海洋平台用钢板状焊接接头的低温疲劳试验

在ＰＬＧ－３００ＫＮ高频疲劳试验机上配备低温环境室及其控制系统，对海洋平台用钢（Ａ５３７）焊接接头在低温和室温下进行了疲劳试验。试验结果表明：在高应力幅区，当应力幅值大于低温安全临界应力幅值时，低温环境会降低焊接接头的疲劳寿命，安全性差；在低应力幅区，当应力幅值小于低温安全临界应力幅值时，低温环境反而会增加焊接接头的疲劳寿命，安全性好。在低温环境中，大的交变载荷对接头的疲劳强度影响很大。     

海洋工程用钢的低温S—N曲线

介绍在ＰＬＧ－３００ＫＮ高频疲劳试验机上配备低温环境室及控制系统，对海洋工程用钢两种焊接形式下的板状试样进行的低温疲劳试验。     

海洋平台用钢A537与温度相关的疲劳裂纹扩展

用断裂力学研究了常幅载荷作用下A537钢在238K、273K和303K三个不同温度下的疲劳裂纹扩展特性.发现裂纹的扩展速率与试验温度密切相关,其相关关系满足Yokobori公式.试验结果集中在裂纹扩展图上曲线的交点,作为疲劳裂纹扩展的一个临界值,该点意义重大,本文对此进行了详细分析.对不同温度下疲劳裂纹的断口作了宏观和微观分析,发现宏观断口表面与温度密切相关,而微观形貌表现出相同的微空洞聚结的叠波断裂;说明三个温度下均为延性断裂.     

石油化工低温设备用钢概况

本文简要介绍了国内外低温条件下石油化工设备用铝镇静钢和Ni系低温钢的标准及现状;分析了国外低温钢的发展趋势;总结了国内低温铝镇静钢应用不广的原因并指出了发展我国Ni系低温钢生产的意义。     

天然气工程中低温钢的选用

在天然气地面工程建设中，涉及到低温条件用钢的情况越来越多，如若选择不当将会对管道及站场设备的安全运行带来隐患；低温钢在材料成本及制造检验方面所需费用较高，如何恰当而经济地选择低温钢对工程建设的成本控制有着积极的意义。通过对国内外相关规范的介绍及详尽对比，对工程设计中低温压力容器、低温阀门、低温钢管的选用做了总结。     

系泊导管架管节点低温疲劳评估

在低温及环境载荷的综合作用下,极地作业的系泊导管架管节点焊接结构极易发生疲劳破坏,因此加强管节点低温疲劳特性研究具有重要意义。通过有限元软件对系泊导管架进行整体强度分析,并基于结构应力法和组合谱分析方法对飞溅区管节点进行疲劳评估。研究结果表明:在100 a重现期海况下,飞溅区管节点为系泊导管架的危险节点;在室温至-60℃范围,随着温度降低,420 MPa结构钢管节点焊缝疲劳性能有所提升;采用常规主S-N曲线进行低温焊缝疲劳评估存在一定误差; 420 MPa船用钢在低温下具有良好的疲劳性能,可以应用于极地地区海洋结构物建造,同时结构应力法可用于低温焊接结构疲劳强度评估。研究结果可为海洋工程结构的安全评价提供参考。     

海洋平台焊接接头低温疲劳裂纹扩展速率研究

针对海洋平台在交变载荷作用下的低温疲劳问题，对焊接接头处的低温疲劳裂纹扩展速率（da／dN）进行了研究。试样所用材料为海洋平台用钢ASTMA131，试样焊接接头的焊接工艺与实际管节点焊接工艺相同。试样接头部位承受弯曲循环载荷，试验环境温度分别为－25℃和20℃。通过对试验数据的处理，得出了低温和室温下的两条da／dN－ΔK曲线。结果表明，两曲线有一交点ΔKp，当应力强度因子幅值ΔK＜ΔKp时，低温环境下试样的da／dN低于室温，结构物偏于安全；当ΔK＞ΔKp时，低温环境下试样的da／dN大于室温，结构物偏于危险。     

含硼超低碳贝氏体钢焊接热影响区组织性能及其硼分布

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟机研究了超低碳贝氏体（ＵＬＣＢ）钢经不同工艺处理后ＨＡＺ的组织与性能。结果表明，适量Ｎｂ，Ｂ合金化的ＵＬＣＢ钢在不同焊接条件下都能获具有良好冲击韧性的贝氏体组织，但焊接工艺的不同也直接造成焊后组织的差异而使低温断裂行为有所不同。通过对二次裂纹的直接观察，探讨了裂纹的不同组织中的扩展机制。二次循环明显使ＨＡＺ晶迹显微照相试验结果表明，奥氏体化条件不同造成硼在奥氏体晶界     

高强度准贝氏体多抽油杆制造工艺

对不同热处理条件下的准则贝氏体钢进行了机械性能测试，说明用准贝氏体钢制造Ｄ级抽油杆，可采用热轧＋高温回火，或正火＋高温回火热处理工艺；用准贝氏体钢制造Ｈ级抽油杆，可采用热轧＋低温回火，或者正火＋低温回火热处理工艺。对准贝氏体钢制造的抽油杆的实体拉伸试验证明，用准贝氏体钢制造的Ｄ级和Ｈ级抽油杆分别满足ＧＢ７２２９－８７和相关资料的性能要求，并且具有工艺简单、生产效率高等优点，具有重要的推广价值。     

摩擦焊接和热处理对45号钢疲劳性能的影响

为了定量分析、评估和预测摩擦焊接件的疲劳性能 ,研究了摩擦焊接和常规热处理对材料的疲劳性能的影响。测定了 4 5号钢摩擦焊接头焊缝区切口试件的疲劳寿命 ,分析给出了其S N曲线的定量表达式 ,并与母材的疲劳性能进行了对比。结果表明 ,4 5号钢摩擦焊接头及 4 5号钢母材切口试件的疲劳寿命可很好地表示为当量应力幅的函数 ;焊态下 4 5号钢摩擦焊接头焊缝的切口疲劳抗力系数和疲劳门槛值分别比正火 4 5号钢的提高了 96%和 34 % ;4 5号钢摩擦焊接头调质态切口试件及调质 4 5号钢切口试件的疲劳性能在短寿命区内相近 ,长寿命区内前者的疲劳性能略优于后者     

低温钢及其应用

主要介绍了低温钢的特性及其应用范围,对国产低温钢、ASME、JIS标准中的低温用钢钢种及 应用的差异情况进行了论述。     

16MnR钢高温疲劳裂纹扩展行为试验研究

为了研究高温条件下材料的疲劳裂纹扩展规律,对16MnR钢在25、150、300和425℃4种温度条件下的力学性能及疲劳裂纹扩展速率进行了测试与分析。试验结果表明:16MnR钢在150和300℃的疲劳裂纹扩展速率比25和425℃时低,300℃时疲劳裂纹扩展速率最低,300℃以上时随着温度的升高裂纹扩展速率增大,425℃时疲劳裂纹扩展速率最高。得出的结论为在高温条件下相类似材料的疲劳寿命评估提供了理论依据。     

乙烯球罐用9%Ni钢焊接接头低温断裂韧度JIC及JR阻力曲线的试验研究

按ＡＳＴＭＥ１１５２—８７、Ｅ８１３—８９和我国ＧＢ２０３８—９１标准，用单试样卸载柔度法完成了９％Ｎｉ钢３种焊接接头的低温断裂韧度Ｊ（ＩＣ）和ＪＲ阻力曲线的测试。通过分析验证，采用国产Ａ５５７焊材修复球罐是可行的。     

冰区海上平台管节点疲劳寿命计算的新方法

我国渤海湾的海冰对海上结构物的作用，较波浪的作用尤为重要。海冰作用于近海平台管节点承受的最大应力与海冰的破裂形式密切相关。海冰的破坏形式主要有：挤压、屈曲、弯曲等，过去在计算应力时，只是按照一种破裂形式，本文综合起来同时考虑几种破裂形式。现有规范中，未给出低温冰载荷作用下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线，本文根据石油大学进行低温随机冰载作用下疲劳裂纹扩展试验的结果，给出了疲劳寿命曲线及其参数。文章在产     

氨制冷管道低温冲击韧性试验研究

氨制冷管道常用材料为20~#钢,国家不同标准对其极限性能及最低使用温度的规定并不一致,相差较大。为进一步确认材料的低温性能,结合低温应力冲击试验要求,对管道母材及焊缝进行了低温冲击试验研究,提出20~#钢在低温下使用应优先选择氩弧焊焊接方式,从而保证焊接接头安全可靠。     

钻机刹车毂失效与Cr—Mo钢热疲劳性能研究

通过分析钻机刹车毂的热工况和失效特点，得出刹车毂在交变热应力、相变应力和摩擦力综合作用下，失效形式是磨损和热疲劳表面龟裂，认为提高刹车毂的寿命应着重提高钢的热疲劳性能。为此，研究的新钢种化学成分组成以原刹车毂Cr—Mo合金钢为基础，稍微降低碳含量，加入0．015％～0．050％的稀土，适当增加Mo和Cu；此外，采取合适的热处理工艺。试验研究结果表明，新钢种不仅显著改善了钢的金相组织，而且提高了钢的热疲劳性能，新钢制成的刹车毂在实际应用中取得了好效果。     

冰区海上平台管节点疲劳寿命计算的新方法

海冰在与海上结构物作用时的自身破坏形式主要有挤压，弯曲，屈曲三种。在海冰作用下，海上平台管节点所承受的应力与海注自身破坏形式密切相关，但过去却只按一种破坏形式计算这种应力。现有规范中并未给出低温下的海洋结构用钢的疲劳寿命曲线，文中根据石油大学在低温随机冰载作用下进行材料疲劳裂纹扩展试验的结果，给出了疲劳寿命曲线及参数，并综合考虑海冰自身三种破坏形式并存的情况，提出了一种管节点疲劳寿命计算的新方法。该方法既考虑了冰载相对时间的随机性，又考虑了相对冰厚的随机性，较一般单一计算方法更精确。     

一种铁钻工滚轮用贝氏体钢的试验研究

针对铁钻工滚轮平均使用寿命偏低的问题,考虑滚轮的失效以接触疲劳损伤为主,确定选用强度高、塑韧性好的Si-Mn-Ni系贝氏体钢作为滚轮用钢进行试验。对试样做了正火、回火工艺试验以及淬透性试验。结果表明,该贝氏体钢在保持超高强度的同时,还可保持良好的塑韧性,并具有较好的淬透性和低温冲击韧性,能满足铁钻工滚轮服役条件的要求,有效延长滚轮的使用寿命,从而保证铁钻工的整体质量。     

4140钢焊接HAZ疲劳裂纹的延迟与扩展

利用２．５的过载继电器在应力比Ｒ＝０和０．５的等幅载荷和正载荷作用下，得到室温下下列状态材料：４１４０母材，焊后热处理后４１４０母材，焊态ＨＡＺ和后热处理ＨＡＺ的疲劳裂纹扩展特性。     

海洋石油结构钢低温疲劳实验系统的研究

为解决石油平台在辽东湾海域的低温疲劳问题，借助ＭＴＳ试验机，建立一套低温疲劳实验系统，实现了低温疲劳实验中疲劳裂纹的观察和测量，以获取平台结构钢在低温下的疲劳裂纹扩展速率的可靠数据，该系统解决了低温疲劳实验中存在的关键技术问题。