不銹鋼焊管除了寬板試驗還有哪些相應的抗斷設計來考察焊縫和缺口的強度?

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不銹鋼焊管除了寬板試驗還有哪些相應的抗斷設計來考察焊縫和缺口的強度?

不銹鋼焊管除了寬板試驗還有哪些相應的抗斷設計來考察焊縫和缺口的強度?

來源:310S大口徑耐高溫焊接管 ? 發布:2020-10-30 00:25:44 ? 類別:不銹鋼焊管

  寬板試驗主要用來考察不銹鋼焊管焊縫和缺口的實際強度。這種方法可以對一些參數如厚度、焊接影響、載荷、形變量以及裂紋的部位、尖銳度和尺寸等進行調整。目前,這種方法不僅用于某些不銹鋼焊管的低溫性能研究,并開始用來作為選擇材料的依據之一,如在寬板試驗中規定具有0.5%塑性應變時的斷裂溫度作為不銹鋼焊管的最低使用溫度。由于這種試驗的耗費較大,所以把寬板試驗與標準夏氏沖擊試驗聯系起來,以確定不銹鋼焊管驗收時所需的Cv值。寬板試驗結合其他關于脆斷的傳播和終止試驗的結果,可對實際不銹鋼焊管的破壞有一個完整的概念,以此作為設計的參考。


   該圖顯示出各應力為幾個區域:


    在Tc溫度以下的有:


    I區:產生裂紋但不擴展(有殘余應力和尖銳缺口)


    Ⅱ區:產生裂紋并擴展(有殘余應力和尖銳缺口)


    Ⅲ區:產生裂紋并擴展(無殘余應力有尖銳缺口)


    在Ta溫度以上的有:


    Ⅵ區:不產生裂紋且止裂(有殘余應力和尖銳缺口)


    Ⅶ區:產生裂紋但不擴展(無殘余應力有尖銳缺口)


    在Tc和Ta之間有。


    Ⅳ區:不產生裂紋(有殘余應力和尖銳缺口)


    V區:產生裂紋(無殘余應力有尖銳缺口)


    以上表明,在試驗溫度(或工作溫度)高于轉變溫度Tc時,不銹鋼焊管中的殘余應力對于材料的脆斷強度沒有影響,反之則具有不利的影響,此時,必須對不銹鋼焊管進行消除殘余應力的處理。


    雙重拉伸試驗是更能反映實際的帶模擬性的裂紋終止試驗。其特點是傳播部分的給定應力場幾乎不受裂紋發生載荷的影響。運用這一結果一方面可以控制不銹鋼焊管的使用溫度必須高于裂紋終止轉變溫度,以便使不銹鋼焊管在發生脆斷的情況下能止裂。另一方面,由雙重拉伸與標準夏氏試驗、壓入缺口夏氏試驗等之間建立對應關系,以作為不銹鋼焊管的驗收指標。在雙重拉伸試驗的應力和溫度曲線上,由設計應力所確定的轉變溫度必須限制在最低使用溫度以下。


    近年來,由于斷裂力學的迅速發展,為不銹鋼焊管的防脆斷設計提供了新方法。因此,防止不銹鋼焊管的低溫脆性破壞除了上述轉變溫度法外,還可以應用斷裂力學方法。


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