申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2021-02-03

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN112945769B

主分类号：G01N3/32

分类号：G01N3/32;G01N21/88;G01N1/28;G01N1/32

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2021.07.02#实质审查的生效;2021.06.11#公开

摘要：一种焊接接头低周疲劳裂纹扩展性能薄弱微区的评价方法，在处理后的标准紧凑拉伸试样上施加交变载荷以预制疲劳裂纹；在疲劳裂纹尖端的应力强度因子恒定条件下，进行低周疲劳裂纹扩展试验，绘制疲劳裂纹扩展速率与疲劳裂纹长度的曲线；将裂纹长度与微区对应，获得裂纹长度‑接头微区的对应关系，得到焊接接头中焊缝区‑热影响区‑母材区的疲劳裂纹扩展速率分布曲线，从而评价焊接接头低周疲劳裂纹扩展性能薄弱微区。本发明能够保证焊接接头完整性的同时，保证焊接接头的疲劳裂纹扩展主要受各微区残余应力、显微组织结构梯度、材料内部及表面缺陷等内部因素的影响，可作为金属焊接结构及金属梯度材料的低周疲劳裂纹扩展性能薄弱微区的评价。

主权项：1.一种焊接接头低周疲劳裂纹扩展性能薄弱微区的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按照疲劳裂纹扩展速率的试验标准，在焊接接头板中切取加工标准紧凑拉伸试样，并对标准紧凑拉伸试样前和后表面进行厚度减薄处理；S2、在处理后的标准紧凑拉伸试样上施加交变载荷以预制疲劳裂纹；S3、在疲劳裂纹尖端的应力强度因子恒定条件下，进行低周疲劳裂纹扩展试验，采集裂纹扩展速率与裂纹长度的坐标点，绘制疲劳裂纹扩展速率与疲劳裂纹长度的曲线；S4、根据所得疲劳裂纹扩展速率与裂纹长度的曲线关系，将裂纹长度与微区对应，获得裂纹长度-接头微区的对应关系，得到结合疲劳裂纹扩展速率-裂纹长度的数据结果，从而得到焊接接头中焊缝区-热影响区-母材区的疲劳裂纹扩展速率分布曲线，从而评价焊接接头低周疲劳裂纹扩展性能薄弱微区；步骤S1中，标准紧凑拉伸试样切口方向垂直于焊缝方向；步骤S1中，切口尖端位于焊缝内侧，且距离焊缝中心线不能小于1mm；步骤S1中，所述焊接接头中焊缝的宽度大于4mm；步骤S1中，焊接接头中的焊缝横截面的上端和下端的宽度相同；步骤S2中，采用大于疲劳裂纹扩展试验最大力值的力产生疲劳裂纹，并将该力分级降到试验最大力值，每级下降率不大于20%；步骤S3中，应力强度因子的恒定控制值选取钛合金在高速扩展阶段的12-26MPam12范围内；步骤S3中，采用柔度法测量疲劳裂纹的长度；采用2kN的最大载荷，10Hz的加载频率，载荷波形为正弦波，R=0.1的应力比进行低周疲劳裂纹扩展试验；步骤S4中，微区通过以下过程确定：采用砂纸由低到高粒度进行标准紧凑拉伸试样表面打磨，并抛光，然后采用Kroll试剂进行腐蚀，最后通过光学显微镜拍摄宏观裂纹形貌并记录裂纹所在微区位置；步骤S4中，通过image-j测量焊接接头各微区内的裂纹长度。

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权利要求：

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