海洋平臺(tái)焊接接頭的CTOD韌度研究.pdf

1、從上世紀(jì)40年代起，世界多個(gè)國(guó)家先后發(fā)生大型焊接結(jié)構(gòu)的脆性破壞事故。焊接結(jié)構(gòu)的韌度問(wèn)題引起世界各國(guó)的高度重視。隨著海洋石油開發(fā)的深水化，海洋平臺(tái)不斷大型化，海洋平臺(tái)用鋼的強(qiáng)度越來(lái)越高。海洋平臺(tái)用鋼及其焊接接頭的韌度問(wèn)題更是成為世界各國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)。
　　 本文第一部分重點(diǎn)介紹了測(cè)試海洋平臺(tái)用鋼及其焊接接頭韌度的CTOD試驗(yàn)方法。第二部分按照規(guī)范BS7448 Part1和BS7448 Part2，對(duì)某海洋平臺(tái)用超高強(qiáng)鋼及

2、其焊接接頭進(jìn)行了低溫(-10℃)CTOD韌度試驗(yàn)。結(jié)果表明：一、不同焊接工藝參數(shù)下焊接接頭的CTOD值不同；二、不同厚度焊接接頭以及焊接接頭不同區(qū)域的CTOD值存在的離散程度亦不同。第三部分針對(duì)以上特點(diǎn)，著重對(duì)以下兩個(gè)方面進(jìn)行了分析：一、焊接接頭的韌度影響因素；二、焊接接頭CTOD值的離散性。對(duì)焊接接頭韌度影響因素的研究為提高焊接接頭的韌度提供了試驗(yàn)依據(jù)，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)具有重要指導(dǎo)意義。對(duì)焊接接頭CTOD值離散性的研究為CTOD韌度評(píng)定技術(shù)

3、提出了新的觀點(diǎn)和思路，使焊接接頭CTOD韌度評(píng)定技術(shù)更加細(xì)化和精確。
　　 從兩個(gè)方面分析了焊接接頭的韌度影響因素。一、焊接材料與焊接工藝；二、宏觀斷口與微觀組織。結(jié)果表明：一、焊接線能量的變化對(duì)熔合區(qū)與焊縫中心的CTOD值都有顯著影響，但影響規(guī)律不同，這種影響規(guī)律為生產(chǎn)中提高焊接接頭韌度提供了試驗(yàn)依據(jù)；二、熔合區(qū)與焊縫中心的宏觀斷口普遍呈解理型脆性斷口，且均有不同程度的氣孔和氧化物夾渣；三、熔合區(qū)與焊縫中心的微觀組織呈韌塑性較

4、好的回火索氏體與針狀鐵素體，基于這種微觀組織特征，并依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)超高強(qiáng)鋼的CTOD允許值提出了新的觀點(diǎn)。
　　 針對(duì)超高強(qiáng)鋼焊接接頭CTOD值的離散性較大的特點(diǎn)，認(rèn)為對(duì)超高強(qiáng)鋼焊接接頭進(jìn)行CTOD韌度評(píng)定時(shí)，利用有限抽樣值與允許值進(jìn)行簡(jiǎn)單比較的方法具有一定的局限性。本文統(tǒng)計(jì)了焊接接頭CTOD值的分布規(guī)律，并建立了基于正態(tài)分布的CTOD韌度評(píng)定的概率方法。還根據(jù)離散程度的不同，對(duì)熔合區(qū)與焊縫中心試樣取樣數(shù)量的確定