N610CF钢双丝埋弧焊接头CTOD试验研究

依据GB/T 21143—2014,对不同焊接速度的双丝埋弧焊(v_(1)=60 cm/min,v_(2)=70 cm/min,v_(3)=80 cm/min)下的N610CF钢焊接接头焊缝区和热影响区(HAZ)进行了CTOD试验研究,并对断口的微观形貌和金相组织进行了分析。结果表明,采用单丝埋弧焊打底+焊接速度为60 cm/min的串联式双丝埋弧焊填充和盖面所得到的焊接接头(HAZ和焊缝区)的CTOD平均值为0.683 mm,离散系数为9.6%,综合的断裂韧性最好。

船用EH690钢焊评及CTOD试验的工艺探讨

文章对100 mm的EH690钢进行了手工电弧焊的横对接、立对接位置焊接工艺评定,CTOD试验(焊缝中心、热影响区),为桩腿换新提供了技术支持。

大尺寸金属焊接接头低温CTOD试验研究

完成了用于寒冷海区半潜式采油平台的高韧性金属材料大尺寸焊接试件焊缝金属区及焊接热影响区的 CTOD(裂纹尖端张开嘴位移 )试验 ,获得了焊缝金属区和热影响区的低温CTOD值 ,讨论了试验方法及试验现象 .

X80级海洋隔水管埋弧焊接头CTOD试验研究

依据英国BS 7448断裂韧性试验标准,对X80级海洋隔水管埋弧焊接头进行了低温CTOD(裂纹尖端张开位移)试验研究,测试了X80级533 mm×25.4 mm海洋隔水管对焊接头在0℃下焊缝中心和热影响区的CTOD断裂韧性。试验结果表明:0℃下焊接热影响区的CTOD值大于焊缝中心,即焊接热影响区的低温断裂韧性好于焊缝中心;0℃下对焊接头焊缝中心和热影响区的试样中超过半数在启裂时就发生失稳断裂,焊缝中心试样失稳断裂的比例更大,失稳现象与裂纹扩展方向上存在的脆性区域有关,脆性区域越大失稳现象越显著。

厚钢板CTOD试验中试样数量问题研究

针对试样数量的选择的问题,按照CTOD韧性试验规范BS7448,对多批不同试样进行试验,并分析和对比试验结果。发现由于离散性的存在,按NS-EN 10225—2009与《材料与焊接规范》要求的传统取样数量并不能准确地判断材料的韧性。参考DNV-OS-C401关于焊接接头CTOD特征值的选择方法,讨论3种试样选取的方法。最后考虑多方面的因素,建议每次制备6个试验试样。

CTOD试验在海工装备制造业的应用

主要针对CTOD试验在海洋工程N262和N389这2个项目中的应用作为背景进行阐述探究,确保CTOD值不小于程序批准要求的0.25 mm,同时保证试件的其他力学性能满足规范要求,为其他类似工程在使用CTOD评估焊接工艺时起引导和借鉴作用。

TMCP钢E40-Z35厚钢板低温CTOD韧性试验

对新研发的TMCP钢E40-Z35厚钢板进行了低温CTOD试验,结果表明其具有良好的低温韧性。讨论了TMCP钢国际船级社认证中进行CTOD试验的相关问题:包括试验规范的选择、试验温度的确定和试验结果的评价等,同时介绍了CTOD的概念、试验方法、试验过程及其检验试验结果有效性的方法。

钻井平台焊接接头低温CTOD韧度试验

对某钻井平台用钢的2批同一焊接工艺不同工艺参数的焊接接头进行了低温CTOD韧度试验。试验结果表明:2批焊接接头的韧度都不满足标准BS7448Part2和Offshore Standard DNV-OS-C401的要求,但2批焊接接头的韧度又有所不同。针对这种情况,分别对,批焊接接头进行了金相试验,并分析了这2批焊接接头韧度存在差异的原因。得到如下结论:对于本文所论述的焊接工艺,适当减小焊接热输入可以提高焊缝中心的韧度,但对熔合线处的韧度并无明显影响。

低温环境下Q690qE桥梁钢断裂韧性试验研究

针对中国新研发的Q690qE高强度桥梁钢,选取32、50 mm两种典型厚度,开展了在0、-40℃条件下的拉伸试验和裂纹尖端张开位移(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)试验,采用BS 7910—2019 Guide to Methods for Assessing the Acceptability of Flaws in Metallic Structures中失效评定图(Failure Assessment Diagram,FAD)对钢材断裂韧性进行评估。结果表明:Q690qE钢的屈服强度和抗拉强度0℃条件下分别为710、910 MPa,-40℃条件下分别为601、825 MPa,-40℃条件下相比0℃时有所降低;32 mm厚钢板在0、-40℃条件下CTOD最小值分别为0.500、0.685 mm,50 mm厚钢板在0、-40℃条件下CTOD最小值分别为0.318、0.186 mm,50 mm厚钢板的断裂韧性相比32 mm的有所降低;在0、-40℃条件下,32、50 mm厚钢板评估点均位于FAD图可接受区域,说明Q690qE钢具有良好的断裂韧性,能满足桥梁防断设计要求。

X80钢管焊接接头断裂韧性试验分析

通过对进口钻井隔水管X80钢管进行理化性能分析,了解了国外钻井隔水管材料的性能水平,为隔水管国产化工作的开展提供了一些参考数据;通过对X80管线钢焊接接头的CTOD试验研究,发现焊接接头的断裂韧性在热影响区相对较弱;通过对比分析焊接接头的夏比冲击功和CTOD试验结果,表明CTOD试验对材料的断裂韧性评价是可靠的。

X70/X80管线钢厚板低温CTOD韧性研究

为了保证管线的运营安全,特别是在寒冷地区管线用钢的低温韧性,对管线用钢X70/X80厚板进行了低温裂纹尖端张开位移(CTOD)试验。试验结果表明,该等级的管线用钢板具有良好的抗开裂能力,能够满足制管要求。同时讨论了CTOD试验过程中样品制备、试验结果有效性检测以及特征CTOD值的确定等相关问题,在此基础上给出了管线用厚钢板CTOD认证试验的思路、方法、实践经验及改进意见。

海洋管线管焊缝全壁厚试样与减薄试样的CTOD值分析

在海洋管线管的CTOD试验中,焊缝试样通常都是在不压平试块的前提下取最大厚度试样,因焊管存在弧度,所取的试样均属于减薄试样。由于CTOD值存在尺寸效应,因此CTOD值与试样厚度有较大的相关性。为此,选取4种不同规格、不同材质的试样进行CTOD试验,并对其试验结果进行分析比较。试验分析结果表明,焊缝全壁厚试样的CTOD值总体高于减薄试样的CTOD值。

裂纹尖端张开位移试验在平台建造中的应用

论述了焊接结构发生低应力脆性断裂的特点、原因以及用于评定材料断裂韧性的方法。

海管焊接接头全壁厚裂纹尖端张开位移试验

裂纹尖端张开位移(CTOD)试验是深海管线管的一个重要试验项目,试验通常使用矩形横截面试样,由于该试样是截取焊接接头的一部分,并不能很好地反映整个焊接接头的断裂韧度。根据BS 7448:Part2:1997的要求制备全壁厚试样并在-10℃下做低温CTOD试验,结果与矩形横截面试样的结果作比较,发现全壁厚试样的断裂韧度明显优于矩形横截面试样的断裂韧度,分析发现结果与焊缝的应力状态、化学成分和显微组织的影响有关。全壁厚试样能更真实地反映焊接接头的真实断裂韧度,更好地指导工程设计。

焊接热输入对DH36钢埋弧焊焊接接头CTOD值的影响

分别对DH36钢埋弧焊焊接接头试件的焊缝区和熔合区进行裂纹嘴张开位移(CTOD)韧度试验,对比分析不同热输入焊接DH36钢所得焊缝和热影响区的CTOD韧度值,探索提高焊接接头韧度的有效方法。试验结果显示,适当降低焊接热输入和层间温度能使熔合区与焊缝中心的CTOD值显著提高。

S420MLO材料的焊接工艺

为满足某大型海洋平台模块钢结构焊接的需要,采用SMAW和SAW焊接工艺对S420MLO材料进行焊接试验和力学性能试验。在试验过程中,通过裂纹尖端张开位移(Crack Tip Opening Displacement,CTOD)试验进行焊接工艺评定。试验结果表明,在焊材选用合理、焊接工艺得到严格控制的情况下,通过焊前预热和焊后消氢处理,能获得良好的焊接接头性能,满足相关标准及项目文件的要求,避免对大型钢结构进行焊后热处理。

9%Ni钢焊接技术研究

以典型的9%Ni钢——ASTM A553TYPEⅠ钢板为研究对象,分析其焊接特点,采用SMAW、SAW、GTAW三种焊接方法进行了试板焊接试验,并采用V型缺口-196℃夏比冲击试验和-163℃ CTOD试验,辅助以金相试验进行了焊接接头低温韧性分析,焊接接头试验表明,其低温冲击功和焊缝CTOD值均优于相关的国际标准。

低温压力容器用钢07MnNiMoDR焊接工艺研究

为优化低温压力容器用钢07MnNiMoDR的焊接工艺,减少焊接缺陷产生,探索5000m^(3)低温球罐制造的焊接技术,通过对07MnNiMoDR的焊接性能分析,结合球罐制造结构进行了不同热输入的焊接工艺试验,对球罐制造的立焊、横焊、平焊+仰焊分别进行了焊接工艺评定,优选出了07MnNiMoDR钢制5 000 m^(3)低温球罐焊接工艺。经过裂纹敏感性试验、拉伸弯曲试验、低温冲击试验、低温脆断CTOD试验表明,各项试验数据优于5 000 m^(3)低温球罐设计标准要求,可用于板厚55 mm的07MnNiMoDR低温球罐制造,为5 000 m^(3)低温球罐的制造提供了技术储备。

9Ni钢TIP-TIG焊接接头低温韧性研究

为研究TIP-TIG(TT)焊接技术在液化天然气(LNG)储罐用9Ni钢焊接中的应用价值,根据国标对9Ni钢埋弧焊(SAW)和TT焊接接头进行了低温夏比冲击韧性试验和裂纹尖端张开位移(CTOD)试验,并对接头进行了微观组织及CTOD试样断口分析。结果表明,TT焊缝和热影响区平均低温冲击吸收能量远高于SAW,低温冲击韧性更好。TT焊缝和热影响区CTOD特征值分别为0.455 mm和0.744 mm,SAW焊缝区和热影响区为0.621 mm和0.391 mm,CTOD特征值远高于常用工程标准要求,CTOD试样断口均为韧窝,断裂形式为韧性断裂。TT焊接时,送丝机的推拉振动送丝功能实现了对熔池的搅拌,使得焊缝金属成分更加均匀,细化了晶粒,也减少了焊接过程中气孔的产生;另一方面,TT焊接时采用钟摆型摆动方式,焊枪摆动也有助于晶粒的细化,从而提高焊接接头的低温韧性。将TT焊接技术运用到9Ni钢的焊接中,相比传统的弧焊方法,不仅能够获得高品质的焊接接头,还可以解决清根、大量打磨的问题,节省材料和人工成本,从而实现高效高质量焊接。

Ti,N和C对X70管线钢管焊缝热影响区韧性的影响

介绍了7种Ti,N,C含量不同的X70管线钢的理化特性,并通过CTOD试验、夏比冲击试验和Gleeble热模拟试验,分析了不同Ti,N,C含量对X70管线钢管环焊缝热影响区韧性的影响。最后指出,当Ti含量和Ti/N比都降低时,TiN粗大晶粒的数量将随之减少,焊缝热影响区韧性提高。