-196℃奥氏体不锈钢母材与焊缝的动态断裂韧性

在-196℃对S30408奥氏体不锈钢的母材和焊缝进行了夏比摆锤冲击实验,采用改进的柔度变化率法得到了低温下不锈钢母材夏比试样的起裂点。结果表明,采用改进的柔度变化率法得到的结果比采用传统的柔度变化率法得到的结果更准确。根据实验得到的载荷-位移曲线,结合采用Schindler法和关键曲线法各自所得结果的优点,得到了不锈钢母材的动态裂纹扩展阻力曲线(动态J-R曲线)。依据不锈钢焊缝在低温动载下的载荷-位移曲线及其断裂特征,通过线弹性断裂力学计算获得其动态断裂韧性。

冲击作用下核用Q390D钢的裂纹扩展阻力曲线研究

为确定典型的压力容器钢材Q390D的裂纹扩展阻力曲线,对含预制裂纹的核用Q390D钢试样进行夏比冲击试验,得到了试样的载荷–位移曲线和冲击吸收功曲线。通过柔度变化率法计算试样的起裂时间,并分别采用准静态法、经验的Schindler法和归一化方法分析得到Q390D钢在冲击载荷下的动态裂纹扩展阻力曲线(J-R曲线)。归一化方法在计算过程中考虑到裂纹扩展的修正,其J-R曲线的预测精度与实际误差较小,但计算过程较为繁琐,效率较低。对比分析表明,与归一化方法相比,准静态法由于未考虑动态效应,J-R曲线的精度较低;Schindler法的相对误差较小,得到的J-R曲线偏于保守,且便于求解,适用于工程应用。

准静态和动态加载对裂纹扩展阻力曲线的影响及其关系的研究

对典型压力容器用钢Q345R预制裂纹夏比冲击试样进行示波冲击试验,得到了Q345R钢的载荷-位移曲线,并根据试验数据,利用J积分增量方程和Schindler方法分别计算得到Q345R钢在冲击加载下的动态裂纹扩展阻力曲线(J-R曲线)。然后将动态J-R曲线和准静态加载条件下试验得到的J-R曲线进行对比发现,动态加载条件下的J-R曲线高于准静态加载时得到的结果。最后,建立了动态和准静态加载下J-R曲线之间的关系式,对工程应用具有重要的参考意义。