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激光束焊接对热冲压马氏体铬钢X46Cr13循环材料性能的影响

DOI:10.1016/j.promfg.2019.08.019 期刊:Procedia Manufacturing 出版年份:2019 更新时间:2025-09-12 10:27:22
摘要: 关于高强度材料在焊接接头中的应用,一个原则性问题在于板材强度如何受到循环载荷和焊接的影响。为研究淬火硬化马氏体铬钢X46Cr13的循环材料特性,进行了应变控制疲劳试验并进行了评估。通过降低激光束焊接的热输入量并采用特定热处理工艺,实现了对该淬火硬化材料焊接性能局限性的补偿。激光束焊接对疲劳性能的影响通过对接接头的循环行为得以体现。循环材料特性是基于应变法的疲劳评估方法的基础,疲劳寿命估算同时采用循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线。在循环应力-应变曲线中未发现淬火硬化基材与对接接头之间存在明显差异。通过对比初始加载阶段、循环稳定状态及裂纹萌生阶段的滞后环,发现了瞬态效应。根据初始加载阶段和循环稳定状态可判定存在循环硬化现象。通过对比应变-寿命曲线,发现基材与对接接头在裂纹萌生循环次数上存在差异。在应变控制条件下测试的对接接头裂纹萌生循环次数,达到1×10^6次失效循环时仍保持基材50%以上的疲劳强度。
作者: Benjamin M?ller,Rainer Wagener,Tobias Melz
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研究概述 实验方案 设备清单

研究激光束焊接对淬火硬化马氏体铬钢X46Cr13循环材料性能的影响。

研究表明,采用低热输入并配合特定热处理的激光束焊接方法,可弥补淬火硬化马氏体铬钢X46Cr13有限的焊接性。对接接头的循环材料行为在循环应力-应变曲线上与母材无明显差异,但观察到裂纹萌生所需循环周次存在差别。该发现为瞬态效应的深入研究及基于应变的疲劳评估方法开发奠定了基础。

该研究聚焦于淬火硬化马氏体铬钢X46Cr13及其对接接头的循环材料行为,特别着重分析激光束焊接的影响。本研究未广泛涵盖其他焊接方法或材料组合。

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