加載頻率對D36鋼腐蝕疲勞裂紋擴展速率的影響.pdf

1、海洋鋼結(jié)構(gòu)受到周期性荷載及腐蝕的共同作用，很容易發(fā)生腐蝕疲勞損壞，而腐蝕疲勞是海洋工程構(gòu)件的主要失效模式之一。腐蝕疲勞裂紋擴展階段為海洋鋼平臺的主要壽命，占整個結(jié)構(gòu)服役壽命的90％，裂紋萌生階段只占總壽命的10％左右。
　　本文采用三點彎曲試樣，通過施加不同荷載頻率和電位，研究了D36鋼在天然海水中腐蝕疲勞裂紋擴展速率，得到了腐蝕疲勞裂紋擴展速率da/dN和應(yīng)力強度因子幅度△K之間的關(guān)系。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:
　　(1)

2、分別在自腐蝕以及施加-800mV和-1200 mV兩種保護電位和0.2Hz、1Hz、5Hz和10Hz四種不同頻率荷載條件下進行疲勞試驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在自腐蝕條件下荷載頻率越低，腐蝕疲勞裂紋擴展速率越高;當荷載頻率大于1Hz時，裂紋擴展速率基本相同;隨著疲勞裂紋增長，裂紋擴展到一定值后，高頻荷載對疲勞裂紋擴展速率產(chǎn)生影響;
　　(2)陰極電位對D36鋼腐蝕疲勞裂紋擴展速率的影響。施加0.2Hz、1Hz、5Hz和10Hz四種不同頻率荷載

3、，分別在空氣，海水腐蝕及施加-800mV和-1200mV兩種保護電位的條件下進行疲勞試驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn):陰極保護(-800mV)對低頻荷載保護效果良好，但對高頻荷載的保護并不理想;0.2Hz下陰極保護和自腐蝕條件下da/dN-△K曲線有明顯的交點，隨著△K增大，低頻荷載的陰極保護效果減弱;
　　(3) D36鋼在不同荷載頻率下的腐蝕疲勞裂紋擴展機制。通過掃描電鏡觀察并分析了荷載頻率為0.2Hz、1Hz和5Hz三種頻率下在自腐蝕和施加保