含有凹坑表面損傷管線疲勞定量規(guī)律研究.pdf

1、石油、天然氣輸送管線在運輸、施工和維修過程中,因一些隨機因素不可避免地會產(chǎn)生一定的機械損傷,如凹坑、劃槽.這些機械損傷部位在輸送內(nèi)壓等波動壓力下會產(chǎn)生疲勞破壞,造成石油、天然氣輸送管線的失效或泄漏和難以估量的經(jīng)濟(jì)損失.該文應(yīng)用預(yù)拉伸變形來模擬凹坑引起的材料局部的塑性變形,采用電位法來測量疲勞裂紋長度,通過大量的試驗對X60管線鋼疲勞壽命定量規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)的研究.研究表明:循環(huán)載荷中,X60管線鋼的裂紋擴展主要受裂尖應(yīng)力強度因子幅△K的控

2、制;不同應(yīng)力比R下,X60管線鋼的裂紋擴展呈明顯的門檻值特征,隨著循環(huán)載荷應(yīng)力比的升高,裂紋擴展的門檻值降低;隨著預(yù)拉伸變形量的增大,X60管線鋼的疲勞裂紋擴展系數(shù)B增大,而疲勞裂紋擴展門檻值△Kth降低,從而加速了疲勞裂紋擴展,對材料的疲勞抗力其損傷作用;疲勞裂紋起始是由切口根部材料元的斷裂引起的;隨著預(yù)拉伸變形量的增大,X60管線鋼的應(yīng)變硬化系數(shù)減小,從而增大了材料的疲勞裂紋起始抗力系數(shù)C和疲勞裂紋起始門檻值.該文還對預(yù)拉伸變形對X