PDF《镍基 合金 焊接 热裂 纹的动态过程研究》

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. 因此 , 本研 究选 择试 样加载条件如 下 别炉 号分别 以、〕、、即恒应 变 速率拉 伸,三个 炉一号以 升,恒应 变速率拉 伸.均采用慢应 变,以观察其 品间、晶界的组织状态 变 化和 高温 塑性 . 用 函数记 录仪测绘 一.曲线 . 通 过金相显 微镜直接观 察组织变化 、 裂纹的起始部位及其扩展 直 至断裂 的动 态过 程,测定 相关的时 间.选择典型组 织 变化 拍照 或连续 拍照 . 试 验温 度 ℃是 参照 合金焊接 热模拟试 验所得零 塑性温 度选 择的,这样可使三 个炉 号的晶问和 晶界 的局 部液化程度不 同,抗塑变的能力 也不 同,形成热裂纹 的特 期,镍基合金 焊接 热裂 纹 的动态过程研 究征也会不 同,以进行 比较 .

三、试验结果应变对 热裂纹 的影 响图所示为中限成 分的炉号 合金焊接接头在 ℃时,以四种不 同应 变速 率拉伸的 一￡曲线 . 图 为其应 力 变化 与加载时 间及裂纹 出现 时间的关系 . 山图 可知 , 同一 成分 的合金 不 同应 变条件拉 伸时 , 一 曲线 的特征 基 本相似 , 但存在 一定 差别.应变速 率较高者强度 稍高,而曲线下 降较陡一 些,应变速 率较 小 的试样 , 裂纹出现 的时间较晚,裂纹扩展 直至断裂 的时 间较长 , 曲线 下降趋势较平 缓.实际结果 表明,司一 成分合金的焊接接头 的热裂纹特征 主要受应 变条件的控制 . 可 以认 为,为了减少和 防止热裂纹,应尽量 减小应 力和 应变.例如实际生 产中 , 采用 小焊 接电流或预热缓 冷等措施 , 使 热应 力作用下 产生 的应 变不 超过焊接接头 抗热裂纹的临界塑 变能力 , 热裂纹倾 向性将减 、. 二℃二℃产奋义 一'

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形成裂纹时 形 戎哭坟时户 心盯洲盯即洲谓日图炉号合金 ℃不 同应 变速率拉伸的 一￡曲线 图 炉号合金 ℃不同友变 主率 '

, 、 应力、裂纹 与加 载时问关 系曲线 化学成分对热裂纹的影 响图所示 为化学成分不 同的三个炉号试 样,以印同一应变速 率拉伸 的一.曲线及启裂 时间.由图可知 , 低高的邪炉的强 度最 高,中限成分 的 号次之 , 全焊接学报卷上限的 炉最低.达到最 高强度 后,随着加 载时 间 和应 变量 ￡ 的增加,开始出现裂纹 . 强度下 降,而下降的速 率不 同,以低 高 炉下 降最 快.曲线呈 陡直 下降.其他两 炉下 降较平 缓,即裂纹扩展 延 续的时 间不 同,但焊 缝 启裂 的时刻均稍许滞 后 于最 高强度达 到的时刻 . 各炉号 焊缝 . .℃的 应力 、 应变及裂纹断裂特征 列于 表.可以看出 , 各炉号 之 间的断裂特征差别较 大,这与化学成分 有着密切的关系 . 衰不同炉号 应力 、 应变、裂纹 、 断 裂的 特征 一…嘿…嘟州嘿 问 州黔 呻…霆剔…断鄂应'

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均从加 载开始 计算 ℃ 拉价 '

. 分 析认 为,试验温度 ℃超过低 高的炉合金 的零塑性温度 , 虽然加载后短时间内具有较高强度 , 但 随着加载 时间的延长 , 焊缝 晶间液化 , 强度 迅 速下 降,抗塑 变能力降低 . 形成裂纹 , 迅速扩展并断裂 , 只经历,图中曲线呈 陡 直下 降.并且断裂时应 变量较小 、 表 明其 焊接热裂纹倾 向较大 , 与 焊接裂纹倾 向性试验结果 表一致.卫.℃未超 过 全上 限炉的零塑性温 度,晶间液化的可能性很小 .℃低于中限 炉 的零塑性温度 , 可能不 产生晶界液化,因此 这两炉的强度下 降较平缓 , 塑性 较高.一般 认为 , 枝晶间或晶界存在液态 膜时,合金的塑 性要 下降 , 当应力作用下 应 变超过其塑性所能承受 的极 限应变量时,液膜将 因晶界滑动而形成微裂 , 逐步 扩展直 至断裂 . 从图中曲线 可知,和炉试 样具有较好的 高温 塑性 , 有较高的承受塑变的能力 , 可以吸收较多 的形变 功,使应 力得 以松弛 , 不 易形 成沿晶裂弓玄尹℃右二火一'