海洋石油平台焊接接头大型CTOD试验

依据英国BS7448断裂韧性试验标准，对焊接接头超大尺寸低温裂纹尖端张开位移（CTOD）试验测试技术进行了探讨，对采用焊条电弧焊与埋弧焊工艺施焊的、板厚为2．5in(63.5mm）的海洋石油平台焊接接头试样进行了CTOD试验，分别测试了－18℃两种工艺下焊缝金属和热影响区的CTOD断裂韧性，对试验结果及试验中的有关技术问题进行了分析讨论。试验表明，除两个热影响区（HAZ）试样外，其余试样均满足美国Phillips石油公司提出了最小CTOD为0．15mm的要求。试验结果为评价这种板厚焊接接头的焊后热处理规范提供了依据。     

高强结构钢材Q460C焊接接头的断裂韧性试验

对14 mm厚的焊接Q460C高强度结构钢材焊缝区及其热影响区进行不同低温下的三点弯断裂韧性的试验研究,以便获得其焊缝区及其热影响区的断裂韧性指标δm值,同时利用Boltzmann函数对结果进行了拟合分析,得到其韧脆转变温度及其随温度变化的规律,并对试件断口进行扫描电镜分析.结果表明,低温对Q460C结构钢的焊缝区和热影响区断裂韧性有明显的影响,随温度的降低,其断裂韧性也随之呈下降趋势;Q460C焊缝区韧脆转变温度约为-53.6℃,热影响区的约为-40.3℃;在温度低于-20℃时,Q460C焊缝区及热影响区的断口形貌已表现出明显的脆性特征.     

X70海底管线低温断裂韧性试验研究

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+2mm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.     

X65管线钢焊接接头CTOD断裂韧度

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。     

海洋平台用钢D36超大厚度焊接接头CTOD试验

依据英国标准BS7448断裂韧度试验标准(ISO/TC164/SC4-N400)和DNV-OS-C401,采用埋弧焊和CO2气体保护焊工艺对国产钢板板厚为80 mm的海洋石油平台导管架对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验.测试了零度下该工艺的焊缝和热影响区的CTOD断裂韧度,探讨了这种大厚板焊接接头在埋弧焊和CO2气体保护焊工艺下免除焊后热处理的可能性,为海洋平台施工建造提供科学依据.     

钢箱梁焊接接头的断裂韧度评定

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.     

焊接接头强度组配对CTOD的影响

利用模拟焊接接头试样三点弯曲试验的方法,就焊接接头强度组配对其断裂性能的影响进行了研究。发现不同的焊接接头强度组配对其断裂韧性和裂纹扩展驱动力有不同程度的影响,在考虑强度组配对焊接接头的断裂性能的影响时,必须从材料的断裂韧性变化和裂纹扩展驱动力变化的两个方面来考虑。     

TCS不锈钢焊接接头CTOD断裂韧度试验研究

在TCS不锈钢前期焊接试验中发现其焊接接头热影响区的冲击吸收功值在熔合线附近较低,原因是接头热影响区晶粒粗大所致.为了解TCS不锈钢焊接接头发生脆性裂纹的温度,进行了TCS不锈钢焊接接头CTOD断裂韧度试验研究,试验结果得出了发生脆性裂纹的温度.从试验结果和使用情况得出相应的结论,为今后的进一步研究奠定了基础.     

9Ni钢焊接接头裂纹尖端张开位移试验研究

通过CTOD试验测试了液化天然气(LNG)储罐用9Ni钢埋弧焊(SAW焊)和TIP-TIG焊(简称TT焊)焊接接头的断裂韧性,分析了接头组织对断裂性能的影响。结果表明：SAW焊和TT焊接头CTOD值均能够满足相关工程标准要求,焊接接头达到失稳破坏时,TT焊接头需要更大的力,接头强度更高;SAW焊焊缝金属以长条状的胞状树枝晶为主,其间胞状晶,TT焊焊缝金属为细小均匀分布的胞状晶构成,细小均匀分布的胞状晶能够增加裂纹扩展抗力,利于提高焊缝金属韧性;TT焊应用于LNG储罐立焊缝,不仅可以去除打磨清根环节,还具有与SAW焊相当的焊接效率和焊接质量,自动化程度高,因此,具有很高的发展潜力。     

基于BP人工神经网络的高强度管线钢焊接接头性能参数CTOD预测系统

针对实际中高强度管线钢焊接工艺参数的选择主要依据试验和经验的局限性,使用VC 6.0建立了预测高强度管线钢焊接接头性能参数裂纹尖端张开位移(CTOD)的BP神经网络模型.该模型输入层节点数为4,1个隐层,节点数为14,激活函数为Sigmoid型.根据试验数据提取平均热输入、壁厚、预热温度和接头区域作为预测模型的输入量,预测结果的平均绝对误差为0.154,预测值误差在±20%以内的样本数占总样本数的93.3%.结果表明,人工神经网络方法是预测管线钢焊接接头性能参数CTOD的一种有效途径,可为管线钢焊接过程中主要工艺参数的选择和优化提供有效的手段.     

焊后热处理对海洋平台用钢焊缝低温断裂韧性的影响北大核心

分别采用焊条电弧焊(2G,3G)、CO2气体保护焊(2G,3G)与埋弧焊(2.0 k J/mm,3.5 k J/mm)工艺得到板厚分别为80 mm,80 mm,100 mm焊接接头。将试样均分为两组,根据英国BSI 7448—2005《断裂韧性试验标准》,分别进行焊态和热处理态低温断裂韧性(CTOD)测试。结果表明,相同热处理工艺对不同焊接方法焊缝中心线CTOD值影响不同。FCAW接头的低温韧性对热处理敏感性较低,热处理前后2G与3G位置的CTOD值都基本不变;埋弧焊接头断裂韧性提升幅度较小,低热输入下CTOD约提高5%,高热输入下约提高32%;焊条电弧焊2G和3G位置CTOD值分别提高14.15倍和1.5倍。试验结果为评价这几种焊接方法和相应板厚焊接接头的免除热处理提供了一定依据。     

焊后热处理对DH36钢焊接接头断裂韧性的影响

文中对DH36钢埋弧焊焊接接头进行了焊后热处理,并根据BS7448标准对焊缝和热影响区进行裂纹尖端张开位移CTOD测试,研究焊后热处理对断裂韧性的影响.结果表明,焊后热处理对焊缝断裂韧性的影响并不一定是好的效果,热处理后,焊缝δ值有的升高有的降低;焊后热处理对热影响区粗晶区的断裂韧性有不利影响,热处理后,热影响区粗晶区的δ值均有所下降.经过焊后热处理,90 mm厚焊缝试样的δ值略有下降,60mm厚焊缝试样的δ值明显升高;90mm厚热影响区试样的δ值明显下降,60mm厚热影响区试样的δ值略有下降.     

全焊接管线球形阀体焊缝免焊后热处理安全评估

为了科学有效地评估全焊接管线球阀的安全性,同时为免除焊接接头焊后热处理提供依据,介绍了一种评价全焊接管线球阀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。根据试验得到的CTOD值及球阀的相关参数,并采用API Std 1104-2008标准附录A和BS7910所介绍的＂焊接结构中缺陷的可接受性评定方法＂,对焊接接头的安全性进行评估,得出评估曲线及评估点,直观展示评估结果。评估结果对焊接接头免除焊后热处理的可能性提供依据。     

海底管线用钢低温断裂韧度的试验研究和数值模拟

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.     

热处理工艺对新型R5系泊链钢组织和断裂韧性的影响

采用裂纹尖端张开位移(CTOD)实验方法对研究了不同热处理工艺对新型R5系泊链钢断裂韧性的影响,使用偏光显微镜、光学显微镜和扫描电镜等对CTOD试样裂纹扩展区组织及断口形貌进行分析,并用高低温材料试验机测试了R5系泊链钢低温-20℃下的力学性能。结果表明,回火温度对R5系泊链钢CTOD断裂韧性有显著影响。在570~600℃范围内回火,组织保留马氏体位向,碳化物呈片状及长条状不均匀分布在原奥氏体晶界、马氏体板条界及板条内部,应力作用下容易导致局部应力集中,裂纹扩展速率大,CTOD特征值接近零。随回火温度升高,在600~690℃范围内回火,碳化物逐渐聚集、球化并在基体中弥散均匀分布,应力作用下不易引起局部应力集中,并且在裂纹扩展时可使裂纹扩展方向发生偏转,裂纹扩展路径延长,裂纹扩展受到抑制,CTOD特征值随回火温度升高不断增大。经950℃淬火+630~660℃区间回火,R5系泊链钢同时具有高强度和良好的CTOD断裂韧性。     

100 mm厚S420高强钢的热处理工艺及焊接性能

采用低C低Si、Ni+Cr+Mo+Cu复合强化的理念设计了100 mm厚的S420高强钢,对钢板焊接前后的微观组织、力学性能和裂纹尖端张开位移CTOD进行了观察和测试.试验结果表明:经过900℃淬火+580℃回火后,钢板的综合性能达到最佳,屈服强度为478 MPa,抗拉强度为581 MPa,伸长率为28.4％;钢板焊后...     

经长时运行的T91与G102异种钢焊接接头组织与性能分析

对运行了78000h的T91与G102(12Cr2MoWVTiB)异种钢焊接接头进行了组织和性能分析.结果表明,T91母材的显微组织未发生明显变化,G102母材的显微组织发生了回复和再结晶;焊接接头的向火侧抗拉强度及高温短时力学性能均低于母材标准要求值;G102侧及T91侧熔合线冲击值较低;该异种钢焊接接头(低匹配)的薄弱环节在G102及T91侧熔合线以及G102侧热影响区正火区处.