基于Master Curve方法的X80管线钢韧脆转变区断裂韧性研究

X80钢是我国常用的天然气长输管道用钢,获得其在低温下的断裂韧性以及韧脆转变温度区,对于评价其在低温下的安全性至关重要。针对X80管线钢,测试了其低温拉伸性能、夏比V型缺口冲击吸收能量及断裂韧性;并且在此基础上,研究得到了其主曲线的参考温度T0,进一步预测得到了X80管线钢在整个韧脆转变区的断裂韧性分布。试验结果表明,X80管线钢在低温下具有良好的断裂韧性,其主曲线的参考温度为-91℃,在-141~-41℃的温度区间内,其断裂韧性5%下边界很好地描述了断裂韧性数据在韧脆转变区的分散性。     

JFE-HITEN 610U2L钢焊接接头断裂韧性试验

JFE-HITEN 610U2L属于-50℃低温压力容器用钢，介绍了对50mm厚JFE-HITEN 610U2L钢焊接接头分别在焊态和两次SR处理状态下进行低温断裂韧性试验过程，为其投用后的检验及安全评定提供技术参数和依据。     

用COD阻力(δ_R)曲线方法评定中低强度钢的断裂韧性

本文提出了评定中低强度钢断裂韧性的COD 阻力(δ_R)曲线方法,并着重讨论了弹性“柔度”法在裂缝扩展量测定中的应用。对九种中低强度钢进行了试验。结果表明;阻力曲线方法是比目前流行的、以开裂点为基础的弹塑性断裂韧性试验方法更为切合实际的评定方法。     

韧脆转变区16MnR钢断裂韧性变化规律研究——断裂韧性双峰的PEIERLS机制

用材料变形的热激活机制研究了16MnR钢断裂韧性在韧脆转变区随温度的变化规律，通过对Peierls能垒双峰模型的分析计算，得出了Peierls能垒形状因子α=9时16MnR钢断裂韧性J积分随温度的变化规律，并与16MnR钢低温断裂韧性的试验结果进行了比较。结果表明：韧脆转变区16MnR钢断裂韧性双峰的出现是Peierls机制的作用，该工作已在工程上得到了应用。     

预加载提高裂纹体脆断韧性主要原因的研究

本文针对一般认为的预加载提高裂纹体脆断韧性的三个因素:加工硬化、裂纹钝化和残余压应力进行分析,分别对预拉伸试样、开不同切口直径的试样以及预加载后除应力的裂纹试样进行试验,测定了它们在低温时的J_(1c),测定不同顶拉伸量对解理应力和屈服强度的影响并作了金相和电镜观察。实验结果表明,裂纹顶端存在的残余压应力是提高低温下解理断裂韧性的主要因素;裂纹只有钝化相当大时才能提高材料低温断裂韧性,它不是预加载提高低温韧性的主要原因;加工硬比会造成材料低温断裂韧性下降,所以不是预加载提高低温断裂韧性的原因。文中分析了预加载后不卸载时低温断裂韧性提高的原因,还提出了为提高低温断裂韧性最合适的预加载量。     

基于Master Curve方法的16MnR钢韧脆转变区断裂韧性研究

在韧脆转变温度区对16MnR进行了拉伸性能,夏比V形缺口冲击性能和断裂韧性测试,基于Master Cmwe方法得到了16MnR钢在韧脆转变区断裂韧性随温度变化曲线,并比较了断裂韧性韧脆转变曲线的参考温度和夏比冲击试验特征温度间的关系。     

屏蔽主泵电机壳体断裂韧性评估

屏蔽主泵是第三代非能动核电厂中的关键动设备,其电机壳体采用了易发生低温脆化的SA 508,Grade 1材料,需要开展断裂韧性评估,本文从试验和计算分析角度对该材料进行断裂韧性评估,对比国内外制造厂试验得出的参考无延性转变温度。结果表明,国内制造厂还需进一步进行制造工艺的技术攻关,同时,对国内制造厂研制的材料按照ASME附录G进行断裂韧性评估。分析结果表明,其断裂韧性满足要求,采用该方法进行评估,在保证安全评价可靠的前提下,促进了材料的国产化。     

冲击吸收功在海底油气管道安全评定中的应用

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AP15L 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。     

材料的蠕变断裂韧性及影响因素分析

采用直流电位法进行2．25Cr1Mo钢的蠕变断裂韧性试验研究；建立了由试验数据确定材料蠕变断裂韧性的计算式；探讨了试验温度和时间对材料蠕变断裂韧性的影响规律。结果表明，2．25Cr1Mo钢的蠕变断裂韧性随着时间增长而减小，随温度升高而增大。基于蠕变裂纹扩展参量的蠕变断裂韧性估算式可以得到与试验结果相一致的预测值，并具有合理的保守性。     

基于Master Curve方法的Q345R钢断裂韧性研究

进行了国产Q345R钢在韧脆转变区的拉伸试验、夏比冲击试验和落锤试验,分别采用单温度法和多温度法获得1英寸厚CT试样的Master Curve曲线,并和ASME,API以及BS等规范中断裂韧性估算公式进行对比。结果表明,单温度法和多温度法获得的参考温度T_0基本一致,大约为-105℃。主曲线法能够很好地包络各种估算公式推断出的断裂韧性与温度关系曲线,并且在足够保守的前提下,比ASME的K_(IC)下包络线更具经济性和灵活性。     

转轴低温试验与载荷修正

为了检查低温条件下转轴的应变片电桥输出,在温度箱内对转轴进行了低温加载试验。本文描述了整个试验过程,并结合相关的材料力学理论,对温度试验的数据进行了分析,找到了温度对载荷的影响关系。     

35Cr3Mo3W2V钢的韧性和韧化

对热作模具钢35 Cr 3 Mo 3 W 2 V 在不同热处理工艺下的断裂韧性进行了研究。变化的工艺参数有预处理参数、淬火温度和回火温度。结果表明,双重处理能提高该钢的断裂韧性;在准解理断裂条件下提高淬火温度也有作用,提高回火温度则能明显地提高该钢的断裂韧性。     

全焊接阀体管线球阀焊接接头的安全评估

介绍了一种评价焊接接头安全性的方法——裂纹尖端张开位移（CTOD）断裂韧性试验方法,根据CTOD试验值,对埋弧焊焊接接头免焊后热处理的可能性进行安全评定。为大型全焊接阀体管线球阀制造提供科学依据。     

热处理炉炉膛温度测试分析

通过对热处理炉空载状态下在有效加热区内的温度检测记录和检测数据的分析,阐明了热处理炉试验评定过程应考虑诸如炉膛均温性、热电偶的安装及分布、设计温度及过程测温规定、温度偏差计算等因素,提出了热处理炉符合API规范的实验评定方法,从而达到了热处理炉符合API规范的试验评定的目的,具有非常重要的实际意义。     

奥氏体不锈钢深冷容器疲劳设计曲线探讨

现行压力容器标准中奥氏体不锈钢疲劳设计曲线均基于常温疲劳试验数据拟合得来,并未考虑低温对奥氏体不锈钢强度、疲劳寿命的影响。本文提出一种基于常温疲劳设计曲线和深冷力学性能,获取奥氏体不锈钢深冷疲劳设计曲线的方法。首先,在试验研究基础上整理分析了文献中77 K和4 K温度下的奥氏体不锈钢疲劳试验数据,并按ASME BPVCⅧ-2采用的Langer模型表征疲劳试验曲线;其次,根据低温对奥氏体不锈钢强度和塑性的影响规律,分别对Langer模型中的疲劳极限和塑性应变项系数进行修正,建立低温下Langer模型系数与温度的关联关系,提出了深冷疲劳试验曲线计算公式;最后,通过对比文献中110 K温度下材料疲劳试验数据,初步验证了深冷疲劳曲线计算方法的有效性。     

宽板试验验证COD设计曲线的研究

本文概述了压力容器用中低强度钢的宽板试验结果。介绍了带中心缺口宽板试验的目的、方法和结果。首次在宽板上测到了缺口尖端的张开位移,确定了起裂点。试验数据表明:对常用的压力容器的中低强度钢,在缺口中心测到的张开位移,不能直接表明材料的断裂韧性。文章初步分析了COD设计曲线用于压力容器缺陷评定的可靠性,推荐了制定我国压力容器缺陷评定规范用的计算公式。     

国产压力容器用钢Q345R的低温韧性研究

基于实测的材料数据,运用缺陷评定的程序,针对ASME规范案例中关于我国常用压力容器用钢Q345R冲击韧性对豁免曲线的适用性问题的相关规定进行了探讨和分析。分析结果表明所用的Q345R正火板在低温下的冲击韧性与断裂韧性均优于ASME规范的要求值,ASME规范将Q345R归类于A曲线严重低估了材料本身的韧性。     

实际结构拘束相关断裂韧性的确定方法研究

材料的断裂韧性受裂尖拘束的影响,为了对含裂纹结构进行准确的完整性评定,需要计算拘束相关的断裂韧性。基于统一拘束参数Ap及其与断裂韧性的统一关联,提出了一种实际结构拘束相关断裂韧性的确定方法。并以核电站主管道为例,对不同长度、不同深度3D裂纹的断裂韧性与起裂弯矩进行了计算。计算结果表明:管道裂纹的断裂韧性和起裂弯矩与裂尖拘束密切相关,a/t=0.5,a/c=0.5~0.6形状尺寸的裂纹更容易发生断裂。此研究对于发展纳入拘束效应的结构完整性评定技术和方法、提高结构可靠性等方面具有重要的意义。     

直接由KIC／KIa～（T—RTNDT）的实测数据统计分析反应堆压力容器用钢断裂韧性值的概率分布

在反应堆压力容器的结构完整性评定中,ASME规范中选择材料大量断裂韧性数据的下包络线来确定断裂韧度,这在反应堆压力容器结构完整性的概率评定中会产生过于保守的结果。为此,利用三参数威布尔分布模型和对数正态分布模型分别对起裂韧性玩数据和动态止裂韧性KIa数据进行统计分析,并给出了断裂韧性的统计分布模型。     

含类裂纹缺口结构完整性评定的失效评定图

本文探索了采用失效评定图进行含类裂纹缺口结构完整性评定的工程方法。研究结果说明,缺口失效评定图提供了一个既简单又方便的弹塑性断裂分析,又能给出可能失效形式判断的工程失效评定方法。由于缺口失效评定图与缺口端部几何尺寸有弱相关性,可以利用R6第三版的裂纹体失效评定曲线作为缺口的失效评定曲线。采用失效评定图评定缺口结构完整性的关键是缺口断裂韧性J_A的获取,本文给出了估算缺口断裂韧性J_A的近似方法。