[发明专利]一种管线钢裂纹扩展阻力测试方法有效
申请号: | 202010364652.9 | 申请日: | 2020-04-30 |
公开(公告)号: | CN111610114B | 公开(公告)日: | 2023-04-11 |
发明(设计)人: | 黄呈帅;李鹤;杨卫涛;李萌;李昊轩 | 申请(专利权)人: | 陕西省天然气股份有限公司;中国石油天然气集团公司管材研究所 |
主分类号: | G01N3/34 | 分类号: | G01N3/34;G01N3/06;G01N1/28 |
代理公司: | 西安弘理专利事务所 61214 | 代理人: | 弓长 |
地址: | 710016 陕西*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 管线 裂纹 扩展 阻力 测试 方法 | ||
1.一种管线钢裂纹扩展阻力测试方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1,在钢管中间部位,沿钢管的环向切取改进的DWTT试样样坯,CVN试样取自相邻部位;WDWTT为改进的DWTT试样宽度,t为试样壁厚;
改进的DWTT试样的长度为305±5mm;WDWTT依据公式(1)进行计算,公差为±1mm;其中CVN的范围为150J~300J;
WDWTT=0.2CVN+90 (1);
步骤2,采用线切割方式对改进的DWTT试样加工缺口;
缺口宽度在0.2mm以下,缺口深度Wq的计算公式,如式(2)所示;
步骤3,在改进的DWTT试样背部中间位置采用线切割方式开背槽,并采用高强高韧钢填充;
背槽宽度为5mm±0.4mm,背槽深度WB为改进的DWTT试样宽度的1/3,如式(3)所示;
步骤4,待试样加工完毕后,将改进的DWTT试样表面采用砂纸打磨光滑,并以2mm为间隔在缺口与背槽之间标记刻度线;
步骤5,进行DWTT试验,试验过程中采集锤头的载荷-位移和载荷-时间曲线,并进行高速摄像;
步骤6,根据载荷-位移曲线和载荷-时间曲线,得到DWTT试样能量ET,并根据高速摄像结果,得到有效DWTT能量ETY;
具体为:根据载荷-位移曲线,在最大载荷点之后找到载荷位移曲线的线性段,采用最小二乘法对此段进行线性,且拟合度在95%以上,同时根据载荷-时间曲线,确定此阶段的时间范围t1~t2,在此线性段内通过载荷位移积分得到此阶段的DWTT能量ET,根据高速摄像结果,确定t1~t2时间段的裂纹扩展距离d,则改进的DWTT试样的有效面积S=d×t,单位面积DWTT能量为ETD=ET/S;对于原钢管壁厚小于等于21.4mm的DWTT试样,ETY=ETD;对于原钢管壁厚大于21.4mm的改进的DWTT试样,按公式(4)进行计算,得到有效DWTT能量ETY;
2.根据权利要求1所述的一种管线钢裂纹扩展阻力测试方法,其特征在于,所述步骤1中,对于15mm~21.4mm壁厚钢管,采用原壁厚试样;对于21.4mm以上壁厚钢管,双面减薄至21.4mm壁厚,壁厚公差为±1mm。
3.根据权利要求1所述的一种管线钢裂纹扩展阻力测试方法,其特征在于,所述步骤5中,DWTT试验时,落锤试验机的锤击能量在100000J以上。
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