落锤撕裂试验新旧标准的对比分析

简述了旧标准GB/T 8363—1987《铁素体钢落锤撕裂试验方法》的局限性和新标准GB/T 8363—2007《钢材落锤撕裂试验方法》的修订背景,对新旧标准的范围、术语和定义、试样要求、试验设备参数、温度控制、试验结果评定等进行了对比分析。分析结果表明,修订后的落锤撕裂试验标准比较完善,解决了标准在实际应用中出现的问题,使管线钢检验和试验的标准体系更加完善。     

GB/T 8363-2007铁素体钢落锤撕裂试验方法简介

介绍了新版落锤撕裂试验(DWTT)标准GB/T8363—2007《铁素体钢落锤撕裂试验方法》,并与以前的版本GB/T8363—1987以及API RP5L3—1996《管线管落锤撕裂试验推荐作法》进行了比较。对比表明,新版国家标准GB/T8363—2007在GB/T8363—1987的基础上进行了修改,并兼顾了API RP 5L3—1996,另外还增加了异常断口评定等新内容。     

管线钢落锤撕裂试验的能量测试

通过对国产落锤撕裂试验机能量测试系统的开发与研究,以及该系统在鞍钢化检验中心的成功应用,展示了该系统的可靠性.该系统的研制成功为定量研究各种因素对管线钢断裂韧性的影响以及从理论上研究管线钢承受冲击载荷的断裂机理提供了试验支持,提高了检验水平,健全了试验方法和手段.     

管线钢落锤撕裂试验的应用实践

通过对管线钢落锤撕裂试验的研究，根据我国管线钢及其检验设备的发展现状，提出了落锤撕裂试验能量测试的三种方法以及落锤撕裂试验中的一些注意事项，为带有能量测试的国产落锤撕裂试验机的研制提供一些设计思路。     

输送钢管落锤撕裂试验标准的探讨

根据具体试验工作中遇到的问题,对当前输送钢管落锤撕裂试验常使用的API RP 5L3:1996及SY/T6476-2000试验标准提出了几点探讨性看法,剪切面积(SA)大于45%和小于45%的试样测量方法不同,所测得的SA值有一定误差;对于SY/T6476-2000试验标准,采用全壁厚试样和壁厚减薄试样所用的SA计算公式不同.因此,在实际试验时,应充分合理考虑这些因素.     

SY/T 6476新旧版标准与GB/T 8363标准的对比

简述了旧版落锤撕裂试验标准SY/T 6476—2000《输送钢管落锤撕裂试验方法》的局限性,介绍了新版SY/T 6476—2007的修订背景,对新旧标准以及GB/T 8363—2007《铁素体钢落锤撕裂试验方法》进行了对比。新版SY/T 6476—2007增加了对试验设备的要求、气体介质加热和冷却制度以及异常断口剪切面积的评定方法,与GB/T 8363—2007的试验方法基本一致,两者在改版时均参照了API RP 5L3。     

落锤撕裂试验与大能量摆锤冲击试验的对比与分析

采用X70管线钢,对不同壁厚的落锤试样分别进行落锤试验和大能量摆锤冲击试验。对这两种试验方法结果进行对比,研究两种试验方法的剪切面积是否一致,以及剪切面积与吸收能量之间的关系。结果表明,两种试验的试样剪切面积基本一致;对大能量摆锤试样,剪切面积与吸收能量之间存在一定的关系,吸收能量随着剪切面积的增加而提高,其具体的关系还需要经过大量的试验才能建立数学模型;对不同厚度的大能量摆锤冲击试样,其吸收能量的比值与厚度的比值不一致。     

落锤撕裂试验机对中装置的设计与应用

现有落锤撕裂试验机对中装置在安装调试或经受长期高能量动载荷的冲击作用后,容易造成底座松动、支座侧移、锤头松动等问题,造成试样和锤头对中不准。新设计的对中装置可对试样V形缺口尖端和锤头间偏差,以及支承装置间距进行调整和标定,能有效控制对中精度。     

高钢级大壁厚管线钢管DWTT影响因素探讨

介绍了国内管线钢管生产中落锤撕裂试验(DWTT)常用的标准。对于大壁厚管线钢管的DWTT,可采用全壁厚试样和规定尺寸的减薄试样来进行。从韧脆转变温度、断口剪切面积评判方法和减薄试样加工方法几个方面探讨了高钢级大壁厚管线钢DWTT的影响因素。提出了建议:采用减薄试样DWTT时,应避开材料的韧脆转变温度进行试验;采用单面减薄和双面减薄试样DWTT时,应在标准中明确试样的加工方法;另外,应对不同钢级减薄试样降低相同温度的试验结果进行相应的系数修正。     

大壁厚高钢级管线钢DWTT断口分析

对不同缺口形式和不同厚度的大壁厚高钢级管线钢试样进行了落锤撕裂试验,并对断口形貌进行了研究。结果表明:API RP 5L3对无效试样的定义已经不适用于大壁厚高钢级管线钢;大壁厚高钢级管线钢的DWTT压制缺口试样出现异常断口的几率较大。建议在试验时尽量采用人字形缺口的全壁厚试样;对于大壁厚高钢级管线钢,不管何种缺口形式的落锤撕裂试样,其断口都容易出现分离现象。     

微观组织对管线钢落锤性能的影响研究

为了提高输送管道安全性,保证管体开裂后材料具有一定的止裂能力,采用大能量摆锤冲击试验机研究了壁厚对X80管线钢 DWTT 剪切面积和能量密度的影响,并利用金相显微镜和透射电镜分析了带状组织、位错、组织均匀性等对 DWTT 性能的影响。结果显示,随着钢板厚度的增加,管线钢的韧脆转变温度升高,韧脆转变区的能量密度降低;高硬度粗大的M/A组织带会严重恶化DWTT 性能;而细小均匀的贝氏体组织使管线钢具有较高的 DWTT 性能。研究表明,优化连铸工艺减轻中心偏析,优化控轧控冷工艺以及消除钢板心部带状组织,提高钢板壁厚方向组织均匀性对改善厚壁管线钢低温落锤性能有显著作用。     

管线钢落锤撕裂试验异常脆性断口分析

通过对高强度、高韧性的厚壁管线钢落锤撕裂试验中出现的异常脆性断口进行分析,阐述了其形成原因,提出了高钢级、厚壁管线钢落锤撕裂试验异常脆性断口的评定方法.     

试样减薄方式对落锤撕裂试验结果的影响

为了研究不同减薄方式对管线钢管落锤撕裂试验结果的影响,通过开展大量的落锤撕裂试验,得到不同壁厚试样的韧脆转变温度,并与SY/T 6476标准试验温度的降低量进行对比分析。结果显示,对于厚壁管线钢管,试样减薄方式对DWTT韧脆转变的影响十分显著,双面减薄试验的韧脆转变温度降低量与SY/T 6476—2017标准规定等效温度降低值基本一致,单面减薄试验的韧脆转变温度降低量明显大于标准规定的等效试验温度降低量。研究表明,按SY/T 6476—2017标准规定的温度降低量要求进行减薄试样落锤撕裂试验时,单面减薄的试验结果比双面减薄更偏于危险。建议当试验机能力无法满足需要而必须对试样进行减薄时,应采用双面减薄试样代替全壁厚试样;如果采用单面减薄试样进行试验时,则应比SY/T 6476—2017标准规定降低更多的温度。     

氢致开裂误检及对规程和标准的商榷

氢致开裂HIC(含初期氢鼓泡,HB)有时被误认为是夹层,现行规程、标准有待商榷,对此问题提出了意见,以供同行探讨。     

高性能管线钢DWTT试样异常断口分析

根据DWTT试样断口中脆性区产生的原因不同,异常断口形貌分为三类:第一类试样韧性起裂后,经历较长的韧性稳定扩展,仅在锤击区域产生孤立的脆性断裂形貌区;第二类试样韧性起裂后,经历韧性稳定扩展,转变为脆性断裂直至试样破坏,脆性面积较大;第三类试样起裂区和锤击侧均为韧性断裂形貌,仅在试样中部核心部位产生脆性断裂区域.通过降低试样断裂过程中承受的最大载荷和横向约束,可以减少或消除由于试样在试验过程中过大的压缩变形和试样厚度局部增大产生的第一类和第二类异常断口.而主要由于裂尖应力状态发生变化产生的第三类异常断口,其韧脆断裂形貌的转变是材料本身力学性能的体现,在实际管道结构的断裂过程中是会发生的,在试验中也是不可能消除的.因此,不加区别地将异常断口试样全部视为无效试样,人为消除试验中的异常断口,将会存在巨大的安全隐患.     

高钢级管线钢的延性断裂: CVN和DWTT动态冲击试样应力状态和能量的研究

针对高强韧钢的止裂性能,讨论了可用的管道止裂预测技术的现象学基础和局限性,以及在更大塑性变形时如何修订和修正结构钢的韧性,以便更好地理解在这种情况下钢的延性断裂过程。通过进行GTN损伤模型和扩展有限元（XFEM）模型的数值分析,包括参数的校准和灵敏度分析,对采用三点弯曲加载方式的X80钢夏比冲击试样及DWTT试样进行了模拟。结果表明:两种模型在应力状态和能量方面的结果都很接近,说明两种方法都可以考虑用作所需分析的比对。GTN模型更具现象学性,而XFEM模型被证明更简单、更实用。此外,应力场和能量可以针对所研究的几何形状进行量化,并且此类分析表明了夏比和DWTT试样表征描述稳态延性断裂扩展和止裂所需能量的可能性和局限性。结果支持进一步研究相关管道完整性评定。