X70管線鋼焊接接頭斷裂和疲勞特性.pdf

1、管道運輸是輸送油氣的一種重要方式,管道建設離不開管線鋼的研究和發(fā)展,X70管線鋼因其良好力學性能在油氣管道中得到了廣泛應用。管線剩余強度和壽命評估保障了管道的安全運行和壽命延長,高強度高韌性管材的制造和管線設計離不開斷裂控制和安全可靠性理論。由于管線輸送介質(zhì)的特殊性,可能引發(fā)災難性事故,管線和管線鋼的研究一直受到關注。
　　在了解學習現(xiàn)有文獻和相關試驗方法的基礎上,合理利用已有試驗設備,對X70管線鋼管焊接接頭、管體材料進行斷裂韌

2、性試驗和低周疲勞試驗。對鋼管兩個區(qū)域材料的斷裂和疲勞特性做了初步研究,提供了一定的試驗依據(jù),并采用金相顯微觀察技術分析斷裂韌性測試區(qū)域組織對其力學性能的影響。
　　考慮鋼管具體形狀和焊縫實際方向,合理設計兩種三點彎曲試樣。采用裂紋尖端張開位移測試技術獲得焊接接頭焊縫、熱影響區(qū)不同區(qū)域低溫-10℃的斷裂韌性CTOD值。結(jié)果表明:焊縫金屬有明顯穩(wěn)定裂紋擴展區(qū)域,韌性良好,?m平均值為0.346 mm,離散性較小,力學性能均勻;熱影響區(qū)

3、組織差異明顯,導致試驗結(jié)果離散性較大,有必要進一步討論區(qū)別熱影響細晶區(qū)和粗晶區(qū)的斷裂韌性;熱影響細晶區(qū)有良好的低溫韌性,CTOD的平均值為0.69 mm;熱影響粗晶區(qū)試驗初始出現(xiàn)非穩(wěn)定裂紋擴展,該區(qū)域斷裂韌性遠小于焊縫和其它熱影響區(qū);根據(jù)金相顯微分析,組織形式和晶粒大小是影響材料斷裂韌性的重要原因。
　　設計等截面低周疲勞試樣,測試了管材和焊接接頭的低周疲勞性能。根據(jù)兩個區(qū)域材料的循環(huán)應力-應變曲線和應變-壽命曲線,發(fā)現(xiàn)接頭力學性