桥梁钢裂纹尖端张开位移与试样厚度关系式的改进 被引量：2

1

作者 陈春君 苗张木 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期9-12,46,共5页

分析了闫鹏帅等建立的裂纹尖端张开位移(CTOD)与厚度关系式(厚度效应关系式)在应用于桥梁钢时产生较大误差的原因,应用构造法对该关系式进行了改进;使用不同厚度桥梁钢试样(14MnNbq钢、14MnNbq钢接头焊缝、16Mnq钢)的CTOD试验值对改进... 分析了闫鹏帅等建立的裂纹尖端张开位移(CTOD)与厚度关系式(厚度效应关系式)在应用于桥梁钢时产生较大误差的原因,应用构造法对该关系式进行了改进;使用不同厚度桥梁钢试样(14MnNbq钢、14MnNbq钢接头焊缝、16Mnq钢)的CTOD试验值对改进后的厚度效应关系式进行了验证。结果表明:导致原厚度效应关系式误差较大的原因是平面应力部分的函数形式不合理,以概率密度函数替换该函数后,拟合得到的不同厚度桥梁钢试样的CTOD值与试验值的相对误差较小,改进后的厚度效应关系式适用于不同的桥梁钢。 展开更多

关键词 桥梁钢 裂纹尖端张开位移(ctod) 厚度效应关系式

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基于裂纹最大张口位移的加筋板弹塑性断裂分析

2

作者 邓军林 杨平 +1 位作者 唐卫国 汪丹 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期574-582,共9页

为了快速方便地求取船舶加筋板塑性性能的两个重要参数—裂纹尖端塑性区半径(Ry)和裂纹尖端张开位移(CTOD),文章提出了一种基于裂纹最大张口位移(MCOD)来确定加筋板的裂纹尖端塑性区半径和裂纹尖端张开位移的简便方法。该法基于理想弹... 为了快速方便地求取船舶加筋板塑性性能的两个重要参数—裂纹尖端塑性区半径(Ry)和裂纹尖端张开位移(CTOD),文章提出了一种基于裂纹最大张口位移(MCOD)来确定加筋板的裂纹尖端塑性区半径和裂纹尖端张开位移的简便方法。该法基于理想弹塑性材料,以提出的裂纹最大张口位移与裂纹尖端塑性区半径及裂纹尖端张开位移的拟合函数关系为基础,考虑了模型尺寸效应、材料特性参数及外载荷的影响。文中还对不同裂纹长度、不同屈服极限条件、不同板/筋刚度比时方法的适用性进行了分析,研究表明:该方法能够消除裂纹长度、屈服极限和外载荷等因素的影响,适用于有限宽船舶加筋板的弹塑性分析。 展开更多

关键词 船舶加筋板 ctod 裂纹最大张口位移 裂纹尖端塑性区半径 弹塑性

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X65管线钢焊接接头CTOD断裂韧度 被引量：14

3

作者 邓彩艳 张玉凤 +3 位作者 霍立兴 白秉仁 李小巍 曹军 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期13-16,共4页

根据BS74 4 8断裂韧度试验标准 ,对X6 5管线钢焊接接头的低温 (0℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行了测试。取尺寸为B× 2B(B为试样厚度 )、缺口方向为NP的试样进行三点弯曲试验 ,然后由所得到的 0℃下母材、焊缝和热影响区 (HAZ)的P... 根据BS74 4 8断裂韧度试验标准 ,对X6 5管线钢焊接接头的低温 (0℃ )裂纹尖端张开位移 (CTOD)进行了测试。取尺寸为B× 2B(B为试样厚度 )、缺口方向为NP的试样进行三点弯曲试验 ,然后由所得到的 0℃下母材、焊缝和热影响区 (HAZ)的P -V曲线来计算CTOD值 ,并对试验结果进行了讨论和总结。对显微组织的分析表明 ,共有3个HAZ试件不满足裂纹尖端不超过熔合线 0 .5mm且落在粗晶区内的要求。该结果恰好与P -V曲线和所得的CTOD值相一致 ,从而解决了试验值分散性大的问题 ,同时为ECA评估提供了重要依据 ,验证了BS74 4 8标准的合理性并体现了它的优越性。 展开更多

关键词 X65管线钢 焊接接头 裂纹尖端张开位移 断裂韧度 ctod 海底油气管道

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大尺寸金属焊接接头低温CTOD试验研究 被引量：9

4

作者 张小鹏 刘增利 +1 位作者 刘维波 李仑 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期144-148,共5页

完成了用于寒冷海区半潜式采油平台的高韧性金属材料大尺寸焊接试件焊缝金属区及焊接热影响区的 CTOD(裂纹尖端张开嘴位移 )试验 ,获得了焊缝金属区和热影响区的低温CTOD值 ,讨论了试验方法及试验现象 .

关键词 金属焊接接头 低温ctod试验 焊缝金属区 焊接热影响区 断裂力学 裂纹尖端张开嘴位移

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厚钢板焊接接头CTOD断裂韧度的温度影响 被引量：3

5

作者 苗张木 吴卫国 +1 位作者 陶德馨 李永信 《重庆大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期38-41,共4页

大型厚壁钢结构建造中,研究温度对焊接接头断裂韧度的影响十分重要.笔者对65 mm厚S355ML钢板,编制自动埋弧焊(WPS017)工艺和手工电弧焊(WPS016,WPS016A)工艺,对其焊接接头进行常温(15℃)和低温(-20℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)评定.发现... 大型厚壁钢结构建造中,研究温度对焊接接头断裂韧度的影响十分重要.笔者对65 mm厚S355ML钢板,编制自动埋弧焊(WPS017)工艺和手工电弧焊(WPS016,WPS016A)工艺,对其焊接接头进行常温(15℃)和低温(-20℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)评定.发现自动埋弧焊(WPS017)接头焊缝低温CTOD最小值比常温低13.9%,焊缝低温CTOD均值比常温低8.0%;热影响区CTOD断裂韧度值高于焊缝和母材,且对温度变化不敏感.手工电弧焊接头焊缝低温CTOD最小值只有常温的34.5%,焊缝低温CTOD均值只有常温的25.9%;热影响区低温CTOD断裂韧度也很低.在常温(15℃)下,自动埋弧焊焊缝CTOD值比手工电弧焊焊缝CTOD值大得多;在低温(-20℃)下,自动埋弧焊的焊缝和热影响区的CTOD值,都远远大于手工电弧焊CTOD值. 展开更多

关键词 裂纹尖端张开位移 ctod 断裂韧度 焊接接头 自动埋弧焊 手工电弧焊

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残余应力对焊接接头CTOD设计曲线的影响 被引量：3

6

作者 吕涛 赵海燕 史耀武 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期437-441,共5页

基于 BSI PD6493∶ 1 991初级评定 ,采用热弹塑性有限元分析方法 ,研究了残余应力和强度组配对横向裂纹平板对接接头 CTOD设计曲线的影响规律。结果表明 ,强度组配和残余应力对 CTOD设计曲线具有明显的影响 ;残余应力对接头中的短裂纹... 基于 BSI PD6493∶ 1 991初级评定 ,采用热弹塑性有限元分析方法 ,研究了残余应力和强度组配对横向裂纹平板对接接头 CTOD设计曲线的影响规律。结果表明 ,强度组配和残余应力对 CTOD设计曲线具有明显的影响 ;残余应力对接头中的短裂纹影响较大 ,PD6493∶ 1 991初级评定不适用于接头中含有位于拉伸残余应力区内的短裂纹情形 ,随着裂纹尺寸的增大 ,残余应力的影响逐渐减弱 ;在应用 PD6493∶ 1 991初级评定曲线对接头中的大裂纹情形进行评价时 。 展开更多

关键词 残余应力 焊接接头 ctod设计曲线 横向裂纹 强度组配 裂纹尖端张开位移

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基于裂纹扩展的管道钢阻力曲线测试评估 被引量：1

7

作者 王俊强 帅健 李洪利 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第23期5693-5698,共6页

高级别新型管线钢的不断涌现,其管材韧性和强度都得到了大大提高。然而,现有断裂韧性测试方法要求采用高约束的标准试样,管线钢很难满足试样尺寸条件,管道钢断裂韧性和裂纹扩展阻力的测试需要经过大量的实验和数值模拟评估。本文利用三... 高级别新型管线钢的不断涌现,其管材韧性和强度都得到了大大提高。然而,现有断裂韧性测试方法要求采用高约束的标准试样,管线钢很难满足试样尺寸条件,管道钢断裂韧性和裂纹扩展阻力的测试需要经过大量的实验和数值模拟评估。本文利用三点弯试样,测试了X65管线钢的断裂韧度和阻力曲线,对现有断裂韧度测试标准进行了评估,利用损伤模型评估了X65管材阻力曲线的厚度约束效应。结果显示:标准BS7448比ASTM-E1820计算得到的CTOD值更大,并且随着裂纹扩展长度增加,两种方法得到的CTOD比值增大。 展开更多

关键词 管道钢 测试方法 三点弯试样 R曲线 断裂韧性 裂纹尖端张口位移(ctod)

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试样厚度与CTOD临界值的拟合关系式 被引量：5

8

作者 闫鹏帅 苗张木 +1 位作者 夏子钰 叶运勤 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第8期95-97,共3页

为研究试样厚度对其裂纹尖端张开位移(CTOD)临界值的影响,通过巴林布特拉吸附力理论建立了CTOD临界值(δ)与试样厚度(t)的表达式,通过最小二乘法拟合得到了δ与t的关系式,并应用16MnNbp钢在CTOD试验中得到的数据进行了验证。结果表明:16... 为研究试样厚度对其裂纹尖端张开位移(CTOD)临界值的影响,通过巴林布特拉吸附力理论建立了CTOD临界值(δ)与试样厚度(t)的表达式,通过最小二乘法拟合得到了δ与t的关系式,并应用16MnNbp钢在CTOD试验中得到的数据进行了验证。结果表明:16MnNbp钢CTOD临界值(δ)的拟合公式为δ=0.05te-0.03t0.125+0.16(1-e-0.03t0.125),其与试验所得数据吻合较好。 展开更多

关键词 厚度效应 裂纹尖端张开位移(ctod) 巴林布特拉吸附力理论

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厚钢板EH40低温CTOD韧性试验研究 被引量：6

9

作者 马涛 曹忠孝 +1 位作者 陈小娟 苗张木 《船海工程》 2010年第5期230-233,共4页

为了保证新研发的厚钢板EH40除了具有高强度外,还要有足够的低温韧性。依据英国规范BS7448对其进行所谓全厚度低温(-10℃)CTOD试验。介绍CTOD的概念、试验方法、试验过程及其检验试验结果有效性的方法。同时讨论厚板在国际船级社认证中... 为了保证新研发的厚钢板EH40除了具有高强度外,还要有足够的低温韧性。依据英国规范BS7448对其进行所谓全厚度低温(-10℃)CTOD试验。介绍CTOD的概念、试验方法、试验过程及其检验试验结果有效性的方法。同时讨论厚板在国际船级社认证中进行CTOD试验的问题,包括试验规范的选择、试验温度的确定等。并通过韧脆转变曲线确定了EH40钢具有良好的低温韧性,可以用于一般海洋结构物的制造。 展开更多

关键词 ctod 裂纹尖端张开位移 韧脆转变温度 DBTT

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钢结构厚板对接焊缝的低温断裂韧性试验 被引量：5

10

作者 王元清 周晖 +2 位作者 石永久 胡宗文 陈宏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期115-120,共6页

随着钢板厚度的增加,焊接难度加大,且存在焊接裂纹缺陷的可能性也增大.为防止钢结构厚板焊接接头的脆性断裂,采用三点弯曲试样,以裂纹尖端张开位移(CTOD)为指标,对厚度为150mm的Q345B钢板对接焊缝低温下的断裂韧性进行试验研究.分析了... 随着钢板厚度的增加,焊接难度加大,且存在焊接裂纹缺陷的可能性也增大.为防止钢结构厚板焊接接头的脆性断裂,采用三点弯曲试样,以裂纹尖端张开位移(CTOD)为指标,对厚度为150mm的Q345B钢板对接焊缝低温下的断裂韧性进行试验研究.分析了焊缝金属和热影响区断裂韧性CTOD值δm随温度的变化关系,并用Boltzmann函数对断裂韧性-温度曲线进行拟合,结合试样断口的扫描电镜图分析了断裂的微观机理.试验结果表明:焊缝金属和热影响区的CTOD值δm随温度的降低而降低,从20℃～-60℃,降幅分别达78%和91%;热影响区CTOD值δm比焊缝金属和母材均要小.试验积累了厚板对接焊缝的断裂韧性数据,为低温地区钢结构厚板对接焊缝脆性断裂的预防提供了技术基础. 展开更多

关键词 厚钢板 对接焊缝 低温 断裂韧性 裂纹尖端张开位移(ctod)

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钢箱梁焊接接头的断裂韧度评定 被引量：5

11

作者 苗张木 吴卫国 +1 位作者 陶得馨 谢智华 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期77-80,共4页

采用冲击试验评定钢箱梁焊接工艺存在局限性,指出用裂纹尖端张开位移(CTOD)试验评定钢箱梁焊接工艺的优越性。介绍了焊接工艺CTOD断裂韧度评定的方法。针对港深西部通道香港段后海湾大桥钢箱梁焊接建造,运用英国标准BS7448对两项拟用焊... 采用冲击试验评定钢箱梁焊接工艺存在局限性,指出用裂纹尖端张开位移(CTOD)试验评定钢箱梁焊接工艺的优越性。介绍了焊接工艺CTOD断裂韧度评定的方法。针对港深西部通道香港段后海湾大桥钢箱梁焊接建造,运用英国标准BS7448对两项拟用焊接工艺进行CTOD试验评定。结果表明,埋弧自动焊工艺焊接接头的CTOD断裂韧度较高,该工艺可以直接用于钢箱梁焊接施工;而焊条电弧焊工艺焊接接头的CTOD断裂韧度较低,经扫描电子显微镜断口分析和X射线分析,发现其原因是焊缝中心存在气泡、微裂纹、夹杂物和硫等有害元素。试验评定结果为港深西部通道香港段后海湾大桥钢箱梁焊接质量控制提供了依据。 展开更多

关键词 钢箱梁 裂纹尖端张开位移 ctod 断裂韧度 焊接接头

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厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法 被引量：5

12

作者 苗张木 陶德馨 +1 位作者 吴卫国 李永信 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期958-962,共5页

提出了研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法:用“直接测量法”确定焊缝强度匹配系数;用裂纹尖端张开位移(CTOD)断裂韧度作为焊缝材料韧度的指标。用“直接测量法”确定了低合金高强钢S355ML钢板(厚65mm)自动埋弧焊和手工电弧焊... 提出了研究厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法:用“直接测量法”确定焊缝强度匹配系数;用裂纹尖端张开位移(CTOD)断裂韧度作为焊缝材料韧度的指标。用“直接测量法”确定了低合金高强钢S355ML钢板(厚65mm)自动埋弧焊和手工电弧焊的焊缝强度匹配系数,同时将这两项焊接工艺的对接焊缝制成全厚度断裂韧度试样,运用裂纹尖端张开位移试验方法测定其焊缝中心的断裂韧度。结果表明,厚钢板焊态对接焊缝,低匹配焊缝具有较高的韧度,高匹配焊缝的韧度比较低。 展开更多

关键词 焊缝强度匹配系数 断裂韧度 裂纹尖端张开位移(ctod) 厚钢板

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X70海底管线低温断裂韧性试验研究 被引量：2

13

作者 牛爱军 牛辉 +1 位作者 赵红波 刘海璋 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第23期16-19,共4页

根据BS7448断裂韧性试验标准,对国内自主研发的X70海底管线钢管管体及焊接接头的低温(0℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)进行断裂韧性试验,并对其阻力曲线及断口形貌进行了研究分析。结果表明:0℃下管体的CTOD值大于焊接接头,且管体横向略大... 根据BS7448断裂韧性试验标准,对国内自主研发的X70海底管线钢管管体及焊接接头的低温(0℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)进行断裂韧性试验,并对其阻力曲线及断口形貌进行了研究分析。结果表明:0℃下管体的CTOD值大于焊接接头,且管体横向略大于管体纵向;熔合线+5 mm位置试样的CTOD值接近管体横向;焊缝、熔合线及熔合线+2 mm位置试样的CTOD值相对较低,易产生突进或失稳现象,是断裂韧性最薄弱的部位。 展开更多

关键词 裂纹尖端张开位移(ctod) 海底管道 断裂韧性 焊接接头 阻力曲线

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冲击吸收功在海底油气管道安全评定中的应用 被引量：2

14

作者 邓彩艳 张玉凤 霍立兴 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期230-234,共5页

　　采用欧共体提出的结构完整性评定方法,对含表面裂纹和埋藏裂纹的 API5L X65管线钢焊接接头进行安全评定。评定根据夏比冲击试验得到冲击吸收功,从而估算断裂韧性KⅠC来建立评定点进行零级评定;同时根据裂纹尖端张开位移(CTOD)试验... 　　采用欧共体提出的结构完整性评定方法,对含表面裂纹和埋藏裂纹的 API5L X65管线钢焊接接头进行安全评定。评定根据夏比冲击试验得到冲击吸收功,从而估算断裂韧性KⅠC来建立评定点进行零级评定;同时根据裂纹尖端张开位移(CTOD)试验结果进行一级评定并对二者进行了比较。评定结果表明,不论是采用零级或是一级评定,各评定点均在评定曲线定义的范围内,说明该结构是安全的。因此,在不能得到其他断裂韧性值的情况下,采用冲击吸收功进行零级评定是切实可行的,且其结果偏安全。 展开更多

关键词 失效评定曲线(FAD) 冲击功 裂纹尖端张开位移(ctod) 安全评定

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海底管线用钢低温断裂韧度的试验研究和数值模拟 被引量：2

15

作者 柳锦铭 陈通 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期101-104,共4页

根据BS7448断裂韧度试验标准,对X65管线钢焊接接头的低温(-15℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)进行了测试并对其进行了三维有限元数值模拟。试验取标准三点弯曲试样,然后根据试验得到的p-V曲线来计算CTOD值,并对试验结果进行了讨论和总结。尤... 根据BS7448断裂韧度试验标准,对X65管线钢焊接接头的低温(-15℃)裂纹尖端张开位移(CTOD)进行了测试并对其进行了三维有限元数值模拟。试验取标准三点弯曲试样,然后根据试验得到的p-V曲线来计算CTOD值,并对试验结果进行了讨论和总结。尤其是对试验后试样的断面分析,验证了试验结果的有效性,从而解释了试验值分散性大的问题。通过有限元分析得到了计算的p-V曲线,该p-V曲线落在试验测得的p-V曲线区间内,说明有限元分析的正确性。因此,在没有其它方法可获得的情况下,能够用有限元数值模拟进行分析计算。 展开更多

关键词 裂纹尖端张开位移(ctod) 断裂韧度 有限元 数值模拟

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不同热处理状态国产9Ni钢的超低温断裂韧性 被引量：7

16

作者 宫少涛 孙良 +1 位作者 熊庆人 赵文轸 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期71-73,77,共4页

依据BS 7448标准,对国产轧制态、调质处理(QT)态和两相区热处理(IHT)态的9Ni钢分别进行了-196℃裂纹尖端张开位移(CTOD)测试,并对断口形貌进行了观察。结果表明:QT态钢具有最好的超低温断裂韧性,轧制态钢的断裂韧性比QT态和IHT态的低很... 依据BS 7448标准,对国产轧制态、调质处理(QT)态和两相区热处理(IHT)态的9Ni钢分别进行了-196℃裂纹尖端张开位移(CTOD)测试,并对断口形貌进行了观察。结果表明:QT态钢具有最好的超低温断裂韧性,轧制态钢的断裂韧性比QT态和IHT态的低很多;轧制态、QT态和IHT态钢的稳定扩展区断口全部为韧窝形貌,呈韧性断裂。 展开更多

关键词 9NI钢 热处理状态 裂纹尖端张开位移(ctod)

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基于准静态拉伸试验的临界CTOA测量 被引量：1

17

作者 鲁龙坤 王生楠 +1 位作者 王照 宋恩鹏 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1936-1943,共8页

为了寻求更为简单、准确的临界裂纹尖端张开角(CTOAc)测量方法以推广CTOA准则的应用,本文对材料CTOAc的测量方法进行了研究。根据CTOA的性质及Gteborgs Kungliga Segel Sllskap(GKSS)提出的CTOAc估算方法导出了两种不同裂纹尖端张... 为了寻求更为简单、准确的临界裂纹尖端张开角(CTOAc)测量方法以推广CTOA准则的应用,本文对材料CTOAc的测量方法进行了研究。根据CTOA的性质及Gteborgs Kungliga Segel Sllskap(GKSS)提出的CTOAc估算方法导出了两种不同裂纹尖端张开位移(CTOD)定义之间的关系,并进一步得到一种基于准静态拉伸试验的CTOAc测量方法,该方法与GKSS提出的估算方法相等效但更加简单。为了验证准静态拉伸试验法的准确性,对7B04 M(T)试样进行了静态拉伸试验,并使用上述两种方法估算7B04的CTOAc,结果表明两种方法估算出的CTOAc仅相差1%。同时分别采用平面应变核模型、平面应力模型对试样进行了弹塑性有限元模拟,模拟结果与试验结果相吻合。 展开更多

关键词 临界裂纹尖端张开角(CTOAc) 裂纹尖端张开位移(ctod) 准静态拉伸试验 平面应变核模型 弹塑性有限元模拟

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高钢级管道环焊缝失效机理探讨与思考 被引量：2

18

作者 戴联双 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期93-100,共8页

为探究高钢级管道环缝失效事故的本征特征原因并提出改进意见,从理论框架、多尺度表征、成份组织性能、焊接结构4个方面研究高钢级管道环缝的失效机理。研究结果表明:高钢级环缝裂纹发生于环缝建设期而非运营期,以及管道建设中的低强度... 为探究高钢级管道环缝失效事故的本征特征原因并提出改进意见,从理论框架、多尺度表征、成份组织性能、焊接结构4个方面研究高钢级管道环缝的失效机理。研究结果表明:高钢级环缝裂纹发生于环缝建设期而非运营期,以及管道建设中的低强度匹配会增加环缝发生塑性失效或因塑性失效引发韧性劣化的风险;提出X80钢化学成分精准化调控和铌钒新成分体系钢2种方案;通过断裂韧性、应力集中计算,揭示焊接结构可靠性和承载能力的本质问题。研究结果可为系统性保障高钢级管道环焊缝运行安全性提供可靠依据和有效建议。 展开更多

关键词 高钢级管道 环焊缝 失效机理 热影响区 裂纹尖端张开位移(ctod)

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