分析9cr与crmov异种焊接接头疲劳裂纹扩展门槛值研究

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1、上海金属第37卷喜砉AKI(MPa·m)图2CrMoV母材试样(a)da／dN和AK关系及(b)1×10～～1×10。mm／cycle区间内lgAK—lg(da／dN)的线性拟合图Fig．2CrMoVbasemetalspecimen(a)therelationshipbetweenda／dNandAK，(b)linearfitoflgAKtolg(da／dN)among1×10to1×10mm／cycle喜耄MC／(MPa·in“)图3CrMoV热影响区试样(a)da／dN和△K关系及(b)1×10～～1×10I7mm／eycle区间内lgAK—lg(da／dN)的线性拟合图Fi

2、g．3CrMoVheataffectedzonespecimen(a)therelationshipbetweenda／dNandAK，(b)linearfitoflgAKtolg(da／dN)among1X10一to1×10mm／eycle喜喜M~／(MPa·m“)图49Cr母材试样(a)da／dN和AK关系及(b)1×10～～1×10mm／cycle区间内lgAK-lg(da／dN)的线性拟合图Fig．49Crbasemetalspecimen(a)therelationshipbetweenda／dNandAK，(b)linearfitoflgAKtolg(da／dN)amo

3、ng1×10一to1×10一mm／cycle第4期刘霞等：9Cr与CrMoV异种焊接接头疲劳裂纹扩展门槛值研究19应力比对门槛值具有较大的影响，按照降1×10mm／cycle区间内lgAK-lg(da／dN)的线性K法处理试样需要对应力比进行控制。本实验对拟合图。在应力比R=0．5、0．7和0．9条件下对进行设定，分别设为0．5、0．7、0．9，对数据进行统应的疲劳门槛值△分别为4．04、3．70、3．14计用origin绘图并对1×10～～1×10ram／cycleMPa·m。图6(a)为9Cr+CrMoV焊缝区试样区间的AK．da／dN数据作对数处理后进行线性拟在应力比R=0．

4、5、0．7和0．9条件下的疲劳裂纹合，求出Paris公式的c和稳态裂纹扩展区斜扩展速率(da／dN)和裂纹尖端应力强度因子AK率m。变化关系图。图6(b)为各应力比条件下da／dN图5(a)为9Cr热影响区试样在应力比R=在1×10。。。～1×10mm／cycle区间内lgAK-lg0．5、0．7和0．9条件下的疲劳裂纹扩展速率(da／(da／dN)的线性拟合图。在应力比R=0．5、0．7dN)和裂纹尖端应力强度因子AK变化关系图。和0．9条件下对应的疲劳门槛值△K分别为4．74、4．11、3．10MPa·m。图5(b)为各应力比条件下da／dN在1×10～～。喜鲁A(MPm，2)

5、lgAK图59Cr热影响区试样(a)da／dN和AK关系及(b)1×10一～1×10。mm／cycle区间内lgAK—lg(da／dN)的线性拟合图Fig．59Crheataffectedzonespecimen(a)therelationshipbetweenda／dNandAK，(b)linearfitoflgAKtolg(da／dN)among1×10to1×10。mm／cycle蕙lAK／(MPa‘m”)lgAK图69Cr+CrMoV焊缝区试样(a)da／dN和△关系及(b)1×10～～l×10mIn／cycle区间内lgAK-lg(da／dN)的线性拟合图Fig．6Wel

6、dmetalbetween9CrandCrMoVspecimen(a)therelationshipbetweenda／dNandAK，(b)linearfitoflgAKtolg(da／dN)among1×10to1×10mm／cycle2．2疲劳实验结果分析的主要参量，当AK小于门槛值AK。时，裂纹基本应力强度因子幅值AK是控制裂纹扩展速率上不扩展。当应力强度因子略高于门槛值时，裂20‘上海金属第37卷纹低速扩展且其速率随AK增加而快速升高，此槛值逐渐减小，即裂纹随着应力比的增大而越不阶段称近门槛值扩展区。当AK继续增加，裂纹易扩展；从图7斜率可以看出，CrMoV侧的裂纹门扩展

7、速率由快速升高变为以一恒定的升高速率缓槛值受的影响比9Cr侧要大，焊缝的裂纹门槛慢升高，此阶段即中部稳态扩展区。当AK进一值随R的变化和9Cr侧相当。步升高，裂纹再次变为快速升高直至裂纹，此阶段3结论称快速扩展区。(1)焊缝的疲劳扩展门槛值与两侧母材及热裂纹前缘塑性区随AK不断下降而缩小。而影响区差别不大，说明该焊接工艺能够满足9Cr材料内部因素影响较为复杂，一方面是闭合效应与CrMoV异种焊接接头疲劳性能的需求。对裂纹尖端后部的作用，一方面是裂纹尖端的钝(2)随着应