对于强度匹配对焊接管韧性断裂行为的影响

《对于强度匹配对焊接管韧性断裂行为的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、强度匹配对焊接管韧性断裂行为的影响李朋朋，徐杰，卓小敏，樊字，孙智，胡一杰。(1．中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州221116；2．中国矿业大学应用技术学院，江苏徐州221008；3．河南省安阳市质量技术监督检验测试中心，河南安阳455000)摘要：针对焊接过程中强度匹配对焊接接头断裂韧性及韧性裂纹扩展阻力曲线行为的影响，以弹塑性断裂力学理论为基础，基于细观塑性损伤模型，应用ABAQUS有限元软件，采用修正边界层(MBL)模型进行有限元模拟与分析。同时考虑加工硬化指数以及材料屈服强度等因素对断裂韧性及阻力

2、曲线的影响。结果表明，不同屈服强度和应变硬化指数条件下，随着强度匹配系数M增加，焊接接头的断裂韧性及阻力曲线降低。关键词：强度匹配；裂纹尖端开口位移；修正边界层模型；裂纹扩展阻力曲线中图分类号：TH123；TG457．11；TG407；0346．1文献标志码：A文章编号：1001-4837(2015)09-0019—07doi：10．3969／j．issn．1001—4837．2015．09．003EfectofStrengthMismatchonDuctileFractureBehaviorofWeldingP

3、ipeLIPeng—peng，XUJie，ZHUOXiao—min，FANYu，SUNZhi。，HUYi—jie。(1．SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221116，China；2．CollegeofAppliedScienceandTechnology，ChinaUniversityofMiningandTechnolo-gY，Xuzhou221008，China；3．HenanP

4、rovinceAnyangCityQualitySupervisionandTestingCenter，Anyang455000，China)Abstract：Thispaperpresentsaninvestigationoftheeffectofstrengthmismatchonductilefracturebehav—iorforweldingjointsbasedontheelastic—plasticfracturetheoryandthecompleteGursonmode1．Themod-ifie

5、dboundarylayer(MBL)modelhasbeencomputedinthefiniteelementanalysisusingABAQUSsoft—ware．Atthesametime，theinfluencesofyieldstrengthandmaterialhardeningarealsoconsidered．Theresultsshowthatfracturetoughnessandcrackgrowthresistancecurvesdecreasewiththeincreaseofstr

6、engthmismatchMyatdifferentstrainhardeningandyieldstrength．Keywords：strengthmismatch；cracktipopeningdisplacement(CTOD)；modifiedboundarylayer(MBL)model：crackgrowthresistancecurve基金项目：国家自然科学基金资助项目(51301197)；江苏省自然科学基金资助项目(BK20130182)·19·强度匹配对焊接管韧性断裂行为的影响。——屈服应变0引

7、言n——应变硬化指数E——弹性模量近年来，管线钢被广泛用于石油天然气运输等现代化建设之中。但是，在使用过程中，焊接接1200头会因断裂而造成严重的经济损失。据四川气田近20年的管道失效记录，焊缝区开裂的比例高达72％lJ，2013年，青岛黄岛输油管破裂导致石油泄漏引发爆炸。目前，管道工程正向着大口径、高芝600压及厚壁化方向发展。随着焊接技术的发展，在焊接结构设计过程中，结构的强度、刚度都得到了高度重视，而焊接接头的韧性却没有引起足够的重视，只是基于均匀体进行简单评定L3j。但0是，焊接过程中，焊缝与母材的强度不

8、匹配以及焊接残余应力的存在等会直接影响焊接结构或接头的承载性能，同时影响接头局部非均匀(a)n：O．1，0=400MPa区的断裂行为。沿用均匀材料结构来进行安全评定所得到的结果是不安全的或者是难以满足实际工程的需要。因此，本文着重对焊接接头进行强度不匹配效应研究，对焊接构件的强韧性设计以及安全评定具有重要的意义。本文以弹塑性断裂力学理论为基础，基于细皇600观塑性损伤模型