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X70和X80管線鋼焊接接頭CTOD試驗簡介




眾所周知,斷裂失效是結構的重要破壞形式之一,隨著油氣管道項目的發展,長距離、大直徑、高壓力、耐腐蝕性能良好的管線鋼成為各國油氣管道發展的趨勢,而其韌性對管道結構的安全性影響也更為顯著,材料的韌性是材料強度和塑性的綜合表現,與材料本身、熱處理及加工工藝有關。斷裂韌性是基于斷裂力學的概念,假定結構中存在缺陷-裂紋,研究其承載能力,受到載荷作用時,裂紋尖端高度應力集中,將發生塑性變形,導致裂紋尖端的鈍化,裂紋表面也隨之張開。CTOD(CrackTip Opening Displacement)就是裂紋尖端表面張開的位移量δ,δ可以作為裂紋尖端應力場強度的度量,δ值越大,裂紋尖端的抗開裂性能越好;反之,韌性越差。



由于油氣管道多分布在氣候環境比較惡劣的偏遠地區,對油氣管道在低溫及高壓條件下的服役性能要求嚴苛,尤其對管道的焊接性提出了更高的要求。相比于母材,焊接接頭通常是管道的薄弱環節,容易出現焊接缺陷并在受力狀態下開裂,引發重大安全事故這就需要焊接接頭具有足夠的韌性,故而進行CTOD試驗非常有必要。


ITW集團美國Hobart公司生產的氣保護藥芯焊絲Fabco812Ni1-MAWS A5.29 E81T1-Ni1M J)、Fabco91K2-MAWS A5.29 E91T1-K2M J)和Fabco101AWS A5.29 E101T1-GM)在管線鋼上焊接接頭的CTOD性能優異,能良好的保證油氣管道運行狀態下,焊縫的可靠性,相關測試結果表明,Fabco812Ni1-MFabco91K2-MX70管線鋼的焊接接頭-10℃CTOD值均在0.4mm以上,Fabco101X80管線鋼的焊接接頭-10℃CTOD值可達0.5mm以上,試驗結果均能滿足相關標準及客戶要求。

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