加載頻率對(duì)D36鋼腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)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(kuò)展階段為海洋鋼平臺(tái)的主要壽命，占整個(gè)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(diǎn)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(kuò)展速率，得到了腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展速率da/dN和應(yīng)力強(qiáng)度因子幅度△K之間的關(guān)系。主要研究?jī)?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(hù)電位和0.2Hz、1Hz、5Hz和10Hz四種不同頻率荷載條件下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。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(kuò)展速率越高;當(dāng)荷載頻率大于1Hz時(shí)，裂紋擴(kuò)展速率基本相同;隨著疲勞裂紋增長(zhǎng)，裂紋擴(kuò)展到一定值后，高頻荷載對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展速率產(chǎn)生影響;
　　(2)陰極電位對(duì)D36鋼腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)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(hù)電位的條件下進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):陰極保護(hù)(-800mV)對(duì)低頻荷載保護(hù)效果良好，但對(duì)高頻荷載的保護(hù)并不理想;0.2Hz下陰極保護(hù)和自腐蝕條件下da/dN-△K曲線有明顯的交點(diǎn)，隨著△K增大，低頻荷載的陰極保護(hù)效果減弱;
　　(3) D36鋼在不同荷載頻率下的腐蝕疲勞裂紋擴(kuò)展機(jī)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