张红霞
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裴飞飞
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闫志峰
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王凯
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王文先
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刘晓晴
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吴广贺
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李咏梅
稀有金属材料与工程
采用红外热像法测量AZ31B镁合金板材在疲劳过程中表面温度场的变化,结果表明,当疲劳载荷大于疲劳强度时,镁合金试样表面的温度变化经历5个阶段:温度上升阶段、温度下降阶段、稳定阶段、断裂前的温升阶段和断裂后温度下降阶段.通过疲劳过程中镁合金试样表面的温度变化规律,基于不同的理论提出了2种预测疲劳寿命的方法:由试验过程中试样表面温升(△TM)特征确定其疲劳寿命,△TM-Nf曲线拟合结果表明,△TM=3.89℃为温升极限值,即△TM＞3.89℃时,试样会发生断裂,与实测疲劳试样的温升值(3.68℃)相比,误差为5.7％;利用能量法提出了镁合金疲劳寿命的计算公式,用能量法和传统试验方法分别绘制S-N曲线,结果具有很好的一致性,用2种方法分别计算了循环次数为1x107时的疲劳强度△σeφ=99.3 MPa、△σesN=99.8 MPa,误差为0.5％.采用红外热像法估算疲劳寿命具有简单、省时等优势.
关键词:
AZ31B镁合金
,
疲劳
,
红外热像法
,
疲劳寿命预测
,
能量法
张红霞
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刘晓晴
,
闫志峰
,
王文先
,
李永莲
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2013.03.006
针对5A06铝合金焊缝附近出现的裂纹进行了分析.5A06铝合金母材、焊缝及热影响区组织分析结果表明,材料成型后的组织不均匀,并且存在夹杂物,晶内和晶界有析出相出现.采用光学显微镜对裂纹的扩展特征进行分析,结果表明,裂纹在材料边缘夹杂物处启裂,以沿晶的特征进行扩展.采用SEM对断口进行微观和宏观分析,断口中存在二次裂纹,断口为脆性断裂.
关键词:
5A06铝合金
,
二次裂纹
,
脆性断裂
,
沿晶断裂
刘晓晴
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张红霞
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闫志峰
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王文先
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王凯
,
裴飞飞
材料科学与工艺
为了研究金属材料在疲劳载荷下的温度变化，采用红外热像系统对高周疲劳载荷下6061－T6铝合金的温度演化进行分析，用热像图对疲劳裂纹尖端的塑性区进行测量．结果显示，疲劳加载作用下，循环次数达到107次时6061－T6铝合金试样表面温度的变化分为四个阶段：初始温升阶段、温度缓降阶段、温度二次缓慢上升阶段和温度快速上升阶段．结合热弹性理论、铝合金塑性变形的微观机制分析并预测疲劳载荷下温度的演化和宏观裂纹扩展时裂纹尖端塑性区域大小．宏观裂纹开始扩展时，裂纹尖端的塑性区域可达3．6 mm2，红外热像仪测得结果为3．46 mm2，测试结果与理论结果吻合．
关键词:
6061-T6铝合金
,
高周疲劳
,
红外热像仪
,
温度演化
