超声捶击提高超细晶粒钢焊接接头的疲劳性能

摘要

焊接接头疲劳强度是其最重要的服役性能,由于焊接残余应力的作用和焊接接头处的几何不连续性,焊接接头的疲劳强度一般大大低于母材.采用超声捶击方法提高超细晶粒钢焊接接头的疲劳强度,通过对对接接头焊趾处进行超声波冲击处理,对比超声波冲击处理前后焊接接头的疲劳强度.实验结果表明:超声捶击使得S-N曲线右移,FAT(循环寿命为105时的疲劳强度)提高幅度达到66%,在应力范围为200MPa时的疲劳寿命提高58倍.研究表明,经超声捶击处理,焊趾处的应力集中系数相应减小,焊接残余应力由拉应力转换为压应力,这是超声捶击提高焊接接头疲劳强度的主要机制.