2Cr13焊接构件埋藏裂纹电磁热止裂和力学性能强化.pdf

学兔兔 第 48卷第 14期 机 械 工 程 学 报 VOl_48 NO．14 2012年 7 月 JOURNALOFMECHANICALENGINEER N【G Jul_ 2012 DoI：10．3901／JME．2012．14．058 2Cr13焊接构件埋藏裂纹电磁热止裂及力学性能强化冰 付宇明 柴 璇 郑丽娟 刘会莹 (燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004) 摘要：选择2Crl3材料，通过对接焊方法在焊接接头处预制埋藏裂纹，采用超声波无损检测对埋藏裂纹位置及尺寸进行标定； 采用热一电耦合焦耳热问题的数值分析方法，计算出放电瞬间焊接接头内圆形埋藏裂纹的温度场，并求得止裂后焊接接头内 的残余应力场。通过 ZL．2型超强脉冲放电装置对焊接接头进行电磁热止裂强化试验，对止裂前后埋藏裂纹裂尖附近微观组 织进行分析，对比测试止裂前后试件的抗弯、拉伸等力学性能。研究结果表明：止裂瞬间，焊接接头中埋藏裂纹裂尖处温升 超过金属熔点，裂尖熔化、钝化，达到阻止裂纹扩展的目的；同时，止裂后裂尖附近微观组织明显细化，出现强韧性均好的 白亮组织，进一步阻止了裂纹的扩展；止裂后焊接接头抗弯强度提高 18．0％，抗拉强度提高11．7％，断后伸长率提高34．6％。 研究证实，脉冲放电实现了2Cr13焊接接头内埋藏裂纹止裂，并提高了焊接接头的力学性能。 关键词：埋藏裂纹 焊接接头 电磁热 止裂 无损检测 中图分类号：0346 EmbeddingCrackArrestandM echanicalPropertiesStrengthenof 2Cr13W eldedComponentbyElectromagneticHeating FUYuming CHAIXuan ZHENGLijuan LIUHuiying (SchoolofMechanicalEngineering，YanshanUniversity,Qinhuangdao066004) Abstract：Embeddingcrackisprefabricatedin2Cr13weldnigjointswhicharegeneratedbybuttweldingmehtod，anditslocation nadsizeraedemracatedbyultrasonicnondestructivetesting．Temperaturefieldraoundcrackwhich isembeddingnadc~culra in weldedjointsatthemomentofpulsecurrentdischargeiscalculatedbythermoelectriccouplnignumericalsimulationmethods． Menawhileresidualsrtessfieldisnaalyzedaftercrackarrest．Crackarrestexperimentsonspecimenswihtweldingjointsarecarried outbyZL-2equipment．Microstructureofburiedcracktipisanalyzedna dhtepropertiesofflexuralbehaviornadtensionraetested beforeandaftercrackarrest．Thestudyshowsthathtecracktipismeltingandpassivatedduetohtetemperatureofcracktipoverits meltingpointatthetimeofdischrage．Thus，thefurtherexpnasionofcrackCna beprevented．Themicrostructurenera cra