厚板承载结构中的焊接横向裂纹产生机理研究-材料科学与工程专业论文.docxVIP

distribution of stress, strain, hydrogen concentration of the sample having different inclusions. The results showed that in the case of hard metal matrix (i.e. high elastic modulus) containing soft inclusion, it is the edge of the inclusion that is more susceptible. The stress concentration led by inclusion can engender the redistribution of hydrogen, in which the hydrogen concentration level can be up to three times as the initial. On the basis of the above mentioned research of the transverse weld crack, The conclusion was proposed，transverse cracks caused by the peak concentration of the local diffusible hydrogen, by the inhomogeneity of the microstructure and mechanical properties of the weld, by inclusion and segregation in the weld metal and base metal and by the excessive strain in the multi-pass weld. KEY WORDS： Transverse crack， Inclusions， Diffusion of hydrogen，Proeutectoid ferrite 目 录 摘 要3 目 录6 第一章 绪论1 1.1 引言1 1.1.1 导管架等重要承载结构焊接中出现的横向裂纹 3 1.1.2 焊接横向裂纹的分析现状5 1.1.3 焊接横向裂纹的检测7 1.1.4 焊接横向裂纹的评估8 1.2 焊接氢助冷裂纹（HAC）研究现状及进展 9 1.2.1 焊接氢助冷裂纹概述9 1.2.2 焊接氢助冷裂纹的基本特点 10 1.3 目前对多层多道焊横向裂纹研究的局限和本文研究内容 12 1.3.1 多层多道焊横向裂纹研究的局限 12 1.3.2 研究目的和意义13 1.3.3 研究内容13 第二章 焊接横向裂纹案例分析14 2.1 焊缝热影响区横裂纹分析Ⅰ14 2.1.1 金相分析16 2.1.2 断口分析18 2.1.3 裂纹区域偏析、夹杂分析22 2.1.4 小结22 2.2 焊缝热影响区横向裂纹分析Ⅱ24 2.2.1 金相分析24 2.2.2 断口分析24 2.2.3 裂纹区域偏析、夹杂分析25 2.2.4 扩散氢的测定26 2.2.5 小结27 2.3 焊缝金属横向裂纹分析Ⅰ28 2.3.1 金相分析28 2.3.2 断口分析30 2.3.3 扩散氢测定32 2.3.4 小结32 2.4 焊缝金属横向裂纹分析Ⅱ33 2.4.1 金相分析34 2.4.2 断口分析34 2.4.3 裂纹区域偏析、夹杂分析36 2.4.4 小结37 2.5 厚板承载结构焊接横向裂纹的初步分析结论 38 2.5.1 焊接横裂纹不同于焊接冷裂纹 38 2.5.2 焊接横裂纹的四个决定因素 38 第三章 多层多道焊氢扩散和分布研究39 3.1 引言39 3.1.1 质量扩散的一般方程39 3.1.2 温度系数41 3.1.3 活度系数41 3.1.4 扩散界面的平衡方程43 3.1.5 氢扩散系数的研究44 3.1.6 氢扩散数值分析45 3.1.7 扩散氢定量测试研究进展46 3.2 焊缝金属扩散氢的定量测试比较 49 3.3 多层多道焊缝截面扩散氢分布的图像法半定量研究 50 3.3.1 多层多道焊截面的扩散氢溢出研究 51 3.3.2 对焊后不同表面状态的扩散氢溢出研究 53 3.3.3 结果分析55 3.4 有限元法对多层多道焊缝中残余氢分布的模拟分析 57 HYPERLINK \l _TOC_250000 3.4.1 ABAQUS 有限元软件简介 57 3.4.2 多层多道焊缝扩散氢模型的建立 59 3.4.2.1 ABAQUS 分析的氢扩散行为本构关系 59 3.4.2.2 焊接工艺参数与几何模型的建立 59 3.4.2.2