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1、学兔兔www.xuetutu.com第51卷第8期机械工程学报vo1．5lNO．82015年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr．2015DoI：l0．3901／

2、，1ⅥE．2015．08．044应力比对25Cr2Ni2MoV钢焊接接头近门槛值区疲劳裂纹扩展曲线转折点的影响木杜彦楠朱明亮轩福贞(华东理工大学机械与动力工程学院上海200237)摘要：在常温下采用逐级降载法进行不同缺口位置、不同应力比下25Cr2Ni2MoV钢焊接接头的疲劳裂纹扩展试验，研究疲劳裂纹扩展曲线上近门槛值区转折点的变化规律。结果表明，焊接接头的

3、疲劳裂纹扩展曲线在近门槛值区内存在一个转折点，其对应的应力强度范围随应力比的增大而减小，其大小为疲劳门槛值的0．5～0．8。近门槛值区疲劳裂纹扩展转折点前后扩展曲线斜率发生变化表明裂纹扩展机理的改变，热影响区缺口处的转折行为对疲劳裂纹扩展影响较小。应力比低于0．5时，循环塑性区尺寸总体接近于材料特征组织尺寸；应力比高于0．5后，两者偏差加大。应力比低于0．5时转折点对应的循环塑性区尺寸同特征组织尺寸接近，驱动力由AK控制向J_，瑚主导的转变是引起转折点随应力比变化的原因。关键词：疲劳裂纹扩展；门槛值；应力比：焊接接头中图分类号：TG333Effecto

4、fStressRatioontheTransitionPointofFatigueCrackGrowthCurveintheNear-thresholdRegimeofa25Cr2Ni2MoVSteelWeldedJointDUYarmanZHUMingliangXUANFuzhen(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，EastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shanghai200237)Abstract：Near-thresholdfatiguecrackgrowth

5、testsareconductedatvariousstressratiosanddiferentpre‘crackinglocationsofa25Cr2Ni2MoVweldedjointbyusingload-sheddingprocedureatroomtemperaturetoinvestigatethetransitionbehavioroffatiguecrackgrowthcurve．Resultsshowthatthereexistsatransitionpointinthefatiguecrackgrowthcurveinthenea

6、r-thresholdregime，andthestressintensityrangeatthetransitionpointwhichis0．5to0．8timesofthefatiguethresholddecreaseswiththeincreasingofstressratio．Thediferentslopevaluesofthefatiguecrackgrowthcurvebeforeandafterthetransitionpointindicatesthechangeofcrackpropagationmechanisms．Thetr

7、ansitionbehaviorwithpre-cracksintheheat—afectedzoneshowsslightinfluenceonthefatiguecrackgrowthbehavior．Thecyclicplasticzonesizeatthetransitionpointisfoundclosetothecharacteristicmicrostructuresizewhenloadratioisbelow0．5．Itisindicatedthatthetransitionofcrackgrowthdrivingforcefrom

8、stressintensityrangeAKtomaximumstressintensityisresponsiblefortheloadratioinfluenceonthetransitionpoint．Keywords：fatiguecrackgrowth；transitionpoint；stressratio；weldedjoint折L6J，进而细分为直接段与曲线段两个区域，并提0前言出多种方法来确定转折点J。为研究转折点出现的机理，人们分析了材料屈服强度[8】、特征尺寸[10-11]、应力比【，和环境吲的影疲劳长裂纹扩展J一般分为三个阶段：低

9、速扩响规律。通过计算转折点对应的循环塑性区尺寸与展区、稳定扩展区和最后断裂区。裂纹稳定扩展区呈