Page 73 - 2017物理第四期

罗华权, 等: L３６０M 管线钢管水压爆破试验开裂分析

１．３．２ 弯曲试验 技术要求.
在焊接接头位置取 ２ 个试样, 进行焊缝导向弯 １．３．３ 冲击试验
[ ５ ]
曲试验, 试验按照 ASTM A３７０－１４ 进行, 试样尺 在距离焊缝 ９０° 管体、 焊缝、 热影响区取 ３ 组冲
寸为４００mm×３８mm×３０mm ( 长 × 宽 × 厚), 两个 击试样, 每组试样各３个, 进行夏比冲击试验, 试验按
试样一个面弯, 一个背弯, 分别弯曲 １８０° .结果两个 照 ASTM A３７０－１４进行.由表 ３ 可见, 各位置试样
试样均未出现裂纹, 试验结果符合 GB / T９７１１－２０１１ 的冲击性能也均符合 GB / T９７１１－２０１１技术要求.
表 ３ 夏比冲击试验结果
Tab敭３ Char py im p acttestresults
试样 冲击吸收能量 / J 剪切断面率 / ％
试验温度 / ℃
位置 取向 尺寸 /( mm×mm×mm ) 单个值 平均值 单个值 平均值
管体 横向 １０×１０×５５ ０ ４９ , ５５ , ７１ ５８ ６０ , ７０ , ７５ ６８
管体 纵向 １０×１０×５５ ０ １２２ , ８０ , １０４ １０２ ７５ , ６５ , ７０ ７０
焊缝 横向 １０×１０×５５ ０ １６３ , １７５ , １６７ １６８ ８８ , ９０ , ８８ ８９
热影响区 横向 １０×１０×５５ ０ ８４ , １３１ , ７５ ９７ ７０ , ９７ , ６５ ７７
管体 ０ ≥３０ ≥４０ － －
标准值( 横向)
焊缝 ０ ≥２０ ≥２７ － －

从表３可以看出, 管体横向试样在０℃的夏比冲 表 ４ 落锤撕裂试验结果
击吸收能量虽然满足标准技术要求, 但是余量不是很 Tab敭４ Dro pwei g htteartestresults
大, 剪切断面率最小为 ６０％ , 平均值为 ６８％ , 可见剪 试样 剪切面积分数 / ％
试验
切断面率也不高. ０℃时, 通常同钢级管体横向试样 尺寸 /
位置 取向 温度 / ℃ 单个值 平均值
的夏比冲击吸收能量平均值一般都在１００J以上.管 ( mm×mm×mm )
体纵向试样的夏比冲击吸收能量单个最小值为８０J , ２０ ５ , ５ ５
平均值为１０２J , 较横向值高, 但剪切断面率最小值为 管体 横向 ３０５×７６×３０ ０ ３ , ３ ３
６５％ , 平均值为７０％ , 也不是太高.钢管的韧性一般 －２０ ０ , ０ ０
由夏比冲击吸收能量结合剪切断面率来评价, 不能简
单地以夏比冲击吸收能量的高低来评价材料的韧性,
因为管线钢材料在受到冲击载荷时, 其冲击吸收能由
裂纹形成能和裂纹扩展能组成, 而其中裂纹扩展能对
材料的韧性起决定作用, 剪切断面率正好反映了裂纹
扩展能在冲击吸收总能量中所占的比例. 图 ２ 管体维氏硬度试验位置示意图
１．３．４ 落锤撕裂试验 Fi g 敭２ Schematicdia g ramofVickershardness
test p ositionsofthetube
在距 离 焊 缝 ９０° 管 体 取 ３０５ mm×７６ mm×
３０mm ( 长× 宽 × 厚) 的 ３ 组试样, 每组试样 ２ 个, 分
别 在 ２０ , ０ , －２０℃ 进 行 落 锤 撕 裂 试 验, 试 验 按 照
[ ６ ]
SY / T６４７６－２０１３ 进行, 落锤撕裂试验结果见表４ .
通过表 ４ 可以看出, 其落锤试验剪切面积分数
很低, 在 ０ ℃ 时, 只有 ３％ , 可见其 止 裂 韧 性 极 低.
在 －２０℃ 时, 其剪切面积分数为０ , 基本没有什么止
图 ３ 焊接接头维氏硬度试验位置示意图
裂韧性.所以钢管在起裂后, 止裂能力很弱.
Fi g 敭３ Schematicdia g ramofVickershardness
１．３．５ 硬度试验 test p ositionsofthewelded j oint
分别在距离焊缝９０°管体和焊接接头位置取样, 点硬度均符合 GB / T９７１１－２０１１ 技术要求.
进行硬度试验, 具体测试位置见图 ２~３ , 按照 ASTM １．４ 金相分析
E３８４－１１e１ 进行. 试验结果见表 ５ , 可见所有测试 在钢 管 管 体 上 取 样, 进 行 金 相 分 析, 使 用
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