[实用新型]一种DWTT试样人字型缺口的加工设备

说明书

技术领域

本实用新型属于机械制造技术领域，涉及一种管线钢DWTT试样人字型缺口加工设备。 

背景技术

随着世界石油天然气工业的不断发展，长输管线的建设正朝着大直径、大壁厚、高压输送的方向发展，这就要求管线钢具有高强度和高韧性。落锤撕裂试验(DWTT)是一种用于评定脆性断裂和延性断裂性能的重要方法，为获得具有良好延性断裂的止裂性能管线钢，提供了重要的检验和试验依据。目前常用的管线钢DWTT试验标准有API RP 5L3-1996(THIRDEDITION)，Recommended Practice for Conducting Drop-Weight Tear Test on Line Pipe、GB/T8363-2007(铁素体钢管落锤撕裂试验方法)和SYT 6476-2007(输送钢管落锤撕裂试验方法)，按照各标准规定，试样缺口形式包括压制型和人字型缺口，压制型缺口采用具有规定刃口角度的特质钢压刀压制出，人字型缺口采用线切割或锯切的方式获得。 

目前管线钢DWTT常用试验方法和试样加工方式存在的问题： 

现有技术中，各制管企业基本部采用压制型缺口进行DWTT试验，一方面是由于此前的管线钢一般钢级韧性较低、壁厚较薄，加工压制型缺口在50000J能量的落锤试验下完全能锤断试样；另一方面，压制型缺口加工方便，而目前国内制管企业对人字型缺口试样的缺口加工，通常采用人工手锯的方式进行，该方法劳动强度大、工作效率低下且缺口加工精度差。但随着管线钢强度和韧性的提高，以及壁厚的不断增大，落锤撕裂试验对试验设备和试验水平的要求也越来越高。目前国内管线钢的落锤撕裂试验机最大设计能力为50000J，这么高的能量能锤断大多数试样，但是对于一些高强高韧厚壁的海底管线DWTT试验，还是存在问题。例如，目前国内某海底管线项目设计压力高达23.9MPa，为世界范围内少有的高压天然气输送管道，海管的设计壁厚最高达31.8mm，钢级达X70，在项目实施过程中，采用压制型缺口在最大能量为50000J的试验机上进行试验时，出现过如下情况： 

1)当采用压制型缺口全壁厚试样进行试验时，由于材料的高强度高韧性，经常出现无法锤断试样的现象。 

2)按照标准要求，可以采用减薄试样并降低温度进行补偿的方法进行试验，但由于受材料不均匀性、韧脆转变温度、断口剪切面积评判方法以及减薄试样加工方法的影响，该方法并不能完全反应材料的真实性能。 

3)当采用试验机的极限能力进行试验时，经常出现该设备的锤刃和两个支座损坏的现象。 

因此，对于韧性较高的管线钢，一般优先选用人字型缺口(Cheveron Notch)试样进行试验，人字型缺口形式如图1和图6所示，这种缺口可消除与某些韧性较高的管线钢有关的过多的初始能量。例如，对于“西气东输”工程所用的钢级为X70、壁厚为14.6mm的管线钢来讲，其夏比冲击功实测值一般为260～460焦耳，采用人字型缺口进行落锤撕裂试验所需要的锤断能量要比采用压制缺口进行落锤撕裂试验所需要的锤断能量减少3000～4000焦耳。对于25.4mm壁厚以上的材料，标准中没有数据说明，但从各标准关于夏比V型缺口标准尺寸冲击试样冲击吸收功与压制缺口、人字型缺口DWTT吸收能量的近视关系图来看，其能量差异会更大。因此，采用人字型缺口不但减少了V型缺口在压制过程中出现的加工硬化，而且所需锤断能量的降低可以提高设备的使用寿命。 

因此，基于现有技术中的高钢级厚壁管线钢DWTT试样采用压制型缺口所需的锤断能量已超过国内制管行业最大落锤试验机设计能量，而制管企业大多采用手工方式加工人字型缺口的情况，急需发明一种人字型缺口加工设备，以保证试验设备的利用率、降低劳动强度和提高劳动效率。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计一种新型的DWTT试样人字型缺口的加工设备，解决上述问题。 

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： 

一种DWTT试样人字型缺口的加工设备，包括夹装部、工作部和控制系统，所述工作部包括锯梁、锯梁导轨和锯条，所述锯梁导轨相对于所述夹装部固定设置，所述锯梁在所述锯梁导轨上滑动设置，所述锯条设置在所述锯梁上；所述夹装部与所述锯条相对设置，所述控制系统包括锯条行进控制系统，所述锯条行进控制系统与所述锯条的动力系统连接。 

所述夹装部包括夹具和试样固定螺丝，所述夹具包括试样固定槽，所述试样固定槽的槽壁上设有试样固定螺孔，所述试样固定螺丝与所述试样固定螺孔相配合。