x70管线钢焊接接头断裂和疲劳特性

《x70管线钢焊接接头断裂和疲劳特性》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、申请上海交通大学硕士学位论文X70管线钢焊接接头断裂和疲劳特性学校：上海交通大学学院：船舶海洋与建筑工程学院专业：固体力学班级：B1001093学号：1100109090硕士生：蔡晓静导师：许金泉教授答辩日期：二零一三年一月上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院工程力学系二零一三年一月万方数据AThesisSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityforMasterDegreeRESEARCHONFRACTUREANDFATIGUEOFX70PIPELINESTEELWELDJOINTCaiXiaojingSupervisorProf.

2、XuJinquanDepartmentofEngineeringMechanicsSchoolofNavalArchitecture,OceanandCivilEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityJanuary2013万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文摘要X70管线钢焊接接头断裂和疲劳特性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研究和发展，X70管线钢因其良好力学性能在油气管道中得到了广泛应用。管线剩余强度和寿命评估保障了管道的安全运行和寿命延长，高强度高韧性管材的制造和管线设计离不开断裂控制

3、和安全可靠性理论。由于管线输送介质的特殊性，可能引发灾难性事故，管线和管线钢的研究一直受到关注。在了解学习现有文献和相关试验方法的基础上，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研究，提供了一定的试验依据，并采用金相显微观察技术分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。采用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：焊缝金属有明显稳定裂纹扩展区域，韧性良好，

4、平均值为0.346mm，离散性较小，力学性能均匀；m热影响区组织差异明显，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；根据金相显微分析，组织形式和晶粒大小是影响材料断裂韧性的重要原因。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，断裂，CTOD，低周疲劳I万方数据上海交通大学

5、硕士学位论文ABSTRACTRESEARCHONFRACTUREANDFATIGUEOFX70PIPELINESTEELWELDJOINTABSTRACTAsanimportantwaytotransportoilandgas,constructionofpipeworkdependsontheresearchanddevelopmentofpipelinesteel.Becauseofitsgoodmechanicalproperties,X70pipelinesteelhasbeenwidelyusedintheoilandgaspipelines.There

6、isaneedofknowledgeofpipelineresidualstrengthandlifeassessmenttoensurethesafeoperationandlife-savingofthepipeline,besides,manufacturingofhighstrengthandtoughnesspipe,designofpipeworkcan’tbeachievedwithoutfracture,securityandreliabilitytheory.Theparticularityofthetransportedsubstanceinp

7、ipelinemayleadtocatastrophicaccidents,sopipeworkandpipelinesteelhasbeenpaidgreatattention.Basedonhavinglearntresearchstatusandmechanictestmethodsaboutpipelinesteelandweldjoint,makinguseofavailableresearchinstruments,fracturetoughnessandlowcyclefatiguetestingareappliedtobothX70pipeline

8、steel