海工結(jié)構(gòu)厚鋼板焊接接頭的CTOD韌度試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)經(jīng)濟(jì)近些年來(lái)快速發(fā)展，各種大型的鋼結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，特別是在海洋工程結(jié)構(gòu)中，厚鋼板有著很廣泛的使用。焊接工藝作為如今最常用的鋼結(jié)構(gòu)連接方式，其所形成的焊接接頭是一個(gè)力學(xué)和幾何上極為復(fù)雜的不均勻結(jié)合體，嚴(yán)重影響了鋼結(jié)構(gòu)整體的力學(xué)性能。通過(guò)分析總結(jié)歷史上的一些重大斷裂事故可以發(fā)現(xiàn)，通常事故發(fā)生在溫度較低的惡劣環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中的位置（焊接缺陷、殘余應(yīng)力）。所以研究如何提高厚板焊接接頭的韌性，對(duì)于保證焊接接頭工作的安全性具有重要意義。

2、r>　　本文主要通過(guò)CTOD試驗(yàn)來(lái)對(duì)不同焊接工藝AH32厚鋼板進(jìn)行韌度評(píng)估。本文共分為五章，主要從規(guī)范要求、焊接工藝、試驗(yàn)步驟、沖擊韌性、微觀組織分布、顯微硬度等角度來(lái)定性定量分析它們對(duì)厚鋼板焊接接頭的韌性的影響。其主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）介紹了我國(guó)海洋工程的發(fā)展?fàn)顩r，說(shuō)明了國(guó)內(nèi)外對(duì)于焊接接頭韌性評(píng)定多面臨的困惱與亟待解決的問(wèn)題，描述了CTOD的定義及試驗(yàn)的規(guī)范要求， CTOD韌度評(píng)定試驗(yàn)取試樣的全厚度，而且可以適用

3、材料從彈性到塑形階段的整個(gè)階段，相對(duì)其他評(píng)定方式具備優(yōu)勢(shì)。對(duì)于同一種低屈強(qiáng)比鋼的脆性斷裂，通過(guò)ASTM E1290-08規(guī)范（σcr,ASTM）操作得到的CTOD特征值普遍低于英國(guó)BS7448規(guī)范（σcr,BS），一般占其60％左右。
　?。?）借助AH32厚鋼板不同焊接參數(shù)的焊接接頭進(jìn)行CTOD低溫（0℃）韌度對(duì)比試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)該厚板焊接接頭FL、FL+2、FL+5處的CTOD值都滿(mǎn)足DNV-OS-F101規(guī)范要求，結(jié)合試驗(yàn)結(jié)果對(duì)焊

4、接工藝的優(yōu)劣進(jìn)行分析與評(píng)估，并對(duì)試驗(yàn)的前期準(zhǔn)備、CTOD主體試驗(yàn)的步驟及細(xì)節(jié)、后期試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及試驗(yàn)有效性評(píng)估作了詳細(xì)介紹，對(duì)于試驗(yàn)的有效性檢驗(yàn)提出了新方法，采用毛坯試樣打磨前分析接頭形式、試樣機(jī)加工前劃線以及CTOD主體試驗(yàn)后圖像處理檢驗(yàn)三步，以提高試驗(yàn)效率。
　?。?）分析AH32兩種焊接參數(shù)的焊接接頭的顯微組織特征，從微觀上發(fā)現(xiàn)，粗晶區(qū)中M-A組元的存在導(dǎo)致了焊接接頭從熔合線向母材方向韌性變差的主要原因，而兩種焊接接頭M-A