[发明专利]油井管应力腐蚀开裂临界应力强度与敏感因子的评测方法

摘要

本发明公开了一种油井管应力腐蚀开裂临界应力强度及敏感因子的评测方法。在通用动态材料试验机上，对硫化物应力腐蚀开裂试验前与试验后的双悬臂梁(DCB)试样，采用U形加载拉钩对销孔进行准静态加载－卸载闭环动作，制作楔劈加载DCB恒位移试样，同时得到载荷与位移的关系曲线，定量测定DCB试样楔劈加载初始平衡载荷与楔劈加载DCB实际悬臂位移及试验后期的临界平衡载荷值。本发明通过建立DCB试样柔度与裂纹长度的解析函数可定量跟踪需预制疲劳裂纹DCB试样预裂过程的裂纹扩展量，并以此根据楔劈加载时的柔度闭环曲线计算初始有效裂纹长度，从而建立初始加载应力强度因子K_i的测定方法，使评测抗硫油井管应力腐蚀敏感因子ΔK成为可能。

主权项

1.一种油井管应力腐蚀开裂临界应力强度及敏感因子的评测方法，其特征是按下列步骤进行：(1)在通用动态材料试验机上，采用U形加载拉钩对DCB试样销孔进行“准静态加载-载荷保持-楔劈插入-准静态卸载”闭环动作，制作成楔劈加载DCB恒位移试样，得到载荷-位移关系曲线，从曲线上定量测定DCB试样楔劈加载初始平衡载荷Pi、楔劈加载悬臂位移，并根据柔度与裂纹长度的解析关系由卸载段曲线斜率估算初始裂纹长度ai0；(2)楔劈加载后的DCB试样经由硫化物环境诱导应力腐蚀开裂后，在不破坏试样的前提下，同样采用U形加载拉钩进行“准静态加载-载荷保持-楔劈移除-准静态卸载”闭环动作，从载荷-位移关系曲线上直接测定临界平衡载荷Pf及根据卸载段曲线斜率估算腐蚀裂纹总长度af0；(3)对移除楔劈的DCB试样进行二次疲劳裂纹前缘标识，并拉断试样暴露裂纹面，由工具显微镜精确测定腐蚀裂纹总长度af；(4)由Pf与af可测定应力腐蚀开裂临界应力强度因子Klscc；(5)根据af、af0可以对初始裂纹长度ai0进行修正，得到初始裂纹有效长度ai；(6)根据ai及Pi可以测定初始应力强度因子Ki，应力腐蚀开裂临界应力强度敏感因子ΔK为Ki与Klscc的差值。