疲劳损伤对核电汽轮机焊接转子接头应力腐蚀开裂敏感性的影响

发布时间：2020-12-31 12:51

　　采用慢应变速率拉伸试验(SSRT)研究了不同程度疲劳损伤对核电汽轮机焊接转子接头应力腐蚀开裂敏感性的影响,利用扫描电子显微镜等观察手段讨论了疲劳损伤对汽轮机焊接接头应力腐蚀开裂敏感性和二次裂纹的作用机理.结果表明,疲劳损伤增强了核电汽轮机焊接转子接头应力腐蚀开裂敏感性.此外,疲劳损伤的作用使空气中试样的塑性提高而在腐蚀溶液中塑性降低,也影响了试样内部二次裂纹的产生和扩展. 

【文章来源】：焊接学报. 2020年04期 北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

焊接接头的显微硬度

为了研究疲劳损伤对核电汽轮机焊接转子接头应力腐蚀敏感性的影响，首先对材料进行一系列疲劳中断试验.疲劳试验的试样为跨焊接接头试样，如图1所示.焊缝位于试样中间，具体尺寸如图1a所示，试样中间部分为焊缝.试验采用应力控制，应力范围为7.6～760 MPa，载荷谱为正弦波，应变比为0.1，频率为0.5 Hz，中断试验的循环周次分别为2 500,5 000,9 000和15 000周次.以热影响区(heat affected zone,HAZ)为中心，在不同循环周次的疲劳试样上的焊接接头取样，试样尺寸为10 mm×10 mm×2 mm.利用蔡司光镜，在50倍和500倍下观察焊接接头母材区、焊缝区和热影响区的微观组织.观察前，试样表面依次用180,400,800,1200和2000目的金刚石砂纸打磨、抛光，最后使用4%硝酸酒精溶液对表面进行化学腐蚀.

图2为未疲劳焊接接头的微观显微组织.BM由板条状回火马氏体组成；WM由马氏体基体、条状贝氏体和少量铁素体组成；HAZ晶粒大小由于焊接时温度的梯度变化，从熔合线向母材不断减少，分为粗晶区和细晶区，粗晶区微观组织由回火马氏体和板条状贝氏体组成，细晶区微观组织由颗粒状的回火马氏体组成.图2e为未疲劳焊接接头整体显微组织形貌，显微组织从左到右分别为WM,HAZ和BM.对比了疲劳前后的微观组织，由于组织未发生变化，故文中未提供疲劳焊接接头的微观组织.图3为未疲劳焊接接头的显微硬度的变化和分布.从图3可以看出，焊接接头中熔合线处的硬度最高，3个区域中HAZ的硬度最高，BM和WM处的硬度相差不大.图3 焊接接头的显微硬度

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：2949632