承载超声冲击提高焊接接头疲劳性能的研究

摘要

针对大型结构以及在役工程构件焊接接头疲劳延寿问题，提出了一种新方法-承载冲击，并对其改善焊接接头疲劳性能的机理进行了研究，旨在为工程实践应用以及工艺参数的优化提供参考。
　　 对20＃钢T型管接头进行疲劳试验，在应力比为0.75条件下，对比焊态、超声冲击态、承载超声冲击态的疲劳寿命，试验结果表明：承受静载后再进行超声冲击处理，疲劳寿命延长5.6～12.2倍。
　　 观察表层显微硬度以及显微组织测试发现：承载超声冲击态管接头焊趾区硬度与焊态相比提高了49.7％；超声冲击态焊趾区硬度值仅仅比焊态提高了19.5％；观察显微组织发现：承载与非承载超声冲击试件在焊趾区都有塑性变形层，而且承载超声冲击试件变形层晶粒大小明显小于非承载超声冲击试件。
　　 采用ABAQUS有限元软件对承载超声冲击过程进行残余应力场的模拟，得到压应力层的深度为1.22mm，表层压应力和最大压应力值分别为80MPa和380MPa。