海工結(jié)構(gòu)厚鋼板焊接接頭的CTOD韌度試驗研究.pdf

1、我國經(jīng)濟近些年來快速發(fā)展，各種大型的鋼結(jié)構(gòu)不斷出現(xiàn)，特別是在海洋工程結(jié)構(gòu)中，厚鋼板有著很廣泛的使用。焊接工藝作為如今最常用的鋼結(jié)構(gòu)連接方式，其所形成的焊接接頭是一個力學(xué)和幾何上極為復(fù)雜的不均勻結(jié)合體，嚴重影響了鋼結(jié)構(gòu)整體的力學(xué)性能。通過分析總結(jié)歷史上的一些重大斷裂事故可以發(fā)現(xiàn)，通常事故發(fā)生在溫度較低的惡劣環(huán)境下，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力集中的位置（焊接缺陷、殘余應(yīng)力）。所以研究如何提高厚板焊接接頭的韌性，對于保證焊接接頭工作的安全性具有重要意義。

2、r>　　本文主要通過CTOD試驗來對不同焊接工藝AH32厚鋼板進行韌度評估。本文共分為五章，主要從規(guī)范要求、焊接工藝、試驗步驟、沖擊韌性、微觀組織分布、顯微硬度等角度來定性定量分析它們對厚鋼板焊接接頭的韌性的影響。其主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）介紹了我國海洋工程的發(fā)展狀況，說明了國內(nèi)外對于焊接接頭韌性評定多面臨的困惱與亟待解決的問題，描述了CTOD的定義及試驗的規(guī)范要求， CTOD韌度評定試驗取試樣的全厚度，而且可以適用

3、材料從彈性到塑形階段的整個階段，相對其他評定方式具備優(yōu)勢。對于同一種低屈強比鋼的脆性斷裂，通過ASTM E1290-08規(guī)范（σcr,ASTM）操作得到的CTOD特征值普遍低于英國BS7448規(guī)范（σcr,BS），一般占其60％左右。
　?。?）借助AH32厚鋼板不同焊接參數(shù)的焊接接頭進行CTOD低溫（0℃）韌度對比試驗，發(fā)現(xiàn)該厚板焊接接頭FL、FL+2、FL+5處的CTOD值都滿足DNV-OS-F101規(guī)范要求，結(jié)合試驗結(jié)果對焊

4、接工藝的優(yōu)劣進行分析與評估，并對試驗的前期準備、CTOD主體試驗的步驟及細節(jié)、后期試驗數(shù)據(jù)處理及試驗有效性評估作了詳細介紹，對于試驗的有效性檢驗提出了新方法，采用毛坯試樣打磨前分析接頭形式、試樣機加工前劃線以及CTOD主體試驗后圖像處理檢驗三步，以提高試驗效率。
　?。?）分析AH32兩種焊接參數(shù)的焊接接頭的顯微組織特征，從微觀上發(fā)現(xiàn)，粗晶區(qū)中M-A組元的存在導(dǎo)致了焊接接頭從熔合線向母材方向韌性變差的主要原因，而兩種焊接接頭M-A