浅析压力容器制造中ASME、EN及GB冲击试验的异同点.pdf

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1、第53卷第2期2016年4月化工设置与譬遵PROCESSEQUIPMENT&PIPING、，01．53No．2Apr．2016浅析压力容器制造中ASME、EN及GB冲击试验的异同点刘俊伟L2(1．森松(江苏)重工有限公司，江苏南通226532；2．常州大学材料科学与工程学院，江苏常州213164)摘要：ASME、EN、GB等标准对小尺寸冲击试样冲击试验时，温度要求，冲击功评定要求各不相同，通过对比各标准的差异，列举了试验时需要注意的事项，为冲击试验人员提供参考。关键词：压力容器；低温冲击试验；小尺寸试样；脆性断裂中图分类号：TQ050．4+1；TH140．7文献标识码：A文章编号：10

2、09-3281(2016)02-0006-004某产品按照ASME规范进行设计制造，材料为国标材料Q345R进行低温冲击，按图纸要求冲击功大于27J，复验时，发现一组标准试样冲击数据为18、36、35J，按照ASME规范要求，冲击试样单个允许值为平均值的2／3，18J正好满足此要求，此组冲击试验合格。ASME规范对冲击试验验收时，冲击试样允许单个值为平均值的2／3；而GB标准规定允许单个试验值低于要求值，但不得小于规定值的70％，两者是有显著差异的。本文通过对不同标准冲击试验的要求进行解读以及对不同标准小尺寸试样试验的要求进行探讨，讨论了采用不同标准冲击试验过程中应注意的事项。裹1Ta

3、ble1Charpy1各标准对于冲击试验小尺寸试样的试验要求1．1ASME标准的规定按照2013版ASMEVIII．1UG．84【11规定，对于试样宽度小于材料厚度80％的碳钢及低合金钢材料(表UCS一23中规定最小抗拉强度低于655MPa)的冲击试验，试验温度应比最小设计金属温度低，所降低值(即试验温度与最小设计金属温度之差)等于实际材料厚度对应温度降低值与实际试验的夏比试验宽度对应的温度降低数之差，见表1。标准尺寸试样(10ram×10mm)合格值可根据材料屈服强度和元件的最大公称厚度来查图获得。specimens试样宽度／lllln温度降低值／℃46图UG一84．1给出了UCS一

4、23中规定的最小抗拉强度低于655MPa的碳钢及低合金钢全尺寸试样冲击试验的要求，见图1a。而对于表UCS．23中规定的最小抗拉强度大于等于655MPa的材料，以及表UHA．23和表UHT-23中的材料，采用小尺寸冲击试样时，试验温度不应高于最低设计温度。对于此类冲击试验，验收值如图1b所示。1．2EN标准的规定EN13445。2[21中对于小尺寸试样冲击试验温度降低值及合格值如表2所示。1．3GB150的规定GB150【31里关于碳素钢和低合金钢材的冲击功要求如表3所示。当钢材尺寸无法制备标准试样时，则应依次制备宽度为7．5mm或5mlTl的小尺寸试样，其冲击功指标分别为标准试样冲击

5、功指标的75％或50％。收稿日期：2015．08．25作者简介：刘俊伟(1986一)，男，江苏盐城人，工程师。主要从事压力容器理化检验、金属热处理及失效分析工作。刘俊伟．浅析压力容器制造中ASME、EN及GB冲击试验的异同点·7／，，／i／一／。，铀MPa一／，／。I。。：／I—／√／一／表2小尺寸冲击试验要求Table2Requirementsofimpacttestforsmallsi‘zespecimens小尺寸试样要求试样尺寸／mm冲击功／J试样尺寸／mm10×10表3碳素钢和低合金钢材的冲击功要求值Table3Impacttestvaluesofcarbonsteelandl

6、ow—alloysteel钢材标准抗拉强度下限值3个标准试样冲击功平均值R。／MPaKK／J≤450≥20>450～510≥24>510～570≥31>570--630≥34>630--690≥38注：对尺。随厚度增大而降低的钢材，按该钢材最小厚度范围的R。确定冲击功指标。关于小尺寸试样还需要注意一点，ASME标准规定，当能获得的最大冲击试样缺口的宽度小于2．5mrn时，免做冲击试验；EN以及GB规定，当所获得的冲击试样缺口宽度小于5mm时，免做冲击试验。2014302014202分析讨论7．5×105．0×107．5×lO5．O×105．0X105．O×lO试验温度／℃砭v-5&v-

7、20Rv-5Rv一20砥一】5RV-152．1对于防止低温冲击脆断的基本思路现版ASME是根据断裂力学原理⋯，将元件所受应力水平盯(取材料的许用应力)、缺陷尺寸a(规范根据容器制造和检测要求，并在总结和调查的基础上，定出了裂纹尺寸占元件厚度的比值)、材料种类及元件最低操作温度等因素，以Ki=伍≤K。作为判定依据，K。称为材料的断裂韧性，是材料固有力学性能，和材料种类以及操作温度有关。因其测试较为复杂，形式上还是采用夏比冲击功表示【4】。EN13