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1、题目：热切割热影响区对HG785E 高强钢母材疲劳性能的影响 答辩人：谷大鹏 指导教师：许鸿吉教授,目 录 第一章 前言 第二章 试验材料和试验方法 第三章 试验结果与分析 第四章 结论,第一章 前言,在现代工业领域中，以火焰切割、等离子切割和激光切割为 代表的热切割在现代工业制造领域中是应用量很大、应用面广泛 的基础工艺之一，在我国铁道车辆的制造过程中热切割工作量占 有很大比重，是板材备料的主要加工手段。通常为了保证质量， 热切割面须进行打磨或再加工。但是热切割面不经过加工直接装 配，将大大降低生产成本，提高生产效率。 本课题通过HG785E高强钢母材进行疲劳试验 ，为HG785E高强 钢板

2、热切割面直接进行组接的可行性论证提供理论依据。,第二章 试验方法和试验材料,试验材料,试验方法 疲劳试验 疲劳试验断口形貌分析,表3-1 火焰切割HG785E高强钢母材的脉动拉伸疲劳试验结果,第三章 试验结果与分析 火焰切割HG785E高强钢母材脉动拉伸疲劳试验,图3-1 火焰切割HG785E的S-N曲线,图3-2 火焰切割HG785E高强钢母材宏观断裂图,（a）HM1-18 断口全貌,（b）启裂区,（c）疲劳裂纹扩展区,（d）瞬时断裂区,图3-3火焰切割HG785E母材HM1-18的疲劳断口的SEM微观照片。,表3-2 机加工HG785E高强钢母材的脉动拉伸疲劳试验,机加工HG785E高强钢

3、母材脉动拉伸试验,图3-4 升降法处理,计算疲劳极限均值、标准差和变异系数,50=,niSri=(2432.5+3437.5)/5=435.5MPa,S=,=2.739,V=,=0.0063,图3-5 机加工HG785E的S-N曲线,图3-6 机加工HG785E高强钢母材宏观断裂图,（a）断口全貌,（b）启裂区,（c）疲劳裂纹扩展区,（d）瞬时断裂区,图3-7机加工HG785E母材HM2-12的疲劳断口的SEM微观照片。,表3-3 等离子切割HG785E高强钢母材的脉动拉伸疲劳试验,等离子切割HG785E高强钢母材脉动拉伸试验,图3-8 升降法处理,计算疲劳极限均值、标准差和变异系数：,50=

4、,niSri=(402.5+2397.5+392.5)/4=397.5MPa,S=,=4.203,V=,=0.0106,图3-9 等离子切割HG785E的S-N曲线,图3-10 等离子切割HG785E高强钢母材宏观断裂图,瞬时断裂区,疲劳裂纹扩展区,启裂区,（a）断口全貌,（b）启裂区,（c）疲劳裂纹扩展区,（d）瞬时断裂区,图3-11 等离子切割HG785E母材HM3-16的疲劳断口的SEM微观照片,S-N曲线的比较,图3-12 等离子切割与机加工HG785E的S-N曲线比较,第四章 结论,（1）火焰切割HG785E高强钢母材的疲劳性能试验结果比较分散，未能 通过升降法计算出200万循环次数情况下的疲劳极限。但从曲线的变化 趋势上看，200万循环次数下次疲劳极限约为370MPa。 （2）等离子切割HG785E高强钢在200万循环次数下，疲劳极限为397.5MPa； 机加工 HG785E高强钢在200万循环次数下，疲劳极限为435.5MPa，两者疲 劳极限相差38MPa。显然，表面状况对母材疲劳寿命有较大影响。 （3）疲劳断口可分三个区域：启裂区、疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区。其中 疲劳裂纹扩展区表现出明显的疲劳条纹特征；瞬时断裂区表现出明显的韧性断 裂特征。 （4）与机械加工相比，热切割后HG785E高强钢母材的疲劳寿命要明显降低。 所以对于HG785E高强钢来说，对