气氢环境中低合金钢表面裂纹尖端氢扩散数值分析

摘要

考虑氢致开裂对暴露于气氢环境中的构件进行安全设计和寿命评估需要准确获知构件表面裂纹尖端附近的氢扩散和氢浓度水平。采用Toribio等人的模型和经典Fick定律(不包括应力和应变),分析局部应力与塑性应变对氢扩散和浓度的影响机制和规律。用ABAQUS软件进行分析,分析结果表明:仅考虑应力影响时,短时间内表面处氢浓度最大,并朝着钢的内部逐渐递减;当同时考虑塑性应变时,分析发现裂尖的塑性应变提高了表面氢浓度。