吉林大学学报(工学版) ›› 2024, Vol. 54 ›› Issue (3): 650-656.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb.20220474

• 车辆工程·机械工程 • 上一篇    

转向架用SMA490BW钢不同焊接区域裂纹扩展速率

回丽1(),金磊2,宋万万3,周松2(),安金岚1   

  1. 1.沈阳航空航天大学 航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，沈阳 110136
    2.沈阳航空航天大学 机电工程学院，沈阳 110136
    3.沈阳飞机工业（集团）有限公司，沈阳 110034
  • 收稿日期:2022-10-10 出版日期:2024-03-01 发布日期:2024-04-18
  • 通讯作者: 周松 E-mail:syhuili@126.com;zhousong23@163.com
  • 作者简介:回丽（1965-），女，教授，博士.研究方向：航空材料与结构强度.E-mail：syhuili@126.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52105157);辽宁省教育厅系列项目(LJKZ0194);国防重点实验室开放基金项目(SHSYS202003)

Crack growth rate of SMA490BW steel in different welding areas for bogie

Li HUI1(),Lei JIN2,Wan-wan SONG3,Song ZHOU2(),Jin-lan AN1   

  1. 1.Key Laboratory of Fundamental Science for National Defense of Aeronautical Digital Manufacturing Process，Shenyang Aerospace University，Shenyang 110136，China
    2.School of Mechanical and Electrical Engineering，Shenyang Aerospace University，Shenyang 110136，China
    3.Shenyang Aircraft Corporation，Shenyang 110034，China
  • Received:2022-10-10 Online:2024-03-01 Published:2024-04-18
  • Contact: Song ZHOU E-mail:syhuili@126.com;zhousong23@163.com

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摘要：

研究了高速列车转向架用SMA490BW钢对接焊在不同应力比和不同焊接区域下的裂纹扩展速率，分析了SMA490BW钢焊接接头不同焊接区域和不同应力比下的疲劳裂纹扩展行为。结果表明：在相同应力比下，SMA490BW钢不同焊接区域（焊核区、热影响区）对裂纹扩展速率的影响不大；应力比对裂纹扩展速率的影响较大；在相同应力强度因子下，应力比R=-1时的裂纹扩展速率明显高于R=0时的裂纹扩展速率；应力比对Paris公式里的c参数的影响较大，对m参数的影响较小。

关键词: 机械工程, SMA490BW钢, 焊接接头, 裂纹扩展速率, 应力强度因子

Abstract:

The fatigue crack growth behavior of SMA490BW steel welded joints for high-speed train bogies under different stress ratios in different welding areas was studied， and the microstructure and fracture morphology of the welded areas were characterized by optical microscope and scanning electron microscope. The results show that under the same stress ratio， the different welding areas （weld nugget zone， heat affected zone） of SMA490BW steel have little effect on the crack growth rate. The stress ratio has a greater influence on the crack growth rate. Under the same stress intensity factor， the crack growth rate at R=-1 is significantly higher than that at R=0； the stress ratio has a greater influence on the c parameter in the Paris formula and less on the m parameter.

Key words: mechanical engineering, SMA490BW steel, welded joint, crack growth rate, stress intensity factor

中图分类号: 

  • TG405

图1

疲劳裂纹扩展速率试样"

图2

焊接接头试样"

图3

疲劳试样取样区域示意图"

图4

焊核区的金相组织"

图5

热影响区的金相组织"

图6

焊接区域对裂纹扩展速率的影响"

表1

不同应力比下的c和m数值"

应力比Rcm
01.156×10-104.074
-11.413×10-93.555

图7

应力比对裂纹扩展速率的影响"

图8

不同焊接区域裂纹源"

图9

不同焊接区域裂纹扩展区"

图10

不同焊接区域瞬断区"

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