厚钢板焊接接头韧度CTOD评定研究

论文题目: 厚钢板焊接接头韧度CTOD评定研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 机械设计及理论

作者: 苗张木

导师: 陶德馨,余天庆

关键词: 裂纹尖端张开位移,焊接接头,韧度,厚钢板

文献来源: 武汉理工大学

发表年度: 2005

论文摘要: 材料的破坏过程和焊接结构的完整性,是破坏力学和材料科学交叉的研究领域。随着国民经济的高速发展,我国海洋结构、桥梁结构、现代建筑及水电核电等工程建设项目规模越来越大,焊接结构呈现大型化、厚壁化的发展趋势,而厚钢板焊接施工工艺、焊接接头质量控制与评价的理论研究与工程实践经验却相对缺乏,使得厚钢板焊接接头韧度的评定和控制成为工程建设中的一项重要的关键技术,倍受力学界、材料科学界和工程界的共同关注。厚钢板焊接接头韧度的裂纹尖端张开位移(CTOD)评定技术,因其科学性、准确性和费用适中等优点,有广阔的应用前景。但其中存在的一些关键问题,如适用性证明、焊接接头CTOD允许值的确定、焊缝试样疲劳预制裂纹合格率较低、焊接接头CTOD与J积分之问的关系不明确等问题,有待于进一步深入研究。 本文从工程试验和理论两个方面系统深入地研究了上述问题,并取得了以下五个方面的成果。1)证明了CTOD方法评定厚钢板焊接接头韧度的适用性,建立了厚钢板焊接接头韧度CTOD评定技术的实验基础;2)提出了确定厚钢板焊接接头CTOD允许值的“母材参考法”和“类比法”,为合理确定大中型厚壁结构焊接接头韧度指标提供了实用简便的方法;3)提出了能够大幅度提高厚钢板焊缝试样疲劳预制裂纹合格率的“高K比法”,使试样合格率高达93%;更重要的是从“高K比法”制备的试样上测定的CTOD韧度能准确反映焊接接头的韧性,是韧度的真值:并且“高K比法”简化了原来的焊接接头CTOD试验方法,使CTOD试验更快捷、费用更低:4)提出了在一个试样上同步测定CTOD和J积分的“双引伸计法”,为CTOD与J积分之间的关系这一弹塑性断裂理论问题的研究提供了可靠的实验方法;5)发现了在厚钢板焊接热影响区中CTOD与J积分呈线性关系,而且这种关系受焊接工艺差异性的影响不大。这些研究成果,不仅改进了焊接接头CTOD试验方法,完善了厚钢板焊接接头韧度的CTOD评定体系,而且为大型厚壁结构的完整性评估提供了重要的技术支撑。 本文把上述研究成果,成功地应用于两种典型的大型厚壁结构的焊接建造

论文目录:

第一章 绪论

1 裂纹尖端张开位移(CTOD)试验原理与方法

2 厚钢板焊接结构的工程应用

3 焊接接头韧度测试主要方法

4 厚钢板焊接接头韧度CTOD评定有待研究的问题

5 本文主要工作

6 本章小结

第二章 厚钢板焊接接头韧度CTOD评定的基本问题

1 厚钢板焊接接头韧度CTOD评定的适用性证明

2 厚钢板焊接接头CTOD允许值确定方法

3 本章小结

第三章 预制厚钢板焊缝试样疲劳裂纹的“高K比法”

1 有关说明与概念

2 预制焊缝试样疲劳裂纹的问题

3 分析与假设

4 “高K比法”应用

5 相关分析

6 结论与讨论

7 本章小结

第四章 “双引伸计法”及厚钢板热影响区J-CTOD关系研究

1 J积分及其试验原理

2 J-CTOD关系研究历史

3 “双引伸计法”

4 厚钢板焊接热影响区J-CTOD关系实验研究

5 本章小结

第五章 导管架厚钢板焊接接头韧度CTOD评定

1 工程背景

2 DH36厚钢板焊接接头韧度CTOD评定

3 DH40厚钢板焊接接头韧度CTOD评定

4 本章小结

第六章 钢箱梁厚钢板焊接接头韧度CTOD评定

1 背景情况

2 S355ML厚钢板焊接接头常温韧度CTOD评定

3 厚钢板母材与焊缝CTOD试样断口扫描电镜观察

4 S355ML厚钢板焊接接头低温韧度CTOD评定

5 本章小结

第七章 全文总结与展望

1 全文总结

2 研究展望

参考文献

在学期间的主要项目和论文

致谢

附录Ⅰ CTOD定义与判据

附录Ⅱ “高K比法”预制疲劳裂纹数据

发布时间: 2005-10-11

参考文献

• [1].Ti-22Al-25Nb合金激光焊接接头高温变形及焊管胀形性能研究[D]. 孔贝贝.哈尔滨工业大学2017
• [2].2707双相不锈钢搅拌摩擦焊焊接接头微观组织及性能研究[D]. 李建春.太原理工大学2017
• [3].碳钢焊接接头CO2腐蚀行为及耐蚀焊材开发的研究[D]. 路永新.天津大学2017
• [4].力学性能失配焊接接头的强度及变形行为[D]. 朱亮.兰州理工大学2005
• [5].复合零部件异种金属焊接接头显微结构特征及其转变机理研究[D]. 潘春旭.武汉交通科技大学1998
• [6].镁合金低功率激光—氩弧复合焊接技术的研究[D]. 宋刚.大连理工大学2006
• [7].车用铝合金焊接接头及基本单元件的大变形力学行为研究[D]. 乔及森.兰州理工大学2007
• [8].空间热循环下承载铝合金焊接接头损伤机理与数值模型[D]. 金成.哈尔滨工业大学2008
• [9].核电焊接接头裂尖力学特征及环境致裂裂纹扩展速率研究[D]. 赵凌燕.西安科技大学2014
• [10].核电安全端异种金属焊接接头应力腐蚀开裂裂尖力学特征[D]. 汪卫兵.西安科技大学2015

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• [3].焊接钢结构疲劳强度与寿命预测理论的研究[D]. 管德清.湖南大学2003
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• [5].箱型结构焊接变形预测、控制及应用[D]. 崔晓芳.大连交通大学2005
• [6].薄板结构焊接变形的预测与控制[D]. 侯志刚.华中科技大学2005
• [7].RPC超细组织钢的焊接物理冶金研究[D]. 刘吉斌.华中科技大学2005
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• [9].X80管线钢焊接工艺及可靠性研究[D]. 陶勇寅.天津大学2005
• [10].力学性能失配焊接接头的强度及变形行为[D]. 朱亮.兰州理工大学2005

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