解析316l不锈钢扩散焊接头高温蠕变性能

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1、316L不锈钢扩散焊接头高温蠕变性能安子良。轩福贞，涂善东(1．上海应用技术学院机械工程学院，上海201418；2．华东理工大学机械与动力工程学院，上海2002371摘要：以非标准持久试样进行了316L不锈钢扩散焊接头蠕变与持久试验。采用0函数法描述和预测了316L不锈钢扩散焊接头蠕变曲线，并由0函数法计算了最小蠕变应变速率和接头在6MPa，550oC条件下蠕变应变达到0．2％时的使用寿命，并将蠕变应变0．2％作为以316L不锈钢为母材的扩散焊构件高温结构设计标准。由持久试验结果可知，0函数法与Larson—Miller法外推的316L不锈钢直接扩散焊接头蠕变断裂时间较为一致。关

2、键词：扩散焊；蠕变变形；持久强度；0函数法中图分类号：TCA53．9；TG142．71文献标识码：A文章编号：1001—4837(2011)07—0006—05doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2011．07．002High—temperatureCreepPropertiesofDiffusionBondingJointsOf316LStainlessSteelANZi—hang，XUANFu—zhen，TUShan—tung(1．SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiInstituteofTechnology，Sh

3、anghai201418，China；2．SchoolofMechanicalandPowderEngineeringofEastChinaUniversityofScienceandTechnology，Shang—hai200237，China)Abstract：Thenon—standardspecimenisusedinthecreepandstressrupturetestofthe316Lstainlesssteeldirectdiffusionbondingjoint．Thecreepcurveisinterpretedintermsofthe0projectcon

4、ceptmeth—od，tl1eminimumcreepstrainrate，creepcurveandremainlifeat6MPaarecalculatedbyusing0projectmethod．thecreepstrainof0．2％isselectasthedesigncriterionforthedifusionbondingcomponentathishtemperature．Asknownformthestressruptureexperimentalresults．theremaininglifeextrapolatedbylarsen—Milerequat

5、ionisrelativelyconsistentwiththatcalculatedbythe0projectconceptmethod．Keywords：difusionbonding；creepdeformation；rupturestrength；the0一projeetconcept结构加工的特点，成为先进制造技术领域和微小0引言型化学机械系统封装的首选加工工艺，非常适合制备工作高温高压环境中的微小型换热器、反应扩散焊技术以其加工精度高、适于复杂几何器和微槽道反应器等。随着现代微小型化学基金项目：上海应用技术学院校内基金项目：扩散焊接头尺寸效应研究(1020K09500

6、3)6第28卷第7期压力容器第224期机械系统工作温度和压力的提高，构件中扩1050℃和1h，其接头的常温与高温性能如表l散焊接头所面临的蠕变断裂与早期：是效的风险日所示。益增加，但关于扩散焊接头高温性能及构件高温表1316L不锈钢扩散焊接头力学性能结构完整陡研究文献则较少，因而研究扩散焊构2O℃550℃件高温蠕变性能与制订扩散焊构件高温结构设计试样编号02O"b65O"o2O"b65准则已是刻不容缓的课题。从工程应用的角度／MPa／MPa／％／MPa／MPa％看，对含有缺陷的构件只要满足安全评定要求是DB12022803．1485．6J491．98完全可以使用的，但要在服役过程

7、中注意检测缺陷的演化情况以避免事故发生，因此研究含缺陷由于本文扩散焊构件最大加工尺寸为160的扩散焊接头高温蠕变性能既具有工程实践价值mm，因此参照GB／T2039-1997《金属拉伸蠕变又具有理论意义。文中根据微小型化学机械系统的特点和参照及持久实验方法》设计了标距为5mmx60mm、05mm×50mm的蠕变与持久非标准试样，具体熔焊接头蠕变性能测试方法及标准，选择焊合率尺寸和形状如图1所示。材料实验机为经过计算约50％的316L不锈钢直接扩散焊接头为高温蠕机改造的RD2—3型