[发明专利]一种非均质焊接接头微区塑性流变表征方法

权利要求书

1.一种非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用纳米压痕仪对焊接接头所需表征的微区以不同的加载速度进行加载使其发生塑性变形，然后在一定的载荷作用下保压一定时间使其发生塑性流变，测得最大载荷对应的压痕深度位移和保压结束时的位移；

计算不同加载速度下的塑性流变硬度和塑性流变速率，通过拟合不同加载速度下塑性流变速率和塑性流变硬度间的线性本构关系获得塑性流变应力指数，表征焊接接头微区的塑性流变行为。

2.根据权利要求1所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，所述塑性流变应力指数n的计算公式为：

公式(1)中ε_pr表示塑性流变速率，H_pr表示塑性流变硬度。

3.根据权利要求1或2所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，不同加载速度下的塑性流变硬度H_pr的计算公式为：

公式(2)中W_pr表示塑性流变做功值，ΔV_pr表示塑性流变变形体积。

4.根据权利要求3所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，所述塑性流变做功值W_pr的计算公式为：

W_pr＝P_max(h_mu-h_ml) (3)

公式(3)中P_max表示最大载荷，h_mu表示最大载荷对应的保压结束时的位移，h_ml表示最大载荷对应的压痕深度位移。

5.根据权利要求4所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，所述塑性流变变形体积ΔV_pr的计算公式为：

公式(4)中g表示压头的形状因子。

6.根据权利要求5所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，不同加载速度下的塑性流变速率ε_pr的计算公式为：

公式(5)中V_p表示塑性变形体积，t表示最大载荷下的保压时间。

7.根据权利要求6所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，不同加载速率下的所述塑性变形体积V_p的计算公式为：

公式(6)中r表示所需表征微区发生的塑性变形区域的半径。

8.根据权利要求7所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，所需表征微区发生塑性变形区域的半径r的计算公式为：

公式(7)中R_el表示单轴屈服强度，R_el＝H/C，其中H为所需表征微区加载后的硬度，C为常数3。

9.根据权利要求8所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，所需表征微区加载后的硬度H的计算公式为：

公式(8)中h_c表示载荷卸载后的残余深度，由所述纳米压痕仪测得。

10.根据权利要求1所述的非均质焊接接头微区塑性流变表征方法，其特征在于，焊接接头所需表征的微区的前处理方法包括：

沿垂直焊缝长度的方向截取焊接接头横断面试样，经打磨抛光后在金相显微镜下标识出所需表征的微区；

用镶嵌法从所述焊接接头横断面试样中获得所需表征的微区样品，然后用超声波清洗微区样品表面。