【摘 要】
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Fe-11Cr-2.5Mo-1Ni双相阻尼合金具有优良的力学性能,同时兼备良好的阻尼性能,相较于传统的单相Fe-Cr阻尼合金,解决了后者在较大应力下阻尼性能衰减较快的问题,拥有广阔的工程应用前景。但作为结构功能一体化的材料,在实际工程应用时肯定会遇到连接问题,如输气管道、桥梁支撑架的连接,焊缝的性能会直接对连接的可靠性及减振降噪的效果产生影响。本文首先用TIG焊对阻尼钢板进行本体焊接、316L焊接
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Fe-11Cr-2.5Mo-1Ni双相阻尼合金具有优良的力学性能,同时兼备良好的阻尼性能,相较于传统的单相Fe-Cr阻尼合金,解决了后者在较大应力下阻尼性能衰减较快的问题,拥有广阔的工程应用前景。但作为结构功能一体化的材料,在实际工程应用时肯定会遇到连接问题,如输气管道、桥梁支撑架的连接,焊缝的性能会直接对连接的可靠性及减振降噪的效果产生影响。本文首先用TIG焊对阻尼钢板进行本体焊接、316L焊接;然后用WDW-RD100疲劳试验机、动态机械分析仪（DMA）、万能拉伸试验机（RGM-4300）、盐雾试验机、夏比冲击试验机（JB-300B）、HV-50A硬度测试仪等设备研究了焊后阻尼钢板的疲劳性能、阻尼性能和力学性能,用金相显微镜（Olympus GX51）和扫描电子显微镜（SEM）观察了焊缝的微观组织形貌,并对其成分做了（EDS）能谱分析,主要得出以下结论:（1）Fe-11Cr-2.5Mo-1Ni阻尼钢板焊缝经不同温度热处理后,微观组织呈现出明显差异,800℃保温1小时随炉冷却热处理的焊缝组织为单相铁素体,900℃热处理的阻尼钢板焊缝组织为马氏体和铁素体,马氏体主要分布在焊缝熔合线上,以团状和长条状的形态存在,1000℃热处理后焊缝的马氏体含量最多,在晶界上和晶粒内部都有广泛分布。（2）随着焊后热处理温度（800℃、900℃、1000℃）升高,焊接拉伸试样的屈服强度Rp0.2和抗拉强度Rm随之升高,断后延伸率变化规律与之相反,热处理温度越高,延伸率越低。经800℃-保温1小时-随炉冷却热处理的焊接拉伸试样屈服强度Rp0.2和抗拉强度Rm最低,只有264MPa和395MPa,但延伸率最高,有39.6%,1000℃热处理后的焊接拉伸试样屈服强度（Rp0.2）和抗拉强度（Rm）最高,Rp0.2为282MPa,Rm为413MPa,但其延伸率最低,为33.3%;此外,在进行拉伸实验时试样的断裂位置都位于母材处,说明焊缝的强度高于钢板母材。（3）随着热处理温度升高,焊缝的维氏硬度随之升高,1000℃保温1小时随炉冷却热处理的焊缝含有较多的马氏体,所以硬度值最高,有163HV,800℃热处理的焊缝因为母材和焊缝的组织都为铁素体,所以两个区域的硬度相差不大,都在143HV左右。900℃保温1小时随炉冷却热处理的焊缝试样冲击性能最好,有236J,1000℃热处理后的焊接试样在焊缝处有较多马氏体,所以冲击性能低一些,只有190J。（4）随着热处理温度升高（800℃~1000℃）,钢板焊缝的内耗值呈现出先增加再减少的趋势。其中900℃-保温1小时-随炉冷却热处理的钢板焊缝阻尼性能最好,在预应力为24MPa,应变振幅为9.6×10-5时,内耗Q-1能达到0.056,并且随着预应力增加,合金内耗值的衰减幅度不大,这主要得益于引入马氏体相后增加的平行位错在预应力下使位错阻尼被激活,从一定程度上弥补磁机械滞后阻尼因外加应力增大而下降的部分;此外,不同温度热处理后的焊接阻尼钢板,横焊缝试样和纵焊缝试样的阻尼性能相差不大,说明焊缝的方向性并不会对焊后阻尼钢板的内耗值产生太大影响。（5）对900℃-保温1小时-随炉冷却热处理的焊接阻尼钢板进行疲劳试验,在应力上峰为0.6RP0.2（3.86KN）,应力比R为0.1,下峰为0.386KN,频率为10HZ的条件下,试样疲劳200万次未断裂,当应力上峰提升至0.8Rp0.2（5.15KN）,下峰为0.515KN时,合金疲劳至197万次时在焊缝处断裂,通过扫描电镜在其断口上看到了明显疲劳条带和疲劳辉纹。
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