对于断裂力学的焊接接头缺陷评定及规范

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1、学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com70一故障诊断石20油和化工设备15年第18卷应力强度因子K主要适用于线弹性、小范围屈／2O)表示，并限制s=0．8，即以S=0．8为截止线[12,13]服条件下的评定；J积分主要适用于弹塑性材料和。大范围屈服，但不适用于裂纹扩展，不能用于全3欧洲断裂力学焊接缺陷评定方法面屈服，因此J积分试验主要适用于弹塑性材料和3．1英国中央电力局R6评定方法大范围屈服情况下的评定；CTOD试验既适用于弹塑性材料，也适用于大范围屈服和全面屈服，且R6评定方法

2、，即含缺陷结构完整性评定标适用于裂纹扩展，特别适合用于焊接接头的质量准，是英国中央电力局(CEGB)发布的评定方法，评定。该技术使用失效评定图(failureassessmentdia．gram，FAD)方法，并给出3种评定曲线【H】。在只知CTOD是裂纹张开位移英文名称的缩写(Crack—道材料的屈服强度时，选择曲线1；只知道材料的tipOpeningDisplacement)，一般用6表示，对具有一定裂纹的构件，当载荷逐渐增加，原裂纹尖端应力．应变关系，评定只与材料有关，与结构及缺陷无关，选择曲线2；曲线3是用

3、J积分分析得到的张开的位移6(如图3所示)逐渐增大，当裂纹张曲线，是特定材料和特定结构几何形状的失效评开位移6达到材料一定临界值6时，裂纹就扩展定曲线，要有材料性能、裂纹尺寸等详细数据，而破断，就把这个临界值6。作为材料断裂韧性的但可大大降低评定结果的保守性，评定图纵轴和指标[6I7】。CTOD试验时，将被测材料做成带有预制横轴分别代表断裂驱动力与断裂韧性的比率以及裂纹的标准试样，加外载荷后，裂纹尖端处的张施加载荷与塑性失稳载荷的比率n。开位移就是CTOD特征值6。，6。表示裂纹尖端材料的抗开裂性能，6。越大，裂纹

4、尖端材料的抗开3．2英国标准委员会BS7910评定规范裂性能越好，韧性越好[8。Bs7910即“金属结构缺陷验收评定方法导则”，是英国标准委员会在PD6493：1991与PD6539：1994(高温评定方法)合并基础上建立的，包括SINTAP的欧洲统一安全评定方法的研究成果，在这个标准中，它提供了断裂性能评定、质量等级的评定方法[1。’“。／＼／

5、BS7910：2005断裂性能评定方法，根据所涉及的材料的力学性能、受力情况和安全保守程度＼ICTOD，／分为三个级别的评定。I2】：初载后)(1)1级评定是简易的评定，

6、所需的材料力学性能数据较少，评定结果最为安全保守。1级评定图3裂纹尖端张开位移】包含1A和1B两类；1A评定采用FAD图进行评定(如图4所示)，FAD图评定安全区是一个矩形，2我国断裂力学焊接缺陷评定方法一GB／T19624—如果缺陷载荷~LSrdx于0．8且断裂韧性比小于2004《在用含缺陷压力容器安全评定》0．707，则缺陷可接受，否则缺陷不能被接受；1BGB／T19624—2004《在用含缺陷压力容器安评定采用最大缺陷尺寸进行评定，当缺陷的尺寸全评定》(简称国标GB／T196242004)替代了小于最大缺陷尺

7、寸时缺陷是可接受的，否则，不国家原先颁布的CDVA．1984的压力容器缺陷评定可接受。规范”。国标GB／T19624．2004在压力容器的断裂f2)2级评定是常规的评定方法。2级评定包括及塑性失效评定采用三级评定的技术路线，称为2A*I：t2B两类，都是一条由纵坐标断裂韧性比、『，一级、二级、三级评定；国标GB／T19624．2004横坐标轴载荷比Lr、曲线方程和截断线组成的评将COD设计曲线转换为失效评定图的形式，采定区域(如图5所示)，如果缺陷的坐标点落在用以6／6为纵坐标并用符号6表示的简化失效区域内，则缺陷

8、是可以接受的，否则缺陷不可接评定图；考虑安全系数为2，即以6=6。／2为临受。2A评定所需的材料力学性能数据较2B少，同界条件，从而确定了呈水平状的断裂失效评定曲时2A评定可以对焊接接头的各区域进行评定。2B线6=6／6。=0．7；横坐标用S(S=L(O。+0b)评定相对于2A评定，增加了材料的应力与应变曲学兔兔www.xuetutu.com第9期周林军基于断裂力学的焊接接头缺陷评定及规范一71线，同时不能对焊接热影响区进行评定，但2B评定结果较2A评定结果准确。f3)3级评定适用于材料的延性撕裂评定，对于钢质材料

9、，一般情况下，不采用该程序。图52A评定FAD图缺陷可以接受；要求的质量等级是根据含缺陷构件服役条件确定，由组件寿命范围的内疲劳载荷图41A评定FAD图与预期的总的循环次数来决定；另外，要求的质量等级也可参照接近的设计细节来选择；BS7910BS7910质量分类等级评级方法是将含缺陷焊中提供了Q1~UQ10十个等级的评定曲线(如表1所接构件实际的S．N曲线和