马氏体/珠光体异种耐热钢焊接接头蠕变失效数值模拟

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• 作者：张建强郭嘉琳张国栋罗传红
• 会议时间：2008-10-29
• 关键词：马氏体耐热钢 ; 珠光体耐热钢 ; 异种钢 ; 焊接接头 ; 界面蠕变损伤 ; 数值模拟 ; 有限元
• 作者单位：武汉大学,动力与机械学院,武汉,430072
• 母体文献：第十三次全国焊接学术会议论文集
• 会议名称：第十三次全国焊接学术会议
• 会议地点：南宁
• 主办单位：中国机械工程学会
• 语种：chi

摘要

本文采用有限元方法对马氏体/珠光体异种耐热钢接头在560℃条件下,外加轴向应力水平分别为100,120和140 MPa时界面附近的最大主应力、Von Mises等效应力进行了数值模拟,通过恒应力加速蠕变试验对模拟结果进行了验证.结果表明,对于低匹配接头,焊缝/低强母材界面附近最大主应力很高,蠕变孔洞易于在焊缝/低强母材界面处形成,随着外加应力水平的提高,焊缝/低强母材界面附近最大主应力升高较快,但VonMises等效应力较低,孔洞不易扩张.加速模拟试验后界面的蠕变损伤较轻,晶界仅存在少量分散蠕变孔洞,失效倾向较小.对于高匹配接头,焊缝/低强母材界面的最大主应力数值大,界面附近的Von Mises等效应力很高,孔洞易于形核、扩张.加速模拟运行后,高匹配接头中焊缝/12Cr1MoV界面的蠕变损伤及失效倾向大,发生了界面蠕变断裂.因此,对于马氏体/珠光体异种耐热钢接头,采用低匹配焊缝较高匹配合理.