預(yù)應(yīng)變對Zr702/TA2/Q345R復(fù)合板低周疲勞行為的影響

周彬彬，于 鵬,常 樂，周昌玉，業(yè) 成，張伯君

(1.南京工業(yè)職業(yè)技術(shù)大學(xué), 江蘇 南京 210023)(2.南京工業(yè)大學(xué), 江蘇 南京 211816)(3.南京市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院, 江蘇 南京 210028)

在設(shè)備制造、組裝及工程建設(shè)中，材料不可避免地會產(chǎn)生塑性變形，即出現(xiàn)預(yù)應(yīng)變[1-4]。研究表明[5]，預(yù)應(yīng)變能夠在一定程度上提高材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度，但會引起材料塑性和韌性的降低。對于均質(zhì)材料，因預(yù)應(yīng)變處理引起的材料強(qiáng)度提高會導(dǎo)致高周疲勞壽命提高，而引起的塑性耗散可能導(dǎo)致低周疲勞壽命降低。對不同材料預(yù)應(yīng)變后的低周疲勞研究表明，預(yù)應(yīng)變對疲勞壽命的影響具有差異性。預(yù)應(yīng)變會顯著抑制非對稱加載下工業(yè)純鈦的棘輪變形，降低循環(huán)變形過程中的應(yīng)變幅，從而提高疲勞壽命[6,7]。而應(yīng)變控制下，Q345R鋼循環(huán)變形過程中的應(yīng)力幅在預(yù)應(yīng)變后顯著提高，因此塑性損傷程度提高，疲勞壽命降低[8]。材料在塑性變形過程中會產(chǎn)生位錯(cuò)和孿晶，從而影響后續(xù)的循環(huán)變形行為[9-11]。一方面，預(yù)應(yīng)變過程中形成的位錯(cuò)結(jié)構(gòu)將阻礙循環(huán)變形過程中位錯(cuò)的產(chǎn)生，提高循環(huán)變形能力，因此材料的疲勞壽命提高[12]；另一方面，位錯(cuò)與孿晶相互作用可能引發(fā)應(yīng)力集中，促進(jìn)微裂紋的形成，從而降低疲勞壽命。可見，預(yù)應(yīng)變對材料疲勞壽命的影響需要結(jié)合材料的循環(huán)變形特性及顯微組織進(jìn)行研究。

鋯-鈦-鋼爆炸焊接復(fù)合板在滿足耐腐蝕性、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等設(shè)計(jì)要求的情況下，大幅降低了純鋯設(shè)備的制造成本，在化工及核電工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用[13]。……