一、The effect of plastic constraint on the initiation of ductile tears in shipbuilding structural steels（论文文献综述）
梁斐[1]（2021）在《铜基和镍基金属层状复合材料的制备及力学行为研究》文中进行了进一步梳理目前的高温微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS）中的承载部件往往要求材料具有较高的高温强度和韧性,然而,现有的光刻电铸模造（Lithographie Galvanisierung Abformung,LIGA）Ni 由于高温下晶粒粗化而强度较低,而广泛关注的具有高热稳定性的纳米晶Ni-W合金往往韧性较差,两者均无法满足高温MEMS构件所用材料的实际需求。如何设计、制备具有优异高温强度和韧性的高温MEMS构件用材料,并澄清这一材料的强韧化和断裂损伤机理是高温MEMS器件发展的关键。基于这一应用背景和关键科学问题,结合异质结构材料特别是异质层状复合材料的设计理念,本论文首先制备了具有不同界面特性和尺度特性的Cu基和Ni基的纳米层状复合材料,研究了其室温力学行为及损伤机理;其次,制备一种面向高温MEMS构件所用的Ni/Ni-W层状复合材料,研究了其高温力学性能。本论文通过研究异质界面主导的层状复合材料的力学行为对于理解异质结构的强韧化机制、异构材料微观结构的最优化设计以及探索异质结构在高温MEMS领域的应用前景有着十分重要的意义。本论文主要的研究结果如下:1.制备了具有不同初始位错密度的Ni/Cu/Ni三明治层状复合材料,考查了位错密度衬度对其界面耦合行为的影响。随着Cu/Ni界面两侧力学失配程度的减小,层状材料的强度呈现出先降低后增加的趋势。这是因为界面耦合效应所产生的额外屈服强度随着几何必要位错（GND）对后续位错滑移阻碍作用的下降而降低。同时,界面耦合作用产生的GND强化与位错脉络引起的循环硬化之间存在竞争关系,具体表现为界面影响区的宽度随着Cu层初始位错密度的增加而减小。2.制备了不同Cu层对Ni层厚度比的Ni/Cu/Ni三明治层状复合材料,考查了厚度比对其软层颈缩行为的影响。随着厚度比的减小,层状材料的断裂模式由韧性断裂向脆性断裂转变,其中韧性断裂表现为在适当的界面约束效应下Cu层颈缩被延迟并伴随Ni层的挠度变形,而脆性断裂表现为在强烈的界面约束效应下Cu层颈缩被完全阻止并伴随着Cu/Ni界面的脱粘。提出了一种线弹性的悬臂梁挠度模型,揭示了对应高屈服强度和韧性断裂最优匹配的层状材料临界厚度比。3.通过调控硬层对软层的厚度比制备了具有不同界面两侧晶粒尺寸差异的层状结构Ni,考查了晶粒尺寸差异对其硬层剪切带扩展行为的影响。随着界面两侧晶粒尺寸差异的增加,层状结构Ni的强韧性匹配逐渐提升。这是因为,层界面对硬层内微剪切带扩展的阻力逐渐增加,取代少数剪切带形成的高密度微剪切带能够诱发应变去局域化。针对层状结构Ni的断裂模式随着软层晶粒尺寸的降低从颈缩断裂向剪切断裂的转变,提出了局部剪切应力协助晶内位错开动的理论模型,并获得了对应强度和韧性断裂最优匹配的软层临界晶粒尺寸。4.制备了不同单层厚度的纳米尺度Cu/W层状复合材料,研究了晶界排布对其疲劳开裂行为的影响。随着单层厚度的降低,纳米尺度Cu/W层状复合材料的疲劳开裂行为由W层的沿晶正断和Cu层的位错主导的剪切断裂向晶界和Cu/W界面开裂转变。随着单层厚度进一步由20nm减小到5 nm,由于周期性波状结构的出现导致截面方向曲折的裂纹扩展路径趋于平直。建立了随机排布模型,揭示了截面方向组元层晶粒尺寸和晶界对齐偏差与疲劳裂纹扩展路径间的定量关系。5.设计和制备了纳米晶Ni/Ni-W层状复合材料,研究了厚度比和界面间距对其室温拉伸行为的影响。随着Ni层对Ni-W层厚度比的增加,层状材料的强韧性匹配逐渐提升并优于单质纳米晶Ni。这是因为界面约束下稳定的晶界滑移行为对于初始厚度较小的Ni-W层塑性流变的贡献增强从而使其在拉伸过程中的薄化程度更高。针对Ni-W层的断裂行为由通道裂纹和微剪切带的并存模式向微剪切带模式的转变,提出了基于能量准则的理论模型,澄清了 Ni-W层受几何尺度和流变应力水平主导的变形机制。随着界面间距的减小,层状复合材料的强度和韧性同步提高,抗拉强度达到2 GPa的同时断裂延伸率为5.5%。这是因为切应力主导的稳定晶界迁移对初始厚度较小Ni层内晶粒长大的贡献被进一步放大,晶粒长大所带来加工硬化能力的回复最终导致较小界面间距的Ni/Ni-W层状复合材料出现了由微剪切带向局部应变区转变的应变去局域化过程。6.制备了适合高温MEMS器件需要的Ni/Ni-W层状复合材料,其在400℃下的高温拉伸强度能够达到400 MPa-620 MPa,为传统LIGA Ni高温强度的2-3倍,且其断裂延伸率可达到10%以上。这可以归结于Ni层中受界面约束的晶粒长大和Ni-W层内晶界弛豫带来晶界热稳定性和高温强度的提升。这为发展和制备具有优异高温性能的高温MEMS构件用材料提供了一种新的设计思路。
高迪[2]（2021）在《考虑周边约束的钢框架梁柱子结构抗倒塌性能研究》文中研究表明建筑的连续性倒塌是结构因偶然荷载造成结构局部破坏失效,继而引起失效破坏构件相连的构件连续破坏,最终导致相对于初始局部破坏更大范围的倒塌破坏的一种现象。国内外许多学者对于框架结构的抗连续倒塌能力进行了研究,但针对失效柱的不同位置对钢框架抗连续倒塌能力影响的研究却屈指可数,失效柱的不同位置会引起梁柱子结构的边界条件不同,导致对其抗连续倒塌的各个阶段影响不同,因此有必要进一步的深入研究,为结构抗倒塌设计规范的修订和工程实际应用提供参考。本文选取两种不同周边约束下的梁柱子结构进行中柱失效下的拟静力试验,分别是中柱失效的完全约束试件和次边柱失效的部分约束试件,研究不同周边约束对梁柱子结构抗倒塌能力的影响。结果表明,周边约束形式可影响子结构的变形承载力和节点转动能力。两种子结构均经历梁抗弯机制阶段、梁抗弯机制向悬链线机制转变阶段、悬链线机制阶段三个抗力发展过程。部分约束子结构由于其一端无边柱拉结,周边约束条件不足,故其悬链线效应未得到充分发展,悬链线机制抗力贡献比仅为15%。本文利用有限元分析软件ABAQUS建立完全约束子结构和部分约束子结构的数值分析模型,并与试验得到的荷载-位移曲线、破坏模式、内力发展、抗力机制数据进行对比分析。可以得出,本文采用ABAQUS建立的有限元数值模型精确度高,可以准确地模拟梁柱子结构抗倒塌的全过程,从而为有限元模拟的变化参数分析提供理论基础。对梁柱子结构进行了变化参数分析。首先,以次边柱失效情况下的剩余子结构为研究对象,研究表明,弹簧约束系数n的取值接近1.5时,可保证子结构内部悬链线机制的最大程度发挥。其次,基于中柱失效情况下的剩余子结构进行抗倒塌能力探究,结果表明,固定刚度侧组合梁内力相差不大,变化刚度侧组合梁内力随着侧向刚度的逐渐增大而增大。随着变化侧梁端侧向刚度的逐渐增大,子结构的悬链线机制抗力逐渐增大,进而子结构的整体承载力逐渐增大。再次,以子结构边柱尺寸作为变化参数。研究得到,边柱尺寸过小容易引发柱的弯曲破坏,进而降低子结构后期极限承载力。边柱尺寸过大时,边柱对梁端相当于固接作用,梁抗弯机制发挥的作用有限,故其提供总抗力也有限。即梁柱线刚度比处于0.6-1的子结构有利于提升子结构整体的抗倒塌承载能力。最后,探究边柱上轴压比对子结构抗倒塌能力的影响,结果表明,轴压比对于子结构抗倒塌能力影响较小,轴压比取值为0.3合适。
孙健[3]（2020）在《Fe-Cr-Ni-Mo系熔敷金属组织与性能研究》文中指出海洋工程用钢及制造技术是海洋产业发展的基础,目前,海洋工程用钢正向高强、高韧方向快速发展,然而,焊缝金属与母材之间强韧性不匹配,限制了高强、高韧海洋工程用钢的广泛应用。因此,如何合理地设计配套焊材的成分,如何优化焊缝金属的焊后热处理工艺,提高接头综合力学性能,是亟待解决的一个问题。焊材化学成分和焊后热处理工艺是改善焊缝金属微观组织和力学性能的重要因素。在此背景下,本文以Fe-Cr-Ni-Mo系高强钢焊材为基础,系统研究了 V元素和Cu元素对不同焊后热处理焊缝金属的微观组织和力学性能的影响。着重分析了不同组分和不同焊后热处理工艺下熔敷金属中析出相的种类、成分、分布、结构的演变规律及其对强韧性的影响。论文的主要研究内容及结论包括:（1）根据Thermal-calc热力学计算结果分别设计了三种不同V含量和四种不同Cu含量的Fe-Cr-Ni-Mo系焊材。采用多层多道熔化极气体保护焊制备了相应的熔敷金属。将熔敷金属分别在550℃、600℃和640℃下保温2 h后,进行空冷处理。利用单轴拉伸试验和冲击试验对熔敷金属的力学性能进行了评价,并利用常规的表征试验设备和技术对中间焊道的熔敷金属微观组织进行了系统研究。结果表明,V含量和Cu含量的改变对相同状态下熔敷金属的微观组织类型影响不大,主要影响析出相的析出行为。（2）电子探针分析（EPMA）表明,焊态含V熔敷金属的枝晶间富集Cr、Mo、Ni、Mn等合金元素,明显增加了基体组织的淬透性,导致枝晶间的微观组织为马氏体和残余奥氏体。而枝晶干的微观组织以贝氏体为主,并在局部区域出现聚合贝氏体。焊态熔敷金属中的C元素分布较为均匀,没有产生局部富集现象,这主要是因为C元素扩散速度较快,并用菲克第二定律模型证明了实验结果。此外,后续焊道的再热作用使得含V熔敷金属中析出少量的纳米级MC碳化物,起到一定程度的析出强化,其与V元素的固溶强化的协同作用导致随着V含量的增加,熔敷金属的强度增加,冲击韧性降低。（3）焊后热处理的熔敷金属中析出相的分布不均匀。熔敷金属凝固过程中溶质再分配促进了强碳化物形成元素（V和Mo）在枝晶间富集,在焊后热处理过程中,会吸引C原子不断从枝晶干向枝晶间扩散（即上坡扩散）,导致C元素在枝晶间发生富集。而且,由于枝晶间存在V和Mo的富集及高密度位错,经焊后热处理的熔敷金属中纳米级M2C或者MC碳化物主要在枝晶间析出,而大尺寸的M3C碳化物在枝晶干析出。与枝晶干相比,枝晶间析出的纳米级MC碳化物尺寸更小。从枝晶间到枝晶干,纳米级MC碳化物的面积分数明显降低。此外,随着V含量增加,纳米级MC碳化物体积分数会增加。纳米级MC碳化物既可以在位错处形核,又可以反过来钉扎位错,因此,随着V含量的增加,焊后热处理的熔敷金属中的位错密度普遍增加。（4）三维原子探针（APT）和透射电子显微镜（TEM）分析发现,在焊后热处理初期,面心立方结构的纳米级MC碳化物中主要富V元素,随着热处理保温时间延长,固溶在基体中的Mo元素不断地向纳米级MC碳化物中扩散,以促进纳米级MC碳化物的长大和粗化,导致大尺寸纳米级MC碳化物中Mo元素的占比高于V元素。（5）焊后热处理过程中,由于Cr、V和Mo元素在马氏体和薄膜状残余奥氏体之间发生再分配,导致枝晶间的薄膜状残余奥氏体转变为铁素体的同时,析出纳米级MC碳化物。（6）含Cu熔敷金属的强度高于不含Cu熔敷金属的强度。但是,焊材中Cu含量在0.5-1.5wt.%变化时,熔敷金属的力学性能改变不大。焊后热处理过程中析出的纳米级Cu相尺寸对温度十分敏感,随着温度的升高,尺寸明显增加。
刘欢[4]（2020）在《Ni含量对含Cu时效钢强韧化机理影响》文中指出本文以不同Ni含量的含铜时效钢在900℃固溶1h后水淬和900℃固溶1h水淬后550℃保温2h空冷回火处理试样的显微组织,并分析了不同Ni含量对含Cu时效钢力学性能的影响。研究结果表明:含铜时效钢淬火后的组织为混合组织马氏体和粒状贝氏体;Ni元素含量的提升,提高了含铜时效钢的淬透性,其淬火态组织中马氏体体积分数随之提升。Ni元素可以有效提升含铜时效钢显微硬度,当Ni含量由0.99%提升到3.47%时,淬火态含铜时效钢的显微硬度由288.2HV提升到332.8HV;回火态显微硬度由254.7HV提升到303.6HV。Ni元素在略微提升回火态抗拉强度的同时保持了回火态的良好塑性,当Ni元素含量由0.99%增加到3.47时,回火态含铜时效钢的抗拉强度由863.4MPa提升至915.9MPa,断后伸长率由18.0%下降至16.0%。对含铜时效钢的精细结构进行观察,结果表明:随着Ni元素含量的增加,其淬火态的有效板条尺寸由2.1μm减小到1.9μm;回火态效板条尺寸由2.9μm减小到2.4μm。透射电镜下观察,淬火态板条宽度由0.272μm减小到0.239μm。含铜时效钢内的有效晶粒尺寸愈发细小,为含铜时效钢提供良好的硬度,塑性和止裂能力。使用MATLAB对EBSD数据进行原始奥氏体的重构,可得到基于马氏体和原始奥氏体位相关系重构来的原始奥氏体图像,并对原始奥氏体尺寸的统计。Ni含量为0.99%、1.97%、2.48%、3.47%时的淬火态原始奥氏体晶粒尺寸为23.2μm、23.6μm、26.5μm、30.6μm,随着Ni含量增加,含铜时效钢在900℃保温1h后奥氏体晶粒略微长大。
郑花[5]（2020）在《中碳纳米复相钢中的残余奥氏体调控及其性能研究》文中研究说明残余奥氏体作为先进高强度钢中的一种亚稳相,其形态,尺寸大小,分布等都会对材料的性能产生重要影响。为了实现对纳米复相钢中残余奥氏体的调控,从而获得理想的性能,本文从合金元素添加以及热处理工艺设计和优化等方面着手,利用光学显微镜,扫描电镜,电子背散射衍射,电子探针显微分析,透射电镜,X-射线衍射仪等探究了合金元素Si,合金元素Al部分取代Si,临界热处理以及几种新型的多步热处理工艺对中碳纳米结构复相钢组织中残余奥氏体的调控规律;同时利用显微硬度仪,万能试验机,摆锤式冲击试验机,冲击磨料磨损机等研究了其力学性能和耐磨损性能,主要的研究内容如下所述:为了探究Si含量对复相钢组织中残余奥氏体的调控规律及性能的影响,对Si含量分别为0.30 wt%和1.5 wt%的中碳钢,在250℃的低温贝氏体相变温度下等温转变6-24 h。结果表明Si元素可以抑制渗碳体的析出,与0.3Si试样相比,1.5Si试样中残余奥氏体的体积分数和碳含量以及硬度较高,冲击性能较好。为了探究Al部分取代Si对纳米复相钢组织中残余奥氏体的调控规律,在保持Si+Al总量（wt%）不变条件下,对1.54Si和1.26Al进行Q&P工艺处理。结果表明,Al部分取代Si的试验钢组织中存在少量的铁素体,同时组织中残余奥氏体的含量较少但碳含量较高,且以薄膜状形态的残余奥氏体为主。试验钢1.26Al的硬度和抗拉强度相对较低,然而被铁素体包围的残余奥氏体会表现出更为明显的TRIP效应,使得试验钢1.26Al的断后延伸率和强塑积都较高。为了探究临界热处理对钢中残余奥氏体调控和性能的影响,对试验钢1.54Si和1.26Al分别进行Q&P和I&QP工艺处理。结果表明,I&QP处理的试样组织中除了马氏体和残余奥氏体外,还存在部分铁素体,跟Q&P试样相比,I&QP试样中残余奥氏体的体积分数较低。由于软相铁素体的存在,I&QP试样的硬度和抗拉强度较低,但延伸率较高。同时在拉伸的过程中,残余奥氏体会因为软相铁素体的存在而表现出更加明显的TRIP效应,提高试样的延伸率和加工硬化指数。因此,相对于Q&P试样,I&QP试样的硬度和抗拉强度稍低,但延伸率较高,强塑积也相对较高,综合性能更好。为了探究多步相变对残余奥氏体的调控规律及性能的影响,对Si含量为1.5wt%的试验钢分别进行一步贝氏体处理（300℃等温6 h的）,两步贝氏体处理（300℃等温3 h+250℃等温20 h）,低温贝氏体转变+淬火-碳分配（B&QP）处理和淬火-碳分配+低温贝氏体转变（QP&B）处理,以及贝氏体等温转变+回火和预淬火+贝氏体等温转变+回火处理。结果表明,两步贝氏体试样中残余奥氏体的体积分数较一步贝氏体试样中的要低,但碳含量较高以及尺寸更加细小。两步贝氏体试样的力学性能较好,同时在磨料磨损的过程中,其耐磨损性能更好;跟低温贝氏体转变+淬火-碳分配（B&QP）试样相比,淬火-碳分配+低温贝氏体转变（QP&B）处理的试样中残余奥氏体的含量较低,碳含量较高,硬度和冲击韧性稍高,同时在磨损的过程中,其耐磨损性能更好;由于预先形成的马氏体在回火过程中会向附近的残余奥氏体中排碳,提高了残余奥氏体的热稳定性,延迟贝氏体铁素体的粗化,提高了试验钢的回火稳定性,从而含有预先形成马氏体的纳米贝氏体钢在200℃-500℃回火温度范围的硬度值都能基本保持稳定,而不经过预马氏体相变的直接贝氏体等温转变得到的贝氏体钢,回火温度超过400℃后其硬度值就会迅速下降。
戚桓[6]（2020）在《V-N系船板钢大线能量焊接过程中第二相析出行为及组织演变研究》文中进行了进一步梳理我国海洋面积占陆地面积的三分之一,近年来,随着对海洋研究的不断深入,海洋平台和造船工业的发展变得尤为重要,然而,海洋设备不断大型化、重量化,严重降低了生产效率。焊接工艺在生产中占据了大量工时,因此提高焊接效率对大型海洋设备生产有着重要意义。大线能量焊接条件具有极高的热源密度,可以减少焊接道次,减少多道焊接产生的缺陷和不利影响,提高大型海洋设备的生产效率而越来越受到关注,但由于其焊接能量过大对母材的设计提出了更高的要求。V、Ti作为重要的合金元素可以在钢中以第二相的形式改善钢材组织,提高钢材的性能,近年来,部分研究者不断尝试以Nb、V、Ti作为合金元素改善钢材焊接性能,本文在现有研究基础上通过总结和模拟计算研究了V在焊接热源影响下的析出规律;设计了可承受较高热输入量的V-N系热轧船板钢成分;同时通过合理的V、Ti、N配比利用其第二相粒子的复合析出,实现了大线能量焊接条件下组织的分级调控;利用激光共聚焦显微镜（LSCM）和热模拟实验分别对焊接母材熔化区和焊接热影响区的演变规律进行了研究,得到如下研究结果:（1）V在钢中可形成细小而弥散的第二相粒子促进针状铁素体的形成,改善母材的可焊接性能,然而V的强化作用存在临界值,即当C含量为0.1（质量分数）,N含量为0.005时,V含量不超过0.05,当V含量超过临界值,易在钢中出现过量的碳的富集区,使得母材脆性增加。（2）在大线能量焊接条件下,熔化区和粗晶热影响区组织存在差异,整体来看粗晶热影响区性能为母材受热源影响的最薄弱处。组织由大量针状铁素体和少量晶界铁素体组成,随热输入量的增加针状铁素体长度和板条宽度均有所增加,数量减少,晶界铁素体宽度增加,逐渐由沿原奥晶界的条状长大为块状。晶界处析出物增加,碳化物逐渐长大,出现珠光体、粒状贝氏体等组织。（3）Ti的加入可以在升温和降温两个阶段实现分级固溶和析出,有效改善了焊接过程单向热传递条件下的成分均匀性,同时形成的第二相粒子钉扎在晶界上,有效细化原始奥氏体晶粒,提高针状铁素体比例,增加位错密度,改善粗晶热影响区的韧性,从而提高焊缝韧性,且能大大提高焊缝区的低温性能,实现了利用析出强化提高大线能量焊用船板钢的分级调控。
何煦泽[7]（2020）在《高强海工钢残余奥氏体稳定性及对力学性能的影响》文中进行了进一步梳理目前中国海工钢已经满足国内市场大部分需求,但部分高强度、抗层状撕裂、大热输入量焊接、超低温韧性、高止裂等性能钢板仍依赖进口。经热处理工艺1:830℃淬火+640℃回火（QT工艺）、热处理工艺2:830℃淬火+720℃两相区退火（QC工艺）和热处理工艺3:830℃淬火+720℃两相区退火+580℃/600℃/620℃/640℃回火（QCT工艺）,借助光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜观察了试验钢的显微组织,利用X射线衍射仪测量并计算了残余奥氏体的含量,用电镜能谱仪测量了残余奥氏体的碳含量。借助万能拉伸试验机和低温冲击试验机测定了试验钢的力学性能。研究了不同热处理工艺下的试验钢组织演变,分析了影响残余奥氏体稳定性的因素和残余奥氏体稳定性对力学性能的影响。研究结果表明:3种热处理工艺后,试验钢基体组织为铁素体、马氏体、残余奥氏体。残余奥氏体为薄膜状/片层状和块状,其中薄膜状/片层状残余奥氏体稳定性较高。分布于组织边界处的残余奥氏体稳定性高于组织内部的残余奥氏体,晶粒越小的残余奥氏体稳定性越高。残余奥氏体中C含量增加,其稳定性提高。拉伸过程中,试验钢产生TRIP效应,残余奥氏体向马氏体转化,吸收能量与位错,提高塑性。稳定的残余奥氏体含量增加,马氏体和贝氏体含量降低,其抗拉强度降低。在低温冲击中,残余奥氏体含量的升高,提升了低温冲击功,当残余奥氏体含量接近时,残余奥氏体稳定性越好,其低温冲击功越高。经过不同的热处理工艺,得到的残余奥氏体含量与稳定性不相同,因此在钢材实际生产过程中,根据不同的需求来改变热处理工艺,可以更好地调控残余奥氏体稳定性与含量。
李立[8]（2019）在《S690QL钢激光-感应复合焊工艺研究》文中研究说明高强钢S690QL在船舶海洋、建筑等工程领域有较为广泛的应用,随着人类社会和科学技术的进步,对焊接结构质量的要求越来越高,而决定焊接构件质量的主要因素是焊接接头的组织和性能。近年来,激光复合焊技术发展迅速,它可以对激光和附加热源的焊接效果“扬长避短”,实现“1+1>2”的效果。本文通过对S690QL钢激光-感应复合焊的工艺、焊接接头成形、微观组织和性能方面的研究,建立了焊接工艺-焊接成形-性能之间的联系,全面评价了激光-感应复合焊工艺。作为激光-感应复合焊的两种焊接方式,前置感应加热的激光-感应复合焊的焊接热输入的吸收利用率、焊缝熔深、熔宽都明显大于后置感应加热的激光-感应复合焊。本文基于电子背散射衍射（EBSD）技术,从焊接接头微观组织和晶界能两方面进行了定量分析,发现前置感应加热的激光-感应复合焊焊接接头尽管存在相对较多的马氏体,但是晶粒得到细化,拉伸性能得到提升;而后置感应加热的激光-感应复合焊焊接接头存在更多的贝氏体,晶粒粗大,出现了焊接缺陷,拉伸性能降低。因此,本文将前置感应加热的激光-感应复合焊接工艺作为优选工艺方法进行后续研究。在焊缝成形方面,本文从几何成形和微观组织成形两方面,得出了激光-感应复合焊的焊接成形优于单激光焊的结论。通过观测焊接稳定性,分析了感应器输出功率对焊接接头几何成形的影响规律:感应线圈通入交流电后产生的电磁感应和激光-感应复合焊过程中匙孔的焊透状态,导致了金属蒸汽/等离子体密度减小、质心降低,焊接热输入的吸收利用率得到提升,因此,随着感应器输出功率从无到有、从小到大,金属蒸汽/等离子体羽流的变化周期加速,焊接缺陷得到改善,熔池的长度和宽度都增大。在微观组织成形方面,对比了单激光焊和激光-感应复合焊的焊接热循环,分析了其对微观组织成形的影响。激光-感应复合焊焊接接头中含有比单激光焊焊接接头更多的铁素体和更少的马氏体,导致微观硬度的降低和拉伸性能的提升。通过拉伸断口形貌分析,激光-感应复合焊试样主要呈现延性断裂模式,单激光焊试样主要呈现脆性断裂模式。此外,单激光焊焊接接头的低温冲击韧性显着小于激光-感应复合焊接头。在疲劳性能方面,本文在疲劳试样焊缝中心开对称缺口,得到激光-感应复合焊接头的S-N拟合曲线位于单激光焊接头S-N拟合曲线的上方。通过观察应力幅为108MPa和144MPa时的单激光焊和激光-感应复合焊试样的疲劳断口,发现与单激光焊疲劳试样相比,激光-感应复合焊的延性疲劳断裂区域较大,脆性断裂区域较小。因此,激光-感应复合焊技术具有提升焊接接头力学性能的能力。在抗腐蚀性能方面,通过分析接头的动电位极化曲线（腐蚀电位、腐蚀电流密度、腐蚀速率和晶界）、腐蚀表面形貌（点蚀坑、锈蚀层）及元素分布（Cr、Mo、Si）进行了激光-感应复合焊S690QL钢的腐蚀性能分析。发现激光-感应复合焊焊缝具有比单激光焊焊缝和母材更优良的抗腐蚀性能,且随着感应器输出功率的增加,抗腐蚀性能逐渐提升。综上,与单激光焊接相比,激光-感应复合焊接可以改善S690QL钢焊接接头的焊缝成形,提升力学性能和抗腐蚀性能。
赵凯[9]（2019）在《考虑航线载荷特点的江海直达船疲劳强度评估方法研究》文中研究指明江海直达运输具有中转环节少、货差货损低等独特优势,是我国长江“黄金水道”建设和“一带一路”战略中不可或缺的一环。江海直达船作为江海联运的载体,服役期内不断往返于江段和海段两种不同的航线。随着未来海段航线逐渐向日、韩及台湾地区延伸,江海直达船结构的疲劳问题将愈发需要被重视,然而特殊的航线载荷特点又导致其疲劳强度不能照搬海船的评估方法。因此,开展江海直达船疲劳性能研究,提出一套适用于江海直达船典型节点疲劳强度的评估方法势在必行。本文通过分析江-海航线的载荷特点,结合疲劳试验和累积损伤理论探讨了小-大两级交变载荷下江海直达船疲劳损伤规律,并对该型船舶典型节点的疲劳强度评估给出了合理建议。主要研究内容及结论如下:（1）分析江海直达船节点形式和航线载荷特点,考虑江-海载荷效应影响开展了一系列小-大两级交变载荷下切口试件疲劳试验。采用Miner法则和S-N曲线修正法分析疲劳极限以下小载荷的损伤效应,提出了一种新的非线性累积损伤理论来评估小-大载荷交互作用的影响。基于断口和XRD分析技术从材料学角度解释了两级交变载荷下切口试件疲劳损伤演化规律。（2）以930 TEU江海直达船为研究对象开展了恒幅及两级交变载荷下纵骨穿舱节点疲劳试验。基于静力试验与有限元仿真结果分析焊趾端部应力分布并确定疲劳热点位置,采用线性插值方法得到不同载荷下的热点应力值。观察节点疲劳破坏模式和裂纹扩展的各个阶段,对比分析不同载荷工况下裂纹扩展速率的差异,根据疲劳寿命、累积损伤理论和断口分析方法探讨了江段小载荷的引入对船体节点疲劳性能的影响。（3）对比分析切口试件和江海直达船典型节点在两级交变载荷作用下疲劳性能的相似性,结果表明江海直达船疲劳评估应综合考虑江段、海段载荷作用造成的疲劳损伤和江-海载荷间交互作用影响。本文以S-N曲线法为基础并参考CCS和IACS等的相关规范,对P-S-N曲线的选取、江海段航线载荷和应力范围的计算给出了详细建议,并引入航段分配历程系数及载荷交互作用影响因子计算不同航线工况下节点累积损伤度,为不同航线下江海直达船典型节点疲劳强度规范的制定指明了方向。
欧婷[10]（2019）在《稳弧剂诱导电弧螺柱焊工艺与质量控制研究》文中研究表明对于中等直径空心Q235螺柱和45钢板的螺柱焊接,由于焊接特点及母材性能差异,导致焊接时存在偏弧,电弧不稳定,焊后接头成形质量差,接头强度低。本课题针对螺柱焊接缺陷,提出稳弧剂诱导电弧螺柱焊工艺与质量控制研究,结果表明此种工艺不仅有效地解决了螺柱焊接缺陷,还提高了接头力学性能,使接头兼具美观性与实用性。通过温度场模拟与实测数据结合分析,表明稳弧剂的使用不仅为熔池提供附加热输入,还能对接头起到一定保温作用,降低熔池冷却速度,避免焊缝组织过快冷却产生大量脆硬组织。进行稳弧剂诱导电弧螺柱焊接工艺研究,通过正交试验得到了最佳工艺参数组合:焊接电流600A、焊接时间400ms、稳弧剂添加量0.26g,有效性评定接头剪切强度平均值为307.75MPa,螺柱外部成形高度平均值为27.73mm。最佳参数下的接头断裂形式为韧性断裂。观察焊缝未发现气孔、裂纹、未焊合等焊接缺陷,与直接螺柱焊相比,焊缝中马氏体形态与数量发生改变,针状马氏体数量减少,生成了少量板条状马氏体,提高了焊缝韧性。接头冲击功最高可达到87J。结果表明,稳弧剂的使用可以起到促进电弧发射能力的作用,扩大了电弧作用面积,消除偏弧,并使电弧稳定,减少飞溅,同时为熔池提供热输入,在电弧热与力的作用下改善了熔池流动性,最终得到焊缝连续,熔池填充金属饱满的焊接接头,提高了接头质量。进行稳弧剂对熔池过程保护工艺研究,通过自主改性的稳弧剂向焊缝引入活性元素,不仅有利于电弧扩弧、促进电弧稳定,还可通过各元素的共同作用改变熔池表面张力进而改变熔池对流状态和熔滴过渡状态,在熔池边缘形成保护气氛,在熔池中心使熔滴稳定过渡减小飞溅。针对接头的质量控制进行试验,得到最佳工艺参数:焊接电流550A、焊接时间450ms、稳弧剂添加量0.20g,有效性评定接头剪切强度平均值为330MPa,接头强度有所提高;螺柱外部成形高度平均值为27.96mm,焊接无偏弧,焊缝连续,凸台包裹焊缝均匀、饱满,外观光泽度很高,更具美观性。接头断裂形式为韧性断裂。焊缝中脆硬相含量显着降低,晶粒得到细化。接头冲击功最高可达到95J。
二、The effect of plastic constraint on the initiation of ductile tears in shipbuilding structural steels（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、The effect of plastic constraint on the initiation of ductile tears in shipbuilding structural steels（论文提纲范文）
（1）铜基和镍基金属层状复合材料的制备及力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 高温MEMS研究现状 |
| 1.1.1 背景介绍 |
| 1.1.2 LIGA Ni和纳米晶Ni-W合金 |
| 1.1.3 强度-韧性倒置关系 |
| 1.2 异质结构材料发展概况 |
| 1.2.1 异质结构分类 |
| 1.2.1.1 双/多模态结构 |
| 1.2.1.2 梯度结构 |
| 1.2.1.3 核壳结构 |
| 1.2.1.4 层状结构 |
| 1.3 异质结构材料强韧化机制 |
| 1.3.1 异变诱导强化机制 |
| 1.3.2 异变诱导强化影响因素 |
| 1.3.2.1 GND排布方式 |
| 1.3.2.2 异质界面间距 |
| 1.3.2.3 异质界面两侧力学失配度 |
| 1.3.3 异质结构材料韧化机制 |
| 1.3.3.1 异变诱导加工硬化 |
| 1.3.3.2 剪切带诱发塑性 |
| 1.3.3.3 TRIP效应 |
| 1.4 异质层状复合材料的力学行为 |
| 1.4.1 强韧性匹配 |
| 1.4.2 疲劳行为 |
| 1.4.3 热稳定性 |
| 1.5 研究目的、内容及意义 |
| 第2章 具有不同位错密度衬度的Ni/Cu/Ni三明治层状复合材料的制备及其拉伸行为 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料制备与实验方法 |
| 2.2.1 材料制备 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 微观结构表征 |
| 2.3.2 拉伸性能 |
| 2.3.3 准原位EBSD表征及GND分布 |
| 2.4 讨论与分析 |
| 2.4.1 受力学失配控制的界面耦合行为 |
| 2.4.2 GND分布的应力梯度模型以及两种竞争的强化机制 |
| 2.5 结论 |
| 第3章 具有不同厚度比的Ni/Cu/Ni三明治层状复合材料的制备及其断裂行为 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料制备与实验方法 |
| 3.3 实验结果 |
| 3.3.1 微观结构表征 |
| 3.3.2 拉伸性能 |
| 3.3.3 断裂行为 |
| 3.4 讨论分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 具有不同界面两侧晶粒尺寸差异的层状结构Ni的制备及其断裂行为 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 材料制备 |
| 4.2.2 力学性能测试和微观结构表征 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.3.1 微观结构表征 |
| 4.3.2 力学性能 |
| 4.3.3 塑性变形和断裂行为 |
| 4.4 讨论与分析 |
| 4.4.1 颈缩后的应变去局域化行为 |
| 4.4.2 微剪切带对塑性的贡献 |
| 4.4.3 软层厚度和界面两侧晶粒尺寸差异对断裂行为的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 具有不同晶界排布的纳米尺度Cu/W层状复合材料的疲劳开裂行为 |
| 5.1 绪论 |
| 5.2 材料制备与实验方法 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 原始态微观结构 |
| 5.3.2 疲劳开裂行为 |
| 5.4 讨论与分析 |
| 5.4.1 尺度对疲劳开裂行为的影响 |
| 5.4.2 随机排布模型 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多尺度纳米晶Ni/Ni-W层状复合材料的制备及其室温拉伸行为 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.2.1 材料制备 |
| 6.2.2 微观结构表征与力学性能测试 |
| 6.2.3 有限元模拟 |
| 6.3 实验结果 |
| 6.3.1 Ni/Ni-W异质界面 |
| 6.3.2 界面粗糙度 |
| 6.3.3 晶粒尺寸 |
| 6.3.4 力学性能 |
| 6.3.5 拉伸断口/损伤观察 |
| 6.4 讨论与分析 |
| 6.4.1 厚度比的影响 |
| 6.4.1.1 组元层应变局域化对韧性的影响 |
| 6.4.1.2 共变形过程中Ni-W层的薄化 |
| 6.4.1.3 尺度主导的Ni-W层的变形机制 |
| 6.4.2 界面间距的影响 |
| 6.4.2.1 晶粒长大诱发Ni层的应变去局域化 |
| 6.4.2.2 断裂模式转变 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 纳米晶Ni/Ni-W层状复合材料的高温拉伸行为 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.2.1 工艺改进 |
| 7.2.2 材料制备 |
| 7.2.3 力学性能测试与微观结构表征 |
| 7.3 实验结果 |
| 7.3.1 沉积态微观结构 |
| 7.3.2 退火态微观结构 |
| 7.3.3 高温拉伸性能及损伤观察 |
| 7.4 分析与讨论 |
| 7.4.1 Ni层内界面约束下的晶粒长大 |
| 7.4.2 Ni-W层的热稳定性 |
| 7.4.3 Ni/Ni-W层状复合材料的高温强度 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 全文总结 |
| 参考文献 |
| 作者筒介 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（2）考虑周边约束的钢框架梁柱子结构抗倒塌性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景及意义 |
| 1.2.1 研究背景 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 国内外抗倒塌设计规范 |
| 1.3.1 英国 |
| 1.3.2 美国 |
| 1.3.3 欧洲 |
| 1.3.4 中国 |
| 1.4 研究现状 |
| 1.4.1 理论研究 |
| 1.4.2 数值模拟 |
| 1.4.3 试验研究 |
| 1.5 研究现状总结 |
| 1.6 研究内容 |
| 1.7 研究目标 |
| 2 不同周边约束情况下梁柱子结构的抗倒塌性能试验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验设计与准备过程 |
| 2.2.1 设计思路 |
| 2.2.2 试件设计 |
| 2.2.3 试件加工和制作 |
| 2.2.4 结构失效判定准则 |
| 2.2.5 试验加载装置 |
| 2.2.6 试验加载制度 |
| 2.2.7 试验测量方案 |
| 2.3 梁柱子结构试验过程和试验现象 |
| 2.4 试验结果总结分析 |
| 2.4.1 荷载-位移曲线分析 |
| 2.4.2 梁柱子结构竖向变形发展过程分析 |
| 2.4.3 边柱的水平变形分析 |
| 2.4.4 关键截面应变数据分析 |
| 2.5 试件抗力发展分析 |
| 2.5.1 试件内力分析 |
| 2.5.2 试件抗力发展分析 |
| 2.5.3 试件抗力贡献比分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 不同周边约束下梁柱子结构数值分析模型的建立与验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 材料本构关系 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 单元选取与网格划分 |
| 3.2.4 部件间接触 |
| 3.3 有限元模型的验证与分析 |
| 3.3.1 荷载-位移曲线与破坏模式对比 |
| 3.3.2 梁内轴力变化对比 |
| 3.3.3 梁内抗力机制变化对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同周边约束下梁柱子结构抗倒塌性能变化参数分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料本构关系 |
| 4.3 组合梁柱子结构设计 |
| 4.4 周边约束参数分析 |
| 4.4.1 次边柱失效 |
| 4.4.2 中柱失效 |
| 4.5 边柱尺寸的参数分析 |
| 4.5.1 荷载-位移曲线分析 |
| 4.5.2 内力发展曲线对比 |
| 4.5.3 抗力机制曲线对比 |
| 4.6 边柱轴压比的参数分析 |
| 4.6.1 荷载-位移曲线对比 |
| 4.6.2 内力发展曲线对比 |
| 4.6.3 抗力机制曲线对比 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文、科研及获奖情况 |
| 致谢 |
（3）Fe-Cr-Ni-Mo系熔敷金属组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 海洋工程用钢分类及发展 |
| 1.2.1 海洋平台用钢国内外研究概况 |
| 1.2.2 舰船用钢国内外研究概况 |
| 1.2.3 海底油气管线用钢国内外研究概况 |
| 1.2.4 新型海洋工程用钢研发 |
| 1.3 钢中析出强化机理进展 |
| 1.4 海洋工程用钢配套焊材发展及问题 |
| 1.5 本文研究目的、意义及主要内容 |
| 第2章 焊材成分设计制备与实验方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 焊材成分设计与制备 |
| 2.2.1 焊材成分设计 |
| 2.2.2 焊材制备 |
| 2.2.3 焊材表观物性评价 |
| 2.2.4 焊材化学成分 |
| 2.3 熔敷金属的制备 |
| 2.3.1 焊接条件与焊接工艺 |
| 2.3.2 熔敷金属探伤 |
| 2.3.3 熔敷金属化学成分 |
| 2.4 熔敷金属性能测试 |
| 2.4.1 熔敷金属力学性能取样位置 |
| 2.4.2 拉伸试样制备及拉伸试验 |
| 2.4.3 冲击试样制备及冲击试验 |
| 2.5 熔敷金属组织分析 |
| 2.5.1 微观组织类型与偏析分析 |
| 2.5.2 析出相与断口分析 |
| 2.5.3 位错密度测定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 V对焊态熔敷金属组织与性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 熔敷金属宏观组织研究 |
| 3.3 熔敷金属微观组织研究 |
| 3.4 熔敷金属析出相析出行为研究 |
| 3.5 熔敷金属力学性能研究 |
| 3.5.1 熔敷金属的拉伸性能及断口分析 |
| 3.5.2 熔敷金属的冲击性能及断口分析 |
| 3.5.3 熔敷金属断口二次裂纹分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 含V熔敷金属回火过程中的组织与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 回火温度的确定 |
| 4.3 回火温度对力学性能的影响 |
| 4.3.1 回火温度对拉伸性能的影响 |
| 4.3.2 回火温度对冲击性能的影响 |
| 4.4 不同回火温度下熔敷金属微观结构分析 |
| 4.4.1 640℃回火后熔敷金属微观结构 |
| 4.4.2 550℃和600℃回火后熔敷金属微观结构 |
| 4.4.3 回火550℃熔敷金属析出相分区表征 |
| 4.4.4 回火600℃熔敷金属析出相分区表征 |
| 4.5 不同回火温度下熔敷金属的断口特征 |
| 4.6 析出相对位错密度的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 析出动力学和力学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 枝晶干MC碳化物的析出 |
| 5.3 枝晶间MC碳化物的析出 |
| 5.4 MC碳化物和微观组织亚结构的相互作用 |
| 5.5 析出相的分布 |
| 5.6 C元素上坡扩散 |
| 5.7 力学性能讨论 |
| 5.7.1 强化机制分析 |
| 5.7.2 冲击韧性分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 含Cu熔敷金属组织与性能的探索 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 回火温度对力学性能的影响 |
| 6.2.1 回火温度对拉伸性能的影响及断口分析 |
| 6.2.2 回火温度对冲击性能的影响及断口分析 |
| 6.3 不同回火温度下的微观组织 |
| 6.4 不同回火温度下的析出相分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 作者简介 |
（4）Ni含量对含Cu时效钢强韧化机理影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 海洋工程用钢简介 |
| 1.1.1 海洋工程用钢的分类 |
| 1.1.2 海洋工程用钢的特点 |
| 1.2 国内外海洋用钢生产发展状况 |
| 1.3 含铜钢时效钢的研究 |
| 1.3.1 含铜时效钢发展历程 |
| 1.3.2 含铜时效钢的组织转变 |
| 1.3.3 含铜时效钢的强韧化机理 |
| 1.3.4 合金元素Cu对钢强韧性的影响 |
| 1.3.5 合金元素Ni对钢强韧性的影响 |
| 1.4 含铜时效钢析出物的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容及研究意义 |
| 第二章 试验材料与方法 |
| 2.1 试验材料成分和生产工艺 |
| 2.1.1 试验钢的成分 |
| 2.1.2 试验钢生产工艺和热处理工艺 |
| 2.2 试验方法 |
| 2.2.1 力学性能测试 |
| 2.2.2 显微组织观察 |
| 第三章 含铜时效钢的显微组织和力学性能 |
| 3.1 Ni含量对含铜时效钢显微组织的影响 |
| 3.2 Ni含量对含铜时效钢的力学性能影响 |
| 3.2.1 Ni含量对含铜钢时效钢显微硬度的影响 |
| 3.2.2 试验钢的硬度和显微组织的分析与讨论 |
| 3.2.3 Ni含量对含铜时效钢拉伸性能的影响 |
| 3.2.4 拉伸断口分析 |
| 3.2.5 裂纹扩展路径分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 Ni含量对含铜时效钢精细结构的影响分析 |
| 4.1 Ni含量对含铜时效钢晶界取向差和大小角晶界的影响 |
| 4.2 Ni含量对板条多尺度结构的影响 |
| 4.2.1 Ni含量对淬火态板条结构影响 |
| 4.2.2 Ni含量对回火态板条结构影响 |
| 4.3 Ni含量对析出相和残余奥氏体的影响 |
| 4.3.1 Ni含量对淬火态析出相的影响 |
| 4.3.2 Ni含量对回火态析出相的影响 |
| 4.3.3 Ni含量对析出相的影响 |
| 4.3.4 Ni含量对残余奥氏体的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 Ni含量对原始奥氏体晶粒的影响 |
| 5.1 板条马氏体形态及其亚结构观察 |
| 5.2 马氏体晶体学和EBSD数据的验证 |
| 5.3 基于EBSD的原始奥氏体重构 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）中碳纳米复相钢中的残余奥氏体调控及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米结构钢的发展概述 |
| 1.2.1 双相钢 |
| 1.2.2 TRIP钢 |
| 1.2.3 低温贝氏体钢 |
| 1.2.4 Q&P和Q-P-T钢 |
| 1.3 纳米结构钢的强塑性 |
| 1.3.1 强化机制 |
| 1.3.2 影响塑性的因素 |
| 1.4 纳米结构钢中的残余奥氏体 |
| 1.4.1 残余奥氏体概述 |
| 1.4.2 合金成分对残余奥氏体的调控 |
| 1.4.3 热处理工艺对残余奥氏体的调控 |
| 1.5 本课题的研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 材料的成分设计 |
| 2.2 临界相变点的确定 |
| 2.3 热处理试验 |
| 2.4 组织形貌观察及表征 |
| 2.4.1 光学与扫描电子显微镜 |
| 2.4.2 透射电子显微镜 |
| 2.4.3 电子背散射衍射 |
| 2.4.4 电子探针显微分析 |
| 2.4.5 X射线衍射 |
| 2.5 力学性能测试 |
| 2.6 冲击磨料磨损 |
| 2.7 数据处理软件 |
| 第3章 Si和Al对残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 3.1 Si对贝氏体钢中残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 实验材料与方法 |
| 3.1.3 显微组织 |
| 3.1.4 组织中的残余奥氏体 |
| 3.1.5 显微硬度与冲击性能 |
| 3.1.6 分析与讨论 |
| 3.1.7 小结 |
| 3.2 Al部分取代Si对马氏体钢中残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验材料与方法 |
| 3.2.3 显微组织 |
| 3.2.4 组织中的残余奥氏体 |
| 3.2.5 显微硬度与拉伸性能 |
| 3.2.6 分析与讨论 |
| 3.2.7 小结 |
| 第4章 临界热处理对残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验材料与方法 |
| 4.3 临界热处理对高Si钢中残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 4.3.1 显微组织 |
| 4.3.2 组织中的残余奥氏体 |
| 4.3.3 显微硬度与拉伸性能 |
| 4.3.4 小结 |
| 4.4 临界热处理对高Al钢中残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 4.4.1 显微组织 |
| 4.4.2 组织中的残余奥氏体 |
| 4.4.3 显微硬度与拉伸性能 |
| 4.4.4 分析与讨论 |
| 4.4.5 小结 |
| 第5章 多步相变对残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 5.1 多步贝氏体相变对残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 实验材料与方法 |
| 5.1.3 显微组织 |
| 5.1.4 残余奥氏体及其碳分布 |
| 5.1.5 力学性能 |
| 5.1.6 磨损性能 |
| 5.1.7 分析与讨论 |
| 5.1.8 小结 |
| 5.2 贝氏体/马氏体多步相变对残余奥氏体的调控及性能的影响 |
| 5.2.1 引言 |
| 5.2.2 试验材料与方法 |
| 5.2.3 显微组织 |
| 5.2.4 组织中的残余奥氏体 |
| 5.2.5 显微硬度与冲击性能 |
| 5.2.6 磨损性能 |
| 5.2.7 分析与讨论 |
| 5.2.8 小结 |
| 5.3 预马氏体相变对残余奥氏体回火稳定性的调控及性能的影响 |
| 5.3.1 引言 |
| 5.3.2 实验材料与方法 |
| 5.3.3 显微组织 |
| 5.3.4 显微硬度及贝氏体板条厚度 |
| 5.3.5 组织中的残余奥氏体 |
| 5.3.6 分析与讨论 |
| 5.3.7 小结 |
| 第6章 结论和创新点以及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
（6）V-N系船板钢大线能量焊接过程中第二相析出行为及组织演变研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 应用背景 |
| 1.2 大线能量焊接技术的发展及大线能量焊接用钢 |
| 1.3 大线能量焊接过程中焊接接头的组织演变规律 |
| 1.3.1 焊接熔化区组织演变特征 |
| 1.3.2 焊接热影响区组织演变特征 |
| 1.3.3 第二相粒子在大线能量焊接过程中的析出行为 |
| 1.4 V钢的发展现状及其在大线能量焊接中的应用 |
| 1.4.1 V钢的发展 |
| 1.4.2 改善大线能量焊接HAZ性能的措施 |
| 1.4.3 V对大线能量焊接HAZ的影响 |
| 1.5 选题目的及意义 |
| 2.实验材料及方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及相变热力学计算 |
| 2.3 轧制工艺 |
| 2.4 试验方法 |
| 2.4.1 焊接熔化区模拟 |
| 2.4.2 焊接粗晶区模拟 |
| 2.4.3 显微组织分析 |
| 2.4.4 力学性能检测 |
| 3.大线能量焊接过程中第二相析出行为研究 |
| 3.1 热力学行为研究 |
| 3.2 动力学研究 |
| 3.3 第二相析出机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.大线能量焊接过程中熔化区组织演变行为 |
| 4.1 大线能量焊接过程中焊接熔化区演变过程的原位观察 |
| 4.1.1 焊接熔化区熔化过程的原位观察 |
| 4.1.2 焊接熔化区降温过程的原位观察 |
| 4.2 焊接熔化区组织形貌观察 |
| 4.3 液-固转变下的熔合区组织演变机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.焊接粗晶热影响区组织演变行为研究 |
| 5.1 粗晶热影响区的组织演变规律 |
| 5.2 粗晶热影响区组织精细结构分析 |
| 5.3 粗晶热影响区的性能研究 |
| 5.3.1 焊接升温速度对焊接热影响区力学性能的影响 |
| 5.3.2 不同焊接线能量对粗晶热影响区应力-应变的影响 |
| 5.3.3 热模拟粗晶热影响区试样的低温韧性 |
| 5.4 改善焊接接头质量的分级调控研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）高强海工钢残余奥氏体稳定性及对力学性能的影响（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1.绪论 |
| 1.1 本课题研究意义 |
| 1.2 钢的分类 |
| 1.2.1 低碳钢与耐候钢 |
| 1.2.2 高强钢 |
| 1.2.3 海工钢 |
| 1.3 钢中的强韧化机理 |
| 1.4 钢中马氏体 |
| 1.5 奥氏体 |
| 1.5.1 钢中奥氏体 |
| 1.5.2 奥氏体形成 |
| 1.6 TRIP钢 |
| 1.6.1 TRIP钢特性 |
| 1.6.2 TRIP钢中多相显微组织 |
| 1.6.3 相变诱发塑性钢的变形机理 |
| 1.6.4 TRIP钢的特殊性 |
| 1.7 研究目的与内容 |
| 2.实验材料及方法 |
| 2.1 成分设计 |
| 2.1.1 C元素 |
| 2.1.2 Mn元素 |
| 2.1.3 Si元素 |
| 2.1.4 Nb元素 |
| 2.1.5 Cu与Ni元素 |
| 2.1.6 Mo元素 |
| 2.2 光学显微镜(OM)观察 |
| 2.3 扫描电镜(SEM)组织 |
| 2.4 透射电镜(TEM)组织 |
| 2.5 残余奥氏体表征 |
| 2.6 低温冲击试验 |
| 2.7 力学性能测试 |
| 3.不同工艺下的海工钢组织演变 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料及方法 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 QT工艺下的海工钢微观组织 |
| 3.3.2 QC工艺下的海工钢微观组织 |
| 3.3.3 不同回火温度下QCT工艺下的海工钢微观组织 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.残余奥氏体稳定性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 残余奥氏体稳定性的影响因素 |
| 4.2.1 残余奥氏体晶粒尺寸、形貌和分布位置对稳定性的影响 |
| 4.2.2 残余奥氏体C含量对稳定性的影响 |
| 4.2.3 残余奥氏体的相关热力学与动力学稳定性 |
| 4.3 本章小结 |
| 5.残余奥氏体稳定性对力学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 残余奥氏体对力学性能的影响 |
| 5.2.1 残余奥氏体稳定性对塑性的影响 |
| 5.2.2 残余奥氏体稳定性对低温韧性的影响 |
| 5.2.3 残余奥氏体的机械稳定性 |
| 5.3 本章小结 |
| 6.结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）S690QL钢激光-感应复合焊工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 高强钢S690QL及其焊接方法的发展 |
| 1.2 激光焊接高强钢的焊缝成形和性能 |
| 1.3 激光复合焊技术 |
| 1.4 感应加热技术在焊接中的应用 |
| 1.5 激光-感应复合焊的研究现状 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 2 试验材料、设备和工艺参数的设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验材料 |
| 2.3 S690QL钢焊接性及单激光焊接工艺参数探究 |
| 2.4 试验设备及方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 激光-感应复合焊接方式的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 前置和后置感应加热的激光-感应复合焊的焊接原理及试验设计 |
| 3.3 前置和后置感应加热的激光-感应复合焊工艺对比 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 S690QL钢激光-感应复合焊焊接接头的成形与组织 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光-感应复合焊成形的原理、试验设计和试验数据 |
| 4.3 激光-感应复合焊焊接接头几何成形分析 |
| 4.4 激光-感应复合焊的微观组织成形分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 S690QL钢激光-感应复合焊焊接接头的力学性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光-感应复合焊焊接接头的微观硬度 |
| 5.3 激光-感应复合焊焊接接头的拉伸性能及断口分析 |
| 5.4 激光-感应复合焊焊接接头的低温冲击韧性 |
| 5.5 S690QL钢激光-感应复合焊焊接接头开缺口试样的疲劳性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 S690QL钢激光-感应复合焊焊缝中心腐蚀性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 激光-感应复合焊焊缝中心腐蚀性能试验设计 |
| 6.3 激光-感应复合焊对焊缝中心电化学腐蚀性能的影响 |
| 6.4 感应器输出功率对激光-感应复合焊焊缝中心电化学腐蚀性能的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 全文总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 攻读博士学位期间取得的学术成果 |
| 1.学术论文发表情况 |
| 2.学术会议 |
（9）考虑航线载荷特点的江海直达船疲劳强度评估方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 立题背景 |
| 1.1.2 立题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 疲劳研究发展史 |
| 1.2.2 船舶结构疲劳研究概况 |
| 1.2.3 江海直达船疲劳研究现状 |
| 1.2.4 变幅疲劳研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容、研究方法及技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 研究方法和技术路线 |
| 第2章 船舶结构疲劳强度评估方法 |
| 2.1 疲劳评估理论方法概述 |
| 2.1.1 S-N曲线法 |
| 2.1.2 断裂力学方法 |
| 2.1.3 连续损伤力学方法 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 基于S-N曲线法的船舶疲劳评估方法 |
| 2.2.1 直接计算法 |
| 2.2.2 简化计算法 |
| 2.3 基于S-N曲线不同应力参数的疲劳寿命预测 |
| 2.3.1 名义应力法 |
| 2.3.2 热点应力法 |
| 2.3.3 切口应力法 |
| 2.4 船舶疲劳强度试验研究 |
| 2.4.1 船体典型节点疲劳试验 |
| 2.4.2 切口型试件疲劳试验 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 考虑载荷效应影响的切口试件疲劳试验研究 |
| 3.1 疲劳试验设计 |
| 3.1.1 切口试件设计依据 |
| 3.1.2 试验载荷简化和工况选取 |
| 3.2 切口试件静力试验和恒幅疲劳试验 |
| 3.2.1 试件与材料 |
| 3.2.2 试验前期准备 |
| 3.2.3 异常数据处理 |
| 3.2.4 静力试验结果 |
| 3.2.5 恒幅疲劳试验结果 |
| 3.3 两级交变载荷下切口试件疲劳试验 |
| 3.3.1 载荷历程比变化对疲劳性能的影响 |
| 3.3.2 大载荷应力变化对疲劳性能的影响 |
| 3.4 切口试件疲劳损伤规律分析 |
| 3.4.1 静力有限元仿真结果与试验对比 |
| 3.4.2 基于经典Miner法则的切口试件疲劳损伤评估 |
| 3.4.3 低于疲劳极限的小载荷疲劳损伤评估 |
| 3.4.4 考虑载荷交互作用的非线性疲劳损伤评估 |
| 3.5 切口试件疲劳断口微观分析 |
| 3.5.1 超景深三维断口形貌 |
| 3.5.2 XRD分析 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 江海直达船纵骨穿舱节点疲劳试验研究 |
| 4.1 船体典型节点模型试验设计 |
| 4.1.1 试件设计 |
| 4.1.2 工况设计 |
| 4.1.3 加载及边界 |
| 4.1.4 过程监测 |
| 4.1.5 试验步骤 |
| 4.2 江海直达船纵骨穿舱节点疲劳试验 |
| 4.2.1 材料拉伸试验 |
| 4.2.2 试件加工 |
| 4.2.3 静力试验结果对比 |
| 4.2.4 疲劳试验及结果分析 |
| 4.3 两级交变载荷下纵骨穿舱节点疲劳性能分析 |
| 4.3.1 静力有限元仿真分析 |
| 4.3.2 裂纹扩展速率分析 |
| 4.3.3 恒幅与变幅疲劳寿命对比 |
| 4.3.4 纵骨穿舱节点疲劳累积损伤评估 |
| 4.3.5 断口形貌分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 基于S-N曲线法的船体节点疲劳强度评估 |
| 5.1 不同规范给出的疲劳S-N曲线对比 |
| 5.1.1 HSE关于S-N曲线的规定 |
| 5.1.2 DNV-GL关于S-N曲线的规定 |
| 5.1.3 IIW关于S-N曲线的规定 |
| 5.2 江海直达船纵骨穿舱节点S-N曲线 |
| 5.2.1 基于恒幅试验结果基本S-N曲线的选取 |
| 5.2.2 基于变幅试验结果节点S-N曲线的确定 |
| 5.2.3 江海直达船典型节点S-N曲线相关参数 |
| 5.3 疲劳载荷和设计应力范围计算 |
| 5.3.1 江海直达船海段载荷及应力范围的计算 |
| 5.3.2 江海直达船江段应力范围的计算 |
| 5.4 疲劳累积损伤度计算和衡准 |
| 5.4.1 疲劳累积损伤计算 |
| 5.4.2 疲劳损伤评估衡准及寿命计算 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及其他成果 |
（10）稳弧剂诱导电弧螺柱焊工艺与质量控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 螺柱焊介绍 |
| 1.2.1 螺柱焊原理 |
| 1.2.2 螺柱焊的应用 |
| 1.2.3 螺柱焊的发展现状 |
| 1.2.4 接头质量影响因素 |
| 1.3 螺柱焊接技术的分类 |
| 1.4 螺柱焊工艺评价方法 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 2 试验材料及方案 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.2.1 螺柱焊接设备 |
| 2.2.2 制备稳弧剂设备 |
| 2.3 试验整体方案 |
| 2.4 试验步骤 |
| 2.4.1 稳弧剂制备步骤 |
| 2.4.2 工艺试验步骤 |
| 2.5 显微组织观察和力学性能测试 |
| 2.5.1 接头微观检测 |
| 2.5.2 力学性能检测 |
| 3 稳弧剂螺柱焊接头温度场模拟与测量分析 |
| 3.1 研究方案 |
| 3.2 模拟假设与过程 |
| 3.2.1 模拟假设条件 |
| 3.2.2 模拟过程 |
| 3.3 实际测量及数据处理 |
| 3.4 数据结果与分析 |
| 3.5 本章结论 |
| 4 稳弧剂诱导电弧发射对螺柱-钢接头成形规律研究 |
| 4.1 最佳焊接工艺参数的确定 |
| 4.1.1 正交工艺试验 |
| 4.1.2 接头强度评估 |
| 4.1.3 接头外观相关指标评估 |
| 4.2 稳弧剂诱导电弧对接头成形质量的研究分析 |
| 4.2.1 直接螺柱焊工艺成形质量研究 |
| 4.2.2 稳弧剂螺柱焊工艺成形质量研究 |
| 4.2.3 稳弧剂对电弧的作用机理 |
| 4.3 稳弧剂添加量对接头成形及力学性能的影响规律 |
| 4.3.1 对接头外观成形的影响规律 |
| 4.3.2 对接头抗剪强度的影响规律 |
| 4.4 稳弧剂螺柱焊接头微观分析 |
| 4.4.1 微观断口分析 |
| 4.4.2 微观组织分析 |
| 4.4.3 硬度对比分析 |
| 4.4.4 冲击韧性对比分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 稳弧剂对熔池过程保护及质量控制研究 |
| 5.1 稳弧剂对熔池的保护作用 |
| 5.1.1 工艺研究 |
| 5.1.2 熔池保护机理分析 |
| 5.2 稳弧剂对接头质量控制工艺研究 |
| 5.2.1 正交工艺试验 |
| 5.2.2 接头强度评估 |
| 5.2.3 接头外观成形指标评估 |
| 5.3 稳弧剂添加量对接头成形及力学性能的对比分析 |
| 5.3.1 对接头成形的影响规律 |
| 5.3.2 对接头强度的影响规律 |
| 5.4 最佳参数下的接头微观分析 |
| 5.4.1 典型断口分析 |
| 5.4.2 接头微观组织分析 |
| 5.4.3 硬度对比分析 |
| 5.4.4 冲击韧性对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、The effect of plastic constraint on the initiation of ductile tears in shipbuilding structural steels（论文参考文献）
- [1]铜基和镍基金属层状复合材料的制备及力学行为研究[D]. 梁斐. 中国科学技术大学, 2021
- [2]考虑周边约束的钢框架梁柱子结构抗倒塌性能研究[D]. 高迪. 西安建筑科技大学, 2021
- [3]Fe-Cr-Ni-Mo系熔敷金属组织与性能研究[D]. 孙健. 中国科学技术大学, 2020
- [4]Ni含量对含Cu时效钢强韧化机理影响[D]. 刘欢. 安徽工业大学, 2020(06)
- [5]中碳纳米复相钢中的残余奥氏体调控及其性能研究[D]. 郑花. 武汉科技大学, 2020(01)
- [6]V-N系船板钢大线能量焊接过程中第二相析出行为及组织演变研究[D]. 戚桓. 辽宁科技大学, 2020(01)
- [7]高强海工钢残余奥氏体稳定性及对力学性能的影响[D]. 何煦泽. 辽宁科技大学, 2020(02)
- [8]S690QL钢激光-感应复合焊工艺研究[D]. 李立. 华中科技大学, 2019(01)
- [9]考虑航线载荷特点的江海直达船疲劳强度评估方法研究[D]. 赵凯. 武汉理工大学, 2019(07)
- [10]稳弧剂诱导电弧螺柱焊工艺与质量控制研究[D]. 欧婷. 南京理工大学, 2019(06)