运行条件对不锈钢点焊疲劳性能影响及开裂分析
2021-08-03姜云禄韩晓辉陈怀宁蔡桂喜
中国机械工程 2021年14期
姜云禄 杨 亮 韩晓辉 徐 野 陈怀宁 蔡桂喜
1.中国科学院核用材料与安全评价重点实验室,中国科学院金属研究所,沈阳,1100162.中国科学技术大学材料科学与工程学院,沈阳,1100163.中车青岛四方机车车辆股份有限公司,青岛,266111
0 引言
城轨车体用SUS301L不锈钢具有优异的耐腐蚀、耐高温、高强度和焊接性能,组装后无需涂装,后期综合维护成本低,满足车体所需要的全部强度等级,符合绿色环保要求,因此得到广泛应用[1-3]。电阻点焊工艺具有热输入量小、成本低、工艺适应性好等优点,是目前不锈钢车体的主要连接工艺[4]。
为确保不锈钢车体焊接结构的抗载荷能力和服役寿命,不锈钢电阻点焊的疲劳性能至关重要。人们已在点焊工艺、微观组织、材料缺陷、过载处理和寿命预测等方面进行了研究。徐野等[4]采用单侧径向磁控电阻点焊工艺,使点焊熔核形貌、熔核尺寸、微观组织、力学性能等得到改善。SHIRMOHAMMADI等[5]研究发现影响区韧性降低是导致马氏体不锈钢接头失效断裂的原因。 SMITH等[6]研究接头缺陷时发现,通常尺寸大于1 mm的熔合缺陷对拉伸和韧性具有影响,而缺陷尺寸小于100 μm的缺陷对性能影响较小。ÖZYÜREK[7]研究了电流和焊接环境对304L奥氏体不锈钢点焊性能的影响,发现9 kA的峰值电流和氮气保护下能够获得更好的点焊接头。CHOI等[8]对三层薄板点焊接头剪切拉伸条件下的疲劳性能进行观察,发现上边单层板与下边两层的拉伸剪切组合具有更好的性能。ORDOEZ等[9]对DP980钢电阻点焊接头做过载处理,发现残余压应力有助于提高接头的拉伸疲劳性能。……
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