含缓冲层高强钢焊接接头疲劳扩展模型及机理研究

项目名称： 含缓冲层高强钢焊接接头疲劳扩展模型及机理研究

项目编号： No.51405029

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 张春国

作者单位： 长安大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 研究表明：针对焊接构件的力学状态，在焊接材料和母材之间引入特定缓冲层可有效提高其力学性能。鉴于含缓冲层高强钢接头抗疲劳机理和寿命预测研究的复杂性，以及缓冲层材料和厚度对力学状态和母材性质的“敏感性”，拟开展本研究。主要包括：(1) 通过分析常规接头疲劳“薄弱区”产生原因及与成分和组织的映射关系，并结合焊接过程元素扩散、组织相变和热传导机理，建立缓冲层材料和厚度的选择依据，阐明缓冲层对改善接头疲劳性能的作用机理。(2) 通过对“应力幅对疲劳裂纹扩展曲线“漂移”的影响规律”和 “裂纹长度相关的残余应力释放机理”的研究，利用接头疲劳实验数据并借鉴Paris模型，建立适用于接头非均质区、考虑应力幅影响和残余应力参量的疲劳裂纹扩展模型。(3) 通过对超载条件相关的断裂区和塑性变形区变化规律的研究，定量描述超载诱导的断裂及塑性变形对疲劳裂纹扩展速率及模式的影响规律，澄清超载对接头延寿的作用机理。

中文关键词： 缓冲层；高强钢焊接接头；疲劳裂纹扩展模型；抗疲劳机理；塑性变形

英文摘要： Research shows: aiming at mechanical state of welded structure, incorporation of a competent buffer layer between weld metal and parent metal can obviously increase its mechanical properties. Whereas that the fatigue resistant mechanism and life predictio

英文关键词： Buffer layer；Weld joint of high-strength steel；Fatigue crack growth model；Fatigue resistance mechanism；Plastic deformation