焊接压力容器的大型试验及评定准则的研究

采用宽板试验和带缺陷容器的爆破试验研究了加载中的屈服流动机制和断裂参量的变化。示出并解释了在宽板和容器上应力、应变和裂纹张开位移之间的关系。为了研究评定准则,对有关试验结果按照国际焊接学会文献Doc-741应用COD设计曲线进行了评定,此时采用了三点弯曲COD试验的数值。结论为应把缺陷直接与构件整体性能相联系,该整体性能可采用总体强度和总体韧度指标。     

有关宽板试验和裂纹容限问题的探讨

本文介绍了为制定压力容器缺陷评定规范和确定若干种国产低合金钢的COD设计曲线所进行的几十块宽板试验,对宽板试验的目的、试验方法及试验结果的应用进行了探讨。     

《化工与通用机械》1980年1-12期目录索引

题目名称期页 期页确定裂纹容限的裂纹张开位移(C OD)设计曲 线方法7 46国外焊接缺陷评定的技术进展930英国压力容器与断裂科学研究的动向940断裂韧性试样裂纹前缘亮带的研究954宽板试验1154z5MnVN(Cu)钢焊接接头韧性的试验研究22 25,上31一7no J.1 ZC山2 2 3 33 换热器蛛网式伞板换热器的研究与制造列管式换热器铝管与钢质管板的粘胀连接法u形单层膨胀节的刚度计算与性能波形膨胀节的有限元分析螺旋槽管及其滚轧加工传热管端头热力特性试验研究一端头内侧璧混 合对流放热过程关于列管式换热器管子与管板胀接的几’ 个问题橡胶胀管法和…     

用δ_p—T℃曲线评定脆性转变温度的合理性

本文通过分析压力容器和桥梁用15锰钒氮钢COD试验的结果以及断裂力学和温度对断裂机制变化的影响提出:对于这类钢,利用“裂纹张开位移(COD)试验方法—1980年国际报批稿”规定的统一试样(W×B=24×20mm)作COD试验时,采用δ的塑性部分即δ_p与温度的关系曲线(δ_p～T℃)来评定脆性转变温度更为合理和方便。     

Q420桥梁钢及其焊接接头的断裂抗力分析

Q420钢是焊接桥梁结构用新型材料,文中利用断裂力学的K概念,以深缺口宽板拉伸试验结果为基础,通过建立宽板试验与冲击试验的特征温度之间的关系,并计及桥梁结构的加载速率和裂纹尖锐度对断裂抗力的影响,得到Q420钢及其焊接接头的断裂抗力表达式,为该钢的防断适用性分析提供试验依据.     

基于ASME标准异种钢焊接的弯曲试验研究

对基于《ASME锅炉及压力容器规范》标准的异种钢焊接进行了评定弯曲试验状况进行分析,结果表明:压辊中心偏移焊缝中心Lf处,从母材强度高的一侧开始弯曲,缓慢持续进行的导向弯曲试验,可不用制作工装,弯曲后试样焊缝和热影响区全部在试样受弯范围内,完全满足异种钢焊接评定的弯曲试验要求;Lf值与两侧母材的强度、延伸率、硬度、压辊直径及焊缝最大宽度bs有关。     

典型压力容器用钢的宽板止裂试验

近期橡树岭国立研究所在NRC赞助的HSST计划中,进行了典型压力容器用钢A533B级1类钢的带温度梯度的宽板止裂试验,目的     

弯曲载荷下缺口顶端裂纹启裂韧性的力学估计

给出了2Cr13钢三点弯曲缺口试样缺口顶端张开位移的估计方法,通过缺口顶端局部应力应变计算,得出了弯曲加载条件下缺口顶端工程裂纹启裂条件,并指标了裂纹启裂长度。文中的理论预测值与试验值均能较好地吻合。     

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。     

厚钢板焊缝强度匹配对韧度影响的试验方法

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孤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。     

威尔斯宽板试验的真实性如何?

在最近发表的一些论文中,已经提到在某些情况下原始状态的威尔斯宽板试验并不真是一种合适的试验方法。对于高强度低合金钢而言,焊后在热影响区内做出缺口比焊前向近热影响区做出缺口更有用些。也有人认为,在某些情况下,可能是焊缝金属控制着断裂开始,如果真是这样,这个试验方法就不能测定出钢的断裂开始抗力。我想根据现有的研究结果提出,正常形式的宽板试验对于普通用于结构的半镇静结构钢可能是太严格了。作为澳大利亚所生产钢的断裂韧性总研究     

线弹性断裂判据在压力容器缺陷评定中的适用范围

在缺陷评定中,一般都用 COD 评定方法,而把 K 判据方法限制在应力比较低的范围内使用。为了扩大 K 判据方法的使用范围,文[1]通过宽板试验,对有残余应力情况下的 K 有效性进行验证后得到:当外加应力σ_t=0.8σ,和残余应力σ_R=0.6σ时,K 判据仍有效.文[2]分析了 K 判据的优点和 COD判据所存在的问题,提出了用于压力容器缺陷评定的统一 K 判据方法.本文用对比的方法证明了:当压力容器的缺陷部位由载荷引起的应力σ_t≤1.5σ_s(σ_t 不包括残余应力)时,K 判据是适用的.     

J—COD设计曲线及其与各国COD设计曲线的比较

1前言COD设计曲线是建立在宽板试验基础上的经验公式。其形状与宽板试验时确定应变ε时所取标距有关，而标距大小的取值缺乏理论依据（英国和日本取法不同），导致同一宽板试验数据可得到不同的COD设计曲线。此外，宽板试验近似呈现为均匀的应力应变场，它与实际结构的高应变梯度场相差较大，而且实际结构评定时所取的应变与宽板试验中的应变定义完全不同。但此、用根据宽板试验结果建立的COD设计曲线对实际结构进行评定时是否有足够的安全格度是一个值得关注的问题。既然国际国内缺陷评定规范已纷纷将COD设计曲线降格为初级评定，就有…     

防止脆性断裂的设计中宽板试验数据的应用(续)

5.宽板试验与深缺口试验的比较日本的深缺口试验是另一种广泛应用的大型断裂开始试验,所以曾被认为有必要来比较这两种试验的结果,和这些结果在确定各种钢最低设计温度时的应用。所采用的是一种硅镇静C-Mn钢对BS 1501:16132级钢,其化学成分和机械性能如表1所列。     

舵板张开过程的数值仿真与试验研究

采用流固耦合数值计算方法和动网格技术,对一种水下航行体舵板在张开过程中的速度、载荷以及动态响应变化规律开展了研究,对影响舵板张开的尾部高温燃气、水下航行体运动速度等因素进行了分析。在此基础上,根据速度等效原则设计了验证试验方案,试验中获取了舵板张开过程的位移-时间曲线、应力-时间曲线以及舵板张开时间与出水速度的关系。仿真计算结果与试验结果对比表明:该计算结果可为水下航行体的水弹道分析、舵板结构设计和材料选择提供依据。     

在钢制压力容器中用COD作为开裂的测量

对具有穿透性缺陷的一英寸厚的宽板和圆柱形压力容器做破坏性试验以验证COD作为断裂概念的有效范围。对屈服强度为33,000到71,000磅/英寸~2的钢种所做的试验表明:有缺陷的宽板和压力容器的破坏应力同由弯曲试验测得的COD所估算的破坏应力很一致。当弯曲试验測得的COD增大时,破坏状态就成稳态延性撕裂,而且破坏状态的估算变得越来越不准确,但是在这种韧性状态下,能出现“泄漏先于破裂”。对两个3英寸厚的压力容器做了厚度对材料韧性影响的研究。而对采用的容器的几何尺寸,由于厚度对断裂韧性和刚性的相反作用,可不考虑其影响,因为韧性的这种影响在低温度时才显著。     

宽板试验

假如想来校核结构的安全性,必须在大于用无损探伤法探出的缺陷的结构件上或相似的应变集中的结构件上进行试验。如上所述,最适当的应变集中是裂纹,此裂纹可用锯口或机械加工细槽来代替,考虑到厚度和有裂纹的存在,必须要有一定的宽度,这就自然地想到具有中央裂纹的宽板试验。这种试验首先由英国焊接研究所提出,象用却贝试验评定材料一样,该所威尔斯教授获得的低应力脆性断裂的宽板试验结果正好起到了评定结构的相同作用。如果说却贝试验是法国的建议,则宽板试验是英国的。这两种评定方法之间有本质的区     

压力容器用钢的应变极限

为了防止压力容器因过量塑性变形导致结构局部破坏,研究了通用压力容器用钢的应变极限。在研究压力容器用钢延性断裂应变测试手段和分析方法基础上,通过大量缺口圆棒试样的拉伸试验,建立了我国压力容器常用三种材料16 MnR、Q235和0Cr18Ni9钢的应力三轴度系数-断裂应变关系,并将试验结果与美国ASMEⅧ-2 2007应变限制条件进行了比较。结果表明:ASMEⅧ-2 2007标准的应变限制条件适用于我国压力容器标准用碳钢材料,但是不适用奥氏体不锈钢材料;为了提高材料断裂应变的计算精度,并建立我国压力容器用钢的应变限制条件,尚需要进行大量的材料断裂应变测试和研究。     

常用的16MnR等压力容器用钢疲劳裂纹扩展速率

对屈服强度为350MPa级的压力容器用钢16MnR、20g和屈服强度为500MPa级的压力容器用钢CF-62进行厂疲劳裂纹扩展速率的试验研究和数据收集,试样分别为三点弯曲(TPB)和紧凑拉伸(CT)形式,共二十余块。对700多试验数据点进行分析,推荐了强度级别在350～500MPa的压力容器用钢用疲劳裂纹扩展速率公式。     

未焊透对铝焊缝使用性能的影响

报道了L3R焊接试板在无缺陷有焊缝余高、无缺陷无焊缝余高、有未焊透有焊缝余高、有未焊透无焊缝余高四组试样的拉伸试验结果和L3R热轧板和焊接板的裂纹张开位移试验结果。通过对四组拉伸试样抗拉强度和断裂位置的比较及热轧板和焊接板的裂纹扩展分析，对带轻微未焊透缺陷L3R焊缝对使用性能的影响进行了评价。