薄钢板止裂韧性试验及讨论

介绍了ASTM E1221标准止裂韧性试验方法在薄钢板上的应用,止裂韧性测试方法及特性,说明了裂纹止裂在实际构件上的应用。     

船体钢止裂性能表征参量止裂温度和止裂韧性的对比分析

基于AH36、EH36和FH500三种船体钢的梯度温度场型双重拉伸试验结果,对止裂温度和止裂韧性分别作为止裂性能表征参量的特点进行了分析。结果表明,与止裂韧性相比,止裂温度测试稳定性好、工程适用性好,更宜作为船体钢止裂性能的工程应用表征参量。     

用止裂法研究X56G管线钢焊缝金属的应力腐蚀破裂

采用ＣＴ试样在恒位移ＳＣＣ试验机上，测试了Ｘ５６Ｇ管线钢焊缝在混合硝盐溶液中的应力腐蚀抗力和应力腐蚀裂纹扩展速率。试验结果表明：用止裂法代替传统的启裂法可以大大简化ＳＣＣ试验。通过力衰减曲线不仅可以研究材料应力腐蚀裂纹扩展速率ｄａ／ｄｔ，而且可获得ＳＣＣ的临界值，且ＪＭＳＣＣ是与施加的载荷无关的材料常数。     

MTS万能材料试验在石油管材止裂韧性测试中的应用

建立起以ＭＴＳ８１０．１５万能材料试验机为主体的止裂韧性试验装置，对石油天然气输送管材进行了平面应变止裂韧性测试，结果表明可以运用ＭＴＳ万能材料试验机进行材料止裂韧性试验，并对材料的止裂韧性进行了分析探讨。     

落锤撕裂试验的发展及其在评价材料韧断止裂性能中的应用

综述了按GB/T 8363与API RP 5L3等标准所执行的铁素体钢落锤撕裂试验(DWTT)技术的发展概况及其在评价高强度、高韧性金属材料动态断裂性能,特别是在韧断止裂性能中的应用,如高等级管线钢、压力容器用钢以及高止裂性能船板用钢等。具体而言,第一代DWTT试验机具有较高打击能量冲断试样暴露断裂面,仅用于评价设定温度断口剪切面积分数pSA指标;第二代试验机可实测试样的DWTT吸收能,是夏比冲击技术在大尺寸试样与实物性能评测中的重要拓展;第三代试验机具备仪器化测力分析功能,可结合弹塑性断裂力学原理开展动态断裂性能评价,特别是评估管线钢的临界裂纹尖端张开角度指标,即ψCTOA,c。     

止裂韧性K_(ca)的测试结果不唯一性证明

针对国际船级社规范UR S33《Requirements for use of extremely thick steel plates》中规定的止裂韧性Kca的测试要求,基于包含温度场参量的计算式证明了止裂韧性Kca测试结果存在不唯一性。     

集装箱船用高强度厚钢板止裂韧性指标值的初步实验验证

针对大型集装箱船用85 mm和90 mm高强度EH40和EH47厚钢板,结合最大设计应力和不同止裂韧性值对应的温度,开展了等温型双重拉伸试验,以验证止裂韧性技术指标值(板厚80 mm时-10℃下止裂韧性Kca≥8 000 N/mm~(3/2))的有效性。结果表明,对于试验用高强度厚钢板,在-10℃、K_(ca)=8 000 N/mm~(3/2)条件下,钢板能够止裂,技术指标值有效。     

MTS万能材料试验机在石油管材止裂韧性测试中的应用

建立起以MTS810.15万能材料试验机为主体的材料止裂韧性试验装置,对石油天然气输送管材进行了平面应变止裂韧性(K_(la))测试.结果表明可以运用MTS万能材料试验机进行材料止裂韧性试验,并对材料的止裂韧性进行了分析探讨.     

阶跃递增电流作用下导电薄板中的裂纹止裂效应

研究了在带有有限长裂纹的无限大导电薄板中,垂直裂纹通入阶跃递增电流的情况下,裂纹尖端处的电磁场和温度场。给出了裂纹尖端温度的计算方法和算例。指出适当调整阶跃电流的变化值和阶跃次数,可使裂纹尖端处熔化形成焊点,从而遏制了裂纹的扩展。     

WES 2815:2014和UR S33标准中止裂韧性K_(ca)计算表达式的合理性分析

针对WES 2815:2014《Test method for brittle crack arrest toughness,Kca》和UR S33《Requirements for Use of Extremely Thick Steel Plates》中止裂韧性Kca的计算表达式和裂纹偏转时Kca的计算方法,利用有限元法计算了三种不同裂纹形式的双重拉伸试样的止裂韧性Kca,基于计算结果指出了上述标准中止裂韧性Kca计算表达式缺少一系数项,并给出了正确的Kca计算表达式,同时提出裂纹偏转角度大时按照裂纹的直边投影计算Kca是不合理的。     

带有空间裂纹的拉伸试件电磁热止裂及机械性能测试

首先应用ZL-2超强脉冲电流发生装置对带有预制裂纹的标准拉伸试件进行脉冲放电止裂。放电后裂纹尖端熔化形成堆焊和高压应力区,使裂纹尖端钝化,达到了止裂的目的,采用数值模拟确定了止裂工艺参数。对止裂后的拉伸试件通过微机控制电子万能试验机进行了拉伸实验,研究结果表明:电磁热裂纹止裂有效提高了试件的抗拉强度,放电电压是影响其机械性能的最主要因素。     

Q500qE桥梁钢止裂性能试验研究

针对桥梁用Q500qE高强度结构钢,分别开展了梯度温度型双重拉伸试验、落锤试验和标准圆截面试样拉伸试验,测得了钢板的止裂温度CAT、无塑性转变温度T_NDT、屈服强度R_el,在此基础上提出了CAT与T_NDT、R_el及板厚t的相关性方程。由相关性方程得到的止裂温度计算结果与实测结果的偏差在±5℃以内,表明该方程能够较好地表征止裂温度与无塑性转变温度、屈服强度、板厚之间的相关性。     

轴对称金属模具电磁热裂纹止裂温度场的分析

选择带有半埋藏环形裂纹的金属凹模为研究对象,通过金属凹模内外环面均匀通入强脉冲电流,应用电磁热效应实现了金属凹模中环形裂纹的止裂。采用复变函数的方法求解了脉冲电流放电瞬间裂纹尖端附近的温度场。由于脉冲电流放电瞬间,裂尖处电流绕流的热集中效应,在金属凹模内部,环形裂纹尖端金属的温升超过熔点,金属熔化,在金属凹模内部沿着环形裂纹尖端形成堆焊,致使环形裂纹尖端的曲率半径瞬间增大,阻止了干线裂纹源的开裂趋势。     

X90钢级高压气体管道爆炸裂纹起裂与止裂实验研究

开展X90钢级高压气体管道爆炸模型实验,初步探索并解决了管道爆炸实验的关键技术问题,为管道全尺寸爆破实验提供数据和方法支撑。结果表明:实验方法及测试仪器的选择可靠有效,解决了管道封堵、初始裂纹引入、传感器安装及密封、动态参量测试以及测试系统构建等关键技术问题;填充空气的运行压力为12.3MPa的X90钢管裂纹最大扩展速度约为248m/s,临界止裂压力约为4.5MPa,临界止裂速度约为100m/s;裂纹止裂器止裂效果明显,可进一步优化其安装位置并适当加宽加厚,进一步提高止裂效果。     

X90钢级高压气体管道爆炸裂纹起裂与止裂实验研究

开展X90钢级高压气体管道爆炸模型实验,初步探索并解决了管道爆炸实验的关键技术问题,为管道全尺寸爆破实验提供数据和方法支撑。结果表明:实验方法及测试仪器的选择可靠有效,解决了管道封堵、初始裂纹引入、传感器安装及密封、动态参量测试以及测试系统构建等关键技术问题;填充空气的运行压力为12.3MPa的X90钢管裂纹最大扩展速度约为248m/s,临界止裂压力约为4.5MPa,临界止裂速度约为100m/s;裂纹止裂器止裂效果明显,可进一步优化其安装位置并适当加宽加厚,进一步提高止裂效果。     

高强度厚钢板止裂韧性K_(ca)影响因素分析

统计分析了26组采用TMCP工艺制造的高强度厚钢板-10℃止裂韧性(K_(ca)~(-10℃))与碳当量(C_(eq))、晶粒度(GS_)、磷含量(w(P))和板厚(t)的相关性规律,结果表明,提高碳当量、增大晶粒度、降低杂质元素磷的含量、减小板厚均有利于止裂韧性的提高,在此基础上建立了止裂韧性与碳当量、晶粒度、磷含量和板厚的回归方程:K_(ca)~(-10℃)=23 443.45·C_(ep)+276.51·G_S-0.77·w(P)·t~3-2.75·t~(1.5)。     

高强度厚钢板止裂韧性K_(ca)与常规力学性能的相关性分析

统计分析了28组采用TMCP工艺制造的高强度厚钢板-10℃止裂韧性K_(ca)与屈服强度R_(P0.2)、抗拉强度R_m、-40℃冲击功KV_2、-20℃和-40℃动态撕裂能DTE、零塑性转变温度T_(NDT)的相关性规律,结果表明,-10℃止裂韧性K_(ca)与心部抗拉强度R_m和侧面零塑性转变温度T_(NDT)的相关度较高,随着心部抗拉强度R_m的增高和侧面零塑性转变温度T_(NDT)的降低,-10℃止裂韧性K_(ca)增大;在此基础上建立了-10℃止裂韧性K_(ca)与心部抗拉强度R_m、侧面零塑性转变温度T_(NDT)和板厚t的相关性方程K_(ca)=13.358·R_m-90.530·T_(NDT)-7.324·t~(1.5)或K_(ca)=13.427·R_m-74.845·T_(NDT)-0.635·t~2。     

一种新的船用高强度钢厚板止裂性能评价技术的提出与研究

<正>集装箱运输船的日益大型化和超大型化要求在建造过程中使用高强度厚板以保证船体结构的强度和刚度,但同时高强度厚板较低的抗开裂性能会导致结构的低应力脆性断裂倾向增大,为结构的安     

混凝土结构I型裂纹裂尖塑性区研究

应用双剪统一强度理论,研究了I型裂纹的塑性变形问题。给出了包含反映材料拉压性能差异的参数拉压比及反映中间主应力效应的参数b的I型裂纹裂尖塑性区形状和大小的统一解。已有的Tresca准则、Mises准则和Mohr-Coulomb准则解均是本文的特例或线性逼近。针对混凝土结构,画出了不同参数b情况下的裂尖塑性区半径变化图。得出了材料拉压比对I型裂纹裂尖塑性区影响很大。b对I型裂纹裂尖塑性区影响随拉压比的不同而不同,拉压比较大时,b对塑性区影响大,拉压比较小时,b对塑性区影响小的结论。该统一解可以适应于各种不同材料,能充分发挥材料潜力,具有普遍性和广泛的适应性,有一定的工程应用价值。结论对于研究各种材料的断裂问题有参考作用。     

混凝土结构Ⅰ型裂纹裂尖塑性区研究

应用双剪统一强度理论,研究了Ⅰ型裂纹的塑性变形问题。给出了包含反映材料拉压性能差异的参数拉压比及反映中间主应力效应的参数b的Ⅰ型裂纹裂尖塑性区形状和大小的统一解。已有的Tresca准则、Mises准则和Mohr-Coulomb准则解均是本文的特例或线性逼近。针对混凝土结构,画出了不同参数b情况下的裂尖塑性区半径变化图。得出了材料拉压比对Ⅰ型裂纹裂尖塑性区影响很大。b对Ⅰ型裂纹裂尖塑性区影响随拉压比的不同而不同,拉压比较大时,b对塑性区影响大,拉压比较小时,b对塑性区影响小的结论。该统一解可以适应于各种不同材料,能充分发挥材料潜力,具有普遍性和广泛的适应性,有一定的工程应用价值。结论对于研究各种材料的断裂问题有参考作用。