基于DIC技术获取焊接接头单轴拉伸力学性能

摘要

目的获取异种金属焊接接头局部拉伸力学性能。方法针对压水堆核电机组蒸汽发生器接管与安全端异种金属焊接接头(Dissimilar metal weld joint,DMWJ,其接管材料为20MND 5低合金钢,安全端为Z2 CND 18.12控氮奥氏体不锈钢,焊缝材料为INCONEL 52镍基合金),采用等直圆棒拉伸试验获得蒸汽发生器接管材料20MND 5的单轴拉伸应力-应变关系,基于数字图像相关(Digital image correlation,DIC)技术,采用平板拉伸试验获取DMWJ单轴拉伸力学性能。结果20MND 5的弹性模量和屈服强度分别为197 GPa和498 MPa。与20MND 5单轴拉伸应力-应变关系对比,DMWJ单轴拉伸过程中母材及焊缝位置的全场应变,及DMWJ母材和焊缝位置局部的单轴拉伸力学性能,二者完全吻合。结论DIC技术可精确测量DMWJ局部单轴应力-应变关系,对于三代压水堆核电站DMWJ的设计、安全评定及寿命管理具有重要意义。