某低合金鋼及焊縫金屬失效分析及安全評定.pdf

1、海船屬于全焊接構(gòu)件，受焊接工藝的影響，焊縫中難免會存在缺陷，這些缺陷增加了構(gòu)件的脆性傾向，容易導(dǎo)致脆斷的發(fā)生。另外在實際服役條件下，海船還不可避免地會受到海浪沖擊等動載的作用，而高載荷速率又會提高結(jié)構(gòu)鋼的缺陷敏感性，使得韌—脆轉(zhuǎn)變溫度向高溫推移，這對構(gòu)件的安全服役十分不利。 斷裂力學(xué)的快速發(fā)展為含缺陷結(jié)構(gòu)的安全評定奠定了理論基礎(chǔ)，推動了合于使用原則的發(fā)展和應(yīng)用。在已建立的用于焊接結(jié)構(gòu)的驗收標(biāo)準(zhǔn)中，R6是典型的采用J準(zhǔn)則和失效評定

2、圖FAD(failureassessmentdiagram)技術(shù)的評定方法。本文即采用有缺陷完整性評定方法對某船體鋼和焊縫金屬在靜載和動載下的安全性進(jìn)行了評定，并根據(jù)ASMEIWB-3650標(biāo)準(zhǔn)提供的SC圖評定結(jié)構(gòu)的失效模式，得到了如下的結(jié)論：靜載條件下，907A鋼與其焊縫金屬具有相近的抗斷性能，二者均具有足夠的承載能力，二者的失效模式表現(xiàn)為塑性變形失效或彈塑性斷裂失效，有足夠的塑性、韌性儲備和滿意的安全裕度；動載條件下，907A鋼(母

3、材)仍表現(xiàn)有足夠的承載能力，其失效模式表現(xiàn)為彈塑性斷裂模式，有足夠的塑性儲備和滿意的安全裕度，而焊縫金屬的承載能力卻嚴(yán)重喪失，失效模式轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔研问?，表現(xiàn)出對動載的不適應(yīng)性；當(dāng)載荷速率由K=100MPa√m/s提高到K=107MPa√m/s之后，907A鋼及焊縫金屬的失效點對應(yīng)的SC值都有明顯的提高，對于母材來說，SC值隨載荷速率提高而升高，表明彈塑性斷裂中的塑性變形量的降低，尚未出現(xiàn)脆性斷裂模式，而對于焊縫金屬，SC值隨載荷速率的