CTOD试验方法与转子材料的延性断裂性能.pdf

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1、JoumalofMechanicalStrength枧械缛度2012，34(4)：573—577CTOD试验方法与转子材料的延性断裂性能出TESTMETHoDoFCRACKTIPoPENINGDISPLACEMENT(CToD)ANDTHEDUCTILEFRACTUREPRoPERTIESoFTURBINERoToRMATERIAL包陈”蔡力勋(西南交通大学力学与工程学院，成都610031)BAOChenCAILjXun(Sc^oDZQ厂肘ec矗。凡icsnndEngineeri凡g，50Ⅱ￡^埘e5￡，iⅡofongU凡i秽e，3i￡y，C^engdu610031，C^i凡口)摘要对国标GB

2、／T21143—2007和美标AsTME1820一08a中的CTOD(cracktip0peningdisplacement)计算公式和阻力曲线评定方法进行对比研究，采用柔度法完成汽轮机转子材料cr2Ni2MoV钢的cTOD试验，并分别根据两个标准对试验结果进行分析。结果表明，GB／T21143—2007中的cTOD计算公式和钝化线方程存在不合理的表达，对其进行相应修正；根据AsTME1820．08a得到的cTOD值通常稍低于由GB／T21143—2007得到的结果；钝化线方程的选取对启裂CTOD临界值的确定影响显著。关键词裂尖张开位移(CToD)测试标准阻力曲线评定钝化线汽轮机转子材料中图分

3、类号0346．12AbstractcomparativestudyondifkrencesofthefollllulaofcTOD(cracktipopenjngdi8pIacement)comPutationandtheevaluationofresistancecurvebetweenGB／T2l143～2007andASTME1820-08awereconducted．Thenbyusingcompliancemethod，experimentsoncracktipopeningdisplacernent(CTOD)forturbinerolormater；a1Cr2Ni2MoVwere

4、carriedout，andtheexperimentaldatawereanalyzedbyuseofthetwofeststandards，respectjvely．Theresultsshowthat，therearesonleInistakesinexpressionsoftheCTODcalculationandbluntlineequationrecommendedbyGB／T21143——2007，andcorrespondi“gcorrec【expressionsareproposed．Generally，thevaluesofCTODobIainedbyASTME1820—0

5、88areslightlylowerthanlhoseobtainedbyGB／T2143——2007．Thechoiceofbluntlineequationhasnotablein仃uenceol】IhedeterminationofcriticalCTODofcrackgrowthonset，KeywordsCracktipopeningdisplacement(CToD)；TeststaⅡdards；EvaluationofresistancecurVe；BluntIine；TurbinerotatormaterialCorresPondi凡gn¨z^07：日40C^en，E一，Hoi

6、f：6c^x聋@163．com，丁kf：+86—28_87600850TheprojectsupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No，11072205)．Manusc“ptreceived20100607，inrevisedfoml201008lO．引言在断裂韧度测试中，裂纹尖端张开位移(cracktipopeningdisplacement，cTOD)不仅适合于脆性材料非稳定裂纹扩展情形和延性材料稳定裂纹扩展情形，还适合于延性较好但不能满足K。，测试要求的材料，以及具有非稳定裂纹扩展倾向又不能满足，。。测试要求的材料。CT

7、OD方法在材料和工艺选择以及工程构件的安全性评定等方面的应用极其广泛，特别是在焊接结构的安全评定中的应用更为突出。鉴于cTOD测试的广泛应用，国际、国内标准组织均颁布了相应的测试标准‘1]o2"3‘31‘411。48【5】，现行CTOD测试标准最新版本包括国标GB／T21143—2007、国际标准组织ls012135：2002(E)和美标ASTME1820—08a，其中GB／T21143—2007