机械工程学报 ›› 2024, Vol. 60 ›› Issue (14): 126-138.doi: 10.3901/JME.2024.14.126
赵雷1,2, 武言1,2, 徐连勇1,2, 韩永典1,2, 熊昱1,2
ZHAO Lei1,2, WU Yan1,2, XU Lianyong1,2, HAN Yongdian1,2, XIONG Yu1,2
摘要: 高温焊接结构的蠕变裂纹扩展(Creep crack growth, CCG)是影响含缺陷焊接结构可靠性的重要因素。以P92钢焊接接头为对象,设计热影响区(Heat affected zone, HAZ)中心裂纹和HAZ/母材(Base metal, BM)界面裂纹模型的多种材料蠕变性能失配组合,研究蠕变性能不匹配对裂纹尖端拘束水平Q*M以及CCG的影响机制。研究表明,对于HAZ中心裂纹,若周围的蠕变软材料受到裂尖的蠕变硬材料拘束,可能出现二次裂纹;若HAZ和BM的蠕变强度不变,增加焊缝(Welding metal, WM)的蠕变强度,仍会使BM的损伤增加。对于HAZ界面裂纹,若界面的蠕变软材料受到蠕变硬材料拘束,仍可能形成二次裂纹,但形成二次裂纹的倾向变弱。无论是HAZ中心裂纹还是界面裂纹,较窄的HAZ宽度会加剧失配效应。提出基于C*-Q*M的材料蠕变性能失配下焊接接头CCG预测方法,并利用试验结果验证纳入拘束效应的CCG预测方法的准确性。该方法解决不同蠕变性能失配程度的焊接构件CCG速率的精准评估难题。
中图分类号: