CTOD试验方法在海上风电导管架制作上的应用

为了确保海上风电导管架制作的可靠性和安全性,焊接接头的断裂行为研究就变得至关重要。通过分别从CTOD(裂纹尖端张开位移)的概念和某产品CTOD试验方法介绍焊接接头断裂韧度评定,为海上风电行业提供一种新型的设计和评估方法,以提高海上风电导管架的性能和可持续发展能力;同时,对比其经济性和高效性,为推广应用提供数据支持。

断裂韧度CTOD评定技术的现状及应用

介绍了裂纹尖端张开位移(CTOD)评定技术的概念、发展历程、技术特点、试验方法等,提出了CTOD评定技术现有的问题并概述了这些问题的研究进展。最后简述了CTOD评定技术在工程中的广泛应用。随着相关研究的进展,CTOD理论体系必将更加完善并拥有广阔的发展前景。

厚钢板焊接接头韧性CTOD试验评定技术及应用

介绍了CTOD的概念、试验方法及试验应用于厚钢板及其焊接接头韧性评定的几个主要领域:焊接工艺评定、海洋平台建造、FPSO的断裂与安全性评估、钢箱梁建造、厚钢板的工厂认证和产品认证等;最后简要谈了CTOD试验的主要特点。

基于CTOD/CTOA管道钢断裂韧性测试方法研究进展

高级别管线钢的一大特点是韧度高,导致管材裂纹尖端周围经常处于大范围屈服状态,现有的基于高约束试件的断裂韧性测试方法,很难满足新型管材的断裂韧性测试要求.本文回顾了基于CTOD和CTOA的断裂韧度参数,详细介绍了管道钢断裂韧性测试方法的研究现状和发展趋势,分析了影响管道钢断裂韧性测试准确性的各种因素,为管道钢断裂韧性的测试提供帮助.

X80钢CTOD有限元计算及断裂韧度评估

针对钢结构在外力作用下由于自身材料断裂韧度不足引起的断裂事故,按照Wells提出的CTOD断裂判据,建立X80钢薄板在受外载作用下的力学模型,并对其断裂韧度的安全性进行了评估。在裂纹体受载后,对原裂纹尖端垂直于裂纹方向的裂纹尖端张开位移δ进行了有限元计算,提出了K-δ方法、COD-δ方法和J-δ方法等有限元计算方法,且与断裂力学理论计算的δ结果误差极小。同时对X80钢断裂韧度按照BS 7448规范进行了测试,裂纹尖端张开位移的有限元计算方法和断裂韧度测试结果可供企业和科研院所参考。

高强钢焊接接头CTOD试验允许值与离散性问题探讨

对EQ70高强钢焊接接头进行了低温CTOD试验(-10℃),用局部压缩法和高K比法保证了疲劳裂纹前沿平直度,但熔合线试样的试验结果较差,且具有较大分散性,增加试样个数之后分散性也没有得到改善.不同的预疲方法得到的结果不同,认为应该规定不同的允许值.另外,提出了统一化标准法,为今后接头试样(尤其是熔合线试样)的CTOD试验评定方法提供思路,作为解决离散性等问题的方向.

基于CTOD与SINTAP的海洋用钢断裂韧度评定

裂纹尖端张开位移(CTOD)作为评定海洋工程用钢断裂韧性的重要指标,其临界值问题一直受到关注。针对这一问题,结合SINTAP《金属结构缺陷可接受性评定方法指南》的失效评定曲线对海工用钢几个钢种的CTOD值进行了评定。结合材料CTOD值和应力-应变曲线,采用SINTAP的3级评定方法得到海工用钢的CTOD的失效评定曲线(FAD)。通过分析材料CTOD值在失效评定曲线图上所处的位置,对海工用钢EQ70(60 mm),EQ70(38 mm),EQ56(38 mm)钢的断裂韧度进行了评定。结果表明,这三种钢的CTOD值均在失效评定曲线图中可接受区域内,它们的断裂韧度均合格。

高强钢厚板贯穿裂纹CTOD的直接观测

在分析现有CTOD直接观测方法的基础上,提出了针对高强钢厚板贯穿裂纹CTOD的直接观测法,该方法将光学显微镜和扫描电镜结合使用,运用多剖面法和图像后期处理技术;用该法对调质EQ56和EQ70高强钢32mm厚板贯穿裂纹CTOD沿厚度的分布曲线进行了测定。结果表明:此方法可在缩减成本的前提下,获得了厚度方向较为稳定平滑的CTOD曲线。

球罐钢焊接接头断裂韧性研究

用多试样阻力曲线法和剖面法测定了球罐钢BP460NLI焊接接头的裂纹尖端张开位移(CTOD)特征值,得出了裂尖伸张区达到饱和时的启裂CTOD值乩在母材、焊缝、熔合线和热影响区中的分布,并用金相显微镜和扫描电镜观察了焊接接头各区的显微组织和断裂形态。结果表明,焊接接头断裂韧性的薄弱环节在热影响区(HAZ)近熔合线的过热区,该区中粗大的魏氏组织和部分“组织遗传”现象是导致低韧性脆化的主要原因。

高压大口径球阀整体焊接阀体免焊后热处理工艺

介绍了整体焊接阀体的技术方案,开展了窄间隙焊缝、非热时效的豪克能技术消除残余应力、裂纹尖端张开位移法评定免焊后热处理焊缝的材料韧性和运用应力分类理论评价大口径环向承压焊缝安全性的研究,验证了窄间隙焊缝免焊后热处理技术的可行性。

疲劳裂纹扩展过程中的CTOD相关参量分析

以2524铝合金与激光熔化沉积TC11钛合金为试验对象,开展了不同载荷条件下的疲劳裂纹扩展试验,采用数字图像相关方法(DIC)对裂纹尖端张开位移(CTOD)进行了测量,研究了CTOD、CTOD变程、CTOD塑性分量、CTOD滞回环面积等参量在疲劳裂纹扩展过程中的变化规律,分析了上述参量与疲劳裂纹扩展速率的相关性,提出了一种以CTOD滞回环面积为主控参量的疲劳裂纹扩展速率模型。研究结果表明,CTOD滞回环面积和CTOD塑性分量与疲劳裂纹扩展速率间均存在明确的关联关系,可有效地表征疲劳裂纹扩展中塑性行为的影响;采用CTOD滞回环面积表征疲劳裂纹扩展速率在恒幅与变幅载荷下均具有适用性,且受测量偶然误差的影响更小,在应用中具有一定优势。