Q700D热影响粗晶区疲劳寿命与小裂纹扩展分析

摘要

为提高焊接构件的动载疲劳寿命,以热模拟为试验手段,对Q700D高强钢进行了焊接热模拟,研究了粗晶热影响区的疲劳寿命、小裂纹扩展行为以及组织软化特征。利用Paris方程和轴向拉伸疲劳试验数据,建立了ΔKth值与模拟粗晶区疲劳寿命的对应关系,利用ΔKth值实现了快速预估粗晶区疲劳寿命。研究表明:相同应力幅值下的lgN值与ΔKth值存在一定的线性拟合关系,即ΔKth值越大,则疲劳寿命N越长。小裂纹扩展微观机理在于所形成的大角度晶界(不小于15°)对小裂纹尖端的止裂性较强,可迫使小裂纹尖端转向耗能。CGHAZ的软化与第二相粒子回熔与粗化有关,粗化的第二相粒子易萌生小裂纹,可通过提高大角度晶界抑制裂纹扩展。