激光沉积TA15钛合金的裂纹扩展行为

TG115.5; 采用标准CT试样测定了激光沉积TA15钛合金疲劳裂纹扩展速率,结合微观组织、裂纹扩展路径以及断口形貌分析疲劳裂纹扩展机理;并基于ABAQUS与FRANC 3D联合仿真的方法,模拟裂纹尖端应力强度因子并进行寿命预测.结果表明,激光沉积制造态的裂纹扩展速率低于锻造态,裂纹主要穿过片状α相(αl).少量沿αl扩展,稳定扩展区清晰可见疲劳条纹,并伴随大量的二次裂纹,瞬断区为典型的韧性断裂.另一方面,ABAQUS与FRANC 3D联合仿真计算的应力强度因子与理论值吻合较好,预测寿命相对误差低于5％,且证实了预测结果保守,验证了模拟分析的可靠性,确保了工程应用中的安全性....

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Published in有色金属工程 Vol. 14; no. 5; pp. 26 - 33
Main Authors 周松, 于洪远, 王洪明
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 沈阳航空航天大学机电工程学院,沈阳 110136%上海民航职业技术学院,上海 200232 2024
Subjects
FRANC 3D
裂纹扩展速率
life prediction
寿命预测
TA15
激光沉积制造
laser deposition manufacturing
crack growth rate
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Summary:TG115.5; 采用标准CT试样测定了激光沉积TA15钛合金疲劳裂纹扩展速率,结合微观组织、裂纹扩展路径以及断口形貌分析疲劳裂纹扩展机理;并基于ABAQUS与FRANC 3D联合仿真的方法,模拟裂纹尖端应力强度因子并进行寿命预测.结果表明,激光沉积制造态的裂纹扩展速率低于锻造态,裂纹主要穿过片状α相(αl).少量沿αl扩展,稳定扩展区清晰可见疲劳条纹,并伴随大量的二次裂纹,瞬断区为典型的韧性断裂.另一方面,ABAQUS与FRANC 3D联合仿真计算的应力强度因子与理论值吻合较好,预测寿命相对误差低于5％,且证实了预测结果保守,验证了模拟分析的可靠性,确保了工程应用中的安全性.
ISSN:2095-1744
DOI:10.3969/j.issn.2095-1744.2024.05.004