本站原创
摘要：管道运输是输送油气的一种重要方式，管道建设离不开管线钢的探讨和进展，X70管线钢因其良好力学性能在油气管道中得到了广泛运用。管线剩余强度和寿命评估保障了管道的安全运转和寿命延长，高强度高韧性管材的制造和管线设计离不开断裂制约和安全可靠性论述。由于管线输送介质的特殊性，可能引发灾难性事故，管线和管线钢的探讨一直受到关注。在了解学习现有文献和相关试验策略的基础上，合理利用已有试验设备，对X70管线钢管焊接接头、管体材料进行断裂韧性试验和低周疲劳试验。对钢管两个区域材料的断裂和疲劳特性做了初步探讨，提供了一定的试验依据，并采取金相显微观察技术浅析断裂韧性测试区域组织对其力学性能的影响。考虑钢管具体形状和焊缝实际方向，合理设计两种三点弯曲试样。采取裂纹尖端张开位移测试技术获得焊接接头焊缝、热影响区不同区域低温-10℃的断裂韧性CTOD值。结果表明：焊缝金属有显著稳定裂纹扩展区域，韧性良好， m平均值为0.346mm，离散性较小，力学性能均匀；热影响区组织差别显著，导致试验结果离散性较大，有必要进一步讨论区别热影响细晶区和粗晶区的断裂韧性；热影响细晶区有良好的低温韧性，CTOD的平均值为0.69mm；热影响粗晶区试验初始出现非稳定裂纹扩展，该区域断裂韧性远小于焊缝和其它热影响区；根据金相显微浅析，组织形式和晶粒大小是影响材料断裂韧性的重要理由。设计等截面低周疲劳试样，测试了管材和焊接接头的低周疲劳性能。根据两个区域材料的循环应力-应变曲线和应变-寿命曲线，发现接头力学性能整体弱于管材。关键词：X70管线钢论文断裂论文CTOD论文低周疲劳论文
摘要3-4
ABSTRACT4-6
目录6-8
符号说明8-10
第一章 绪论10-19
1.1 管线钢概述10-11
1.2 管线钢焊接接头性能探讨近况11-18
1.2.1 Charpy 冲击试验13-14
1.2.2 落锤撕裂试验14-15
1.2.3 断裂韧性试验15-18
1.3 课题的主要内容18-19
第二章 断裂韧性基础和试验策略19-32
2.1 断裂力学基本论述19-24
2.1.1 线弹性断裂基础19-21
2.1.2 弹塑性断裂基础21-24
2.2 裂纹尖端张开位移 CTOD 的计算原理和测试策略24-32
2.2.1 CTOD 测试计算原理25-27
2.2.2 CTOD 测试策略27-32
第三章 X70 管线钢焊接接头断裂韧性试验探讨32-47
3.1 断裂韧性试验32-38
3.1.1 三点弯曲试样32-35
3.1.2 试验历程和策略35-37
3.1.3 试验数据处理和结果37-38
3.2 金相浅析和韧性讨论38-45
3.2.1 金相浅析38-39
3.2.2 接头韧性讨论39-45
3.3 焊接接头断裂韧性试验的讨论45-46
3.4 本章小结46-47
第四章 X70 管线钢接头疲劳性能探讨47-60
4.1 管线钢疲劳47-55
4.1.1 疲劳基础47-48
4.1.2 管线钢疲劳寿命48-49
4.1.3 管线钢疲劳裂纹扩展49-51
4.1.4 管线钢管疲劳性能的影响因素51-55
4.2 X70 管线钢低周疲劳试验55-59
4.2.1 低周试样55-56
4.2.2 低周试验56-57
4.2.3 试验结果及浅析57-59
4.3 本章小结59-60
第五章 总结与展望60-62
5.1 总结60-61
5.2 展望61-62