机械工程学报 ›› 2015, Vol. 51 ›› Issue (12): 69-75.doi: 10.3901/JME.2015.12.069
马婧, 赵子华, 聂宝华, 郑志腾, 张峥
MA Jing, ZHAO Zihua, NIE Baohua, ZHENG Zhiteng, ZHANG Zheng
摘要: 采用超声疲劳试验方法(20 kHz),研究TC21钛合金电子束焊接接头的超高周疲劳性能与断裂机理。结果表明,TC21钛合金电子束焊接接头的疲劳性能要远低于母材的疲劳性能。在短寿命阶段,电子束焊接接头和母材的疲劳裂纹均在表面萌生;当寿命增大时,两者疲劳裂纹的萌生位置均由表面转向内部,母材的疲劳裂纹主要萌生于内部显微组织,而电子束焊接接头疲劳裂纹主要萌生于内部焊接气孔缺陷。当寿命较长时,疲劳源区会出现“鱼眼”形貌特征,源区附近有白色颗粒状细晶区,即细晶区(Fine granular area, FGA),其应力强度因子在2.90~3.33 MPa•m1/2,与疲劳寿命没有直接关系,可以认为是疲劳裂纹扩展门槛值。此外,基于AKINIWA小裂纹扩展理论,定量分析气孔尺寸与TC21焊接接头疲劳极限、疲劳应力的关系。
中图分类号: