[发明专利]焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法

权利要求书

1.焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法，用于裂纹类缺陷的安全性评估，其特征在于：该方法包含如下步骤：

A、针对工件的受力状况，确定其焊缝内裂纹的扩展形式，裂纹扩展形式分为张开型即Ⅰ型、滑移型即Ⅱ型、剪切型即Ⅲ型；

B、获取焊缝缺陷在不同的应力水平下的应力强度因子K_X：通过试验获取焊缝缺陷的应力强度因子K_X；或采用有限元分析软件根据焊缝、缺陷各自的几何特性及空间关系建立数学模型，施加对应的应力进行有限元分析，获取应力强度因子K_X；其中，数学分析的计算模型为，在无限大平板中，长度为2a的穿透板厚的裂纹表面上，在距离的范围内受均匀分布载荷q作用，；

C、通过资料检索或试验求得该焊缝的断裂韧性K_Xc；

D、安全系数及临界扩展尺寸的获取：安全系数n=K_Xc/K_X；在确定的应力下，使得K_X=K_Xc的裂纹尺寸为裂纹的临界扩展尺寸，求取不同应力值下的临界扩展尺寸；

E、依据实际工程工况及应用需要，设定不同的安全系数n，获取对应应力下的缺陷尺寸；

F、标准曲线的绘制：基于步骤C、D的数据绘制“应力-缺陷尺寸曲线图”或其逆曲线图：“缺陷尺寸-应力曲线图”，作为含裂纹危害性缺陷的分级曲线，则同一副质量评级图中的曲线对应不同安全系数；

G、焊缝裂纹安全系数的获取：对于无损检测中发现的危害性裂纹缺陷，根据设备运行中所承受的压力及测得的缺陷长度，与步骤E获取的具有不同安全系数的曲线进行尺寸对比，确定出裂纹缺陷的安全系数；

H、安全处理：对于步骤F获得的安全系数值，对于安全系数大于1的缺陷，不予处理；对于安全系数小于1的缺陷，及时修复处理。

2.根据权利要求1所述的焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法，其特征在于：使用坐标轴为应力及缺陷尺寸。

3.根据权利要求1所述的焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法，其特征在于：分级曲线由在不同的安全系数下的应力及对应的缺陷尺寸所构成。

4.根据权利要求1所述的焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法，其特征在于：应力为使裂纹具有扩展趋势的应力，或为焊缝所在部件运行中承受的压力。

5.根据权利要求1所述的焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法，其特征在于：应力强度因子类型根据裂纹扩展类型确定，若为张开型，应力强度因子用K_Ⅰ、断裂韧性为K_Ⅰc；若为滑移型，应力强度因子为K_Ⅱ、断裂韧性为K_Ⅱc；若为剪切型，应力强度因子为K_Ⅲ、断裂韧性为K_Ⅲc。

6.根据权利要求1所述的焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法，其特征在于：缺陷的分级曲线计算及绘制不受应力强度因子类型的影响。

7.根据权利要求1所述焊缝内危害性缺陷的安全性分级方法，其特征在于：危害性缺陷包含裂纹及未熔合缺陷。