冲击载荷下高温合金整体叶盘焊接接头的力学行为及机制
结题报告
批准号:
51571052
项目类别:
面上项目
资助金额:
62.0 万元
负责人:
刘杨
依托单位:
学科分类:
E0104.金属结构材料与力学行为
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
王磊、董丹阳、安金岚、高博、李妨、赵强
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中文摘要
单晶/多晶高温合金焊接接头在冲击载荷下的力学行为直接影响整体叶盘焊接构件的服役可靠性。本项目拟通过实验测试与理论分析相结合的方式,系统研究接头的组织分布与硬度变化空间不对称性规律的本质联系,确定高温冲击载荷下接头拉伸力学性能、断裂位置与应变速率的关系;以实验和计算模拟结果为依据,阐明在不同应变速率下变形时接头的微区应变分布及演化过程,揭示高应变速率下接头断裂失效部位发生迁移的微观机制,并构建高温冲击载荷下单晶/多晶高温合金焊接接头的损伤及断裂机理模型。该研究结果不仅能够丰富对于“高温、瞬态冲击载荷”下高温合金力学行为及理论的认知、推进冲击载荷下焊接结构变形及断裂的基础理论,还可以为“以冲击载荷力学行为评价为基础”的高温合金整体叶盘结构设计提供切实的科学依据。
英文摘要
The mechanical behavior of the dissimilar welded joint of single crystal/polycrystal superalloy under the impact loading directly affects the service reliability of the welded components of the blisk. The project aims to investigate the essential relationship between the microstructural change and microhardness distribution of the welded joint and determine the tensile properties and strain rate dependent failure location under the high temperature and impact load based on the combination of experimental test and theoretical analysis. The strain distribution and evolution of the welded joint under various strain rates and micro-mechanism for the failure location offset under high strain rates will be clarified using the experimental and simulation results. And the deformation and fracture mechanism model of the single crystal/polycrystal superalloy welded joint under the high temperature and impact load will be set up. The results of the study will enrich the basic theory for the mechanical behavior of the superalloy under the high temperature and transient load and deformation and fracture behavior of the welded components under the impact load. It will also provide scientific basis for structural design of the superalloy blisks based on the mechanical behavior evaluation under the impact loading.
高温合金异质熔化焊接结构在冲击载荷下的力学行为直接影响熔焊连接整体叶盘、涡轮叶片激光修复焊接构件的服役可靠性。本项目通过实验测试与理论分析相结合的方式,系统研究接头的组织分布与硬度变化空间不对称性规律的本质联系,确定高温冲击载荷下接头拉伸力学性能、断裂位置与应变速率的关系;以实验和计算模拟结果为依据,阐明在不同应变速率下变形时接头的微区应变分布及演化过程,揭示高应变速率下接头断裂失效部位发生迁移的微观机制,并构建高温冲击载荷下单晶/多晶高温合金焊接接头的损伤及断裂机理模型。项目实施过程中,针对DD407/IN718单晶/多晶、DZ125L/IN718定向凝固/多晶高温合金进行了激光熔焊连接,获得了优化焊接工艺指导方案;在此基础上系统进行了接头熔合区、热影响区在凝固过程中及热处理过程中组织结构的演化行为及控制机制的研究,提出了单晶/多晶异质熔焊接头的动态服役薄弱环节为熔合区,建立了接头熔合区高温变形过程中的微裂纹萌生机制及强韧化调控模型。项目的研究结果不仅能够丰富对于“高温、瞬态冲击载荷”下高温合金力学行为及理论的认知、推进冲击载荷下焊接结构变形及断裂的基础理论,还可以为“以冲击载荷力学行为评价为基础”的高温合金整体叶盘熔焊连接结构设计提供切实的科学依据。
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DOI:--
发表时间:2016
期刊:金属学报
影响因子:--
作者:冯祥利;王磊;刘杨
通讯作者:刘杨
Microstructure and Mechanical Properties of Laser Welded Joints of DZ125L and IN718 Nickel Base Superalloys
DZ125L和IN718镍基高温合金激光焊接接头的显微组织和力学性能
DOI:10.1007/s12540-018-0073-z
发表时间:2018-03
期刊:Metals and Materials International
影响因子:3.5
作者:Liang Taosha;Wang Lei;Liu Yang;Song Xiu
通讯作者:Song Xiu
Microstructure and Strain Rate-Dependent Tensile Deformation Behavior of Fiber Laser-Welded Butt Joints of Dual-Phase Steels
双相钢光纤激光焊接对接接头的显微组织和应变率相关拉伸变形行为
DOI:10.1007/s11665-018-3295-9
发表时间:2018-04
期刊:Journal of Materials Engineering and Performance
影响因子:2.3
作者:Yang Liu;Danyang Dong;Zhiqiang Han;Zhibin Yang;Lu Wang;Qingwei Dong
通讯作者:Qingwei Dong
DOI:10.1016/j.msea.2018.03.087
发表时间:2018-05
期刊:Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
影响因子:6.4
作者:An Jinlan;Wang Lei;Song Xiu;Liu Yang;Gai Zeyu;Cao Xingzhong
通讯作者:Cao Xingzhong
Effects of Strain Rate on Tensile Deformation and Fracture Behavior of Directionally Solidified Superalloy DZ125L
应变率对定向凝固高温合金DZ125L拉伸变形和断裂行为的影响
DOI:10.1007/s11665-017-3084-x
发表时间:2018-01
期刊:Journal of Materials Engineering and Performance
影响因子:2.3
作者:Taosha Liang;Lei Wang;Yang Liu;Xiu Song
通讯作者:Xiu Song
高温合金表面抗疲劳强化层的高温稳定性调控机制
  • 批准号:
    52371096
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    刘杨
  • 依托单位:
基于非线性输出频率响应函数的大型离心压缩机转子系统早期故障诊断方法研究
  • 批准号:
    --
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    54万元
  • 批准年份:
    2022
  • 负责人:
    刘杨
  • 依托单位:
薄壳工件-电主轴系统热机一体化建模及其铣削稳定性研究
  • 批准号:
    51875093
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    65.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    刘杨
  • 依托单位:
“先焊后冲”车用双相钢拼焊板高周疲劳性能的成形速率依存性机制
  • 批准号:
    51874090
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2018
  • 负责人:
    刘杨
  • 依托单位:
大型压缩机转子系统的耦合故障机理及智能诊断方法的研究
  • 批准号:
    51105065
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    24.0万元
  • 批准年份:
    2011
  • 负责人:
    刘杨
  • 依托单位:
脉冲电流下难变形高温合金双相区塑性变形与再结晶机制研究
  • 批准号:
    51001021
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2010
  • 负责人:
    刘杨
  • 依托单位:
国内基金
海外基金