基于CTOD与SINTAP的海洋用钢断裂韧度评定
海洋平台用钢D36超大厚度焊接接头CTOD试验
形状因子 ,计算公式为
f
(
a0 W
)
=
3(
a0 W
)
0.
5
[
1
.
99
-
(
a0 ) W
(1
-
a0 ) W
(2. 15
-
3. 93 a0 W
+
2. 7 a0) W
]
。
2 (1 + 2 a0) (1 - a0) 1. 5
W
W
2. 2 试样有效性判断 BS7448 标准对母材金属有效试样规定为 :平均
裂纹深度为 a0 = 0. 45～0. 55 W ,裂纹前缘任意两个 裂纹深度的差值均不大于 10 % a0 ,但对焊接接头断 裂韧度试样有所放宽 ,其具体要求如下 。
始裂纹长度 a0 ,分别在预制疲劳裂纹前缘和稳定扩 展裂纹前缘 ,沿试件厚度方向等间距的 9 点上测量
初始裂纹长度 a0 i ( i = 1 ,2 , …,9) 和裂纹扩展后长度 ai ,其中最外侧点位于距试样表面内 1 % B 处 。采
用下式计算平均裂纹长度 ,即
∑ ai
=
1 8
(
a1
+ 2
a9
+
(1. 深圳赤湾胜宝旺工程有限公司 , 广东 深圳 518068 ; 2. 天津大学 材料科学与工程学院 , 天津 300072)
摘 要 : 依据英国标准 BS7448 断裂韧度试验标准 ( ISO/ TC164/ SC4 - N400) 和 DNV - OS - C401 ,采用埋弧焊和 CO2 气体保护焊工艺对国产钢板板厚为 80 mm 的海洋石油平台 导管架对接接头试样进行了低温裂纹尖端张开位移 (CTOD) 试验 。测试了零度下该工 艺的焊缝和热影响区的 CTOD 断裂韧度 ,探讨了这种大厚板焊接接头在埋弧焊和 CO2 气体保护焊工艺下免除焊后热处理的可能性 ,为海洋平台施工建造提供科学依据 。 关键词 : 焊接接头 ; 裂纹尖端张开位移 ; 断裂韧度 中图分类号 : TG115. 28 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 360X(2007) 08 - 103 - 05
D36-Z35钢两种焊接方法接头CTOD断裂韧度试验与分析
Ｄ ６Ｚ ５钢 两种 焊接 方法接头 Ｃ Ｏ ３－３ Ｔ Ｄ断裂
韧度试验与分析
刘 维 ，曹 军，丁文斌 ，张 良 ，杨双羊 锋
（ 海洋石油工程股份有 限公 司， 天津 塘沽 ３０ ５） ０４ １
摘
要
依据英国 Ｂ ７ ４ Ｓ ４ ８断裂韧性试验标 准，对番 禺 ３－ ０ １深海导管架项 目广泛应用 的超大尺寸焊接接头的低 温 ＣＯ ＴＤ断裂韧度进行 了探讨。对采用手工 电弧焊 （Ｍ Ｗ）和药芯焊 丝气体保护焊 （Ｃ Ｗ 工艺施焊的大尺寸 ＳＡ Ｆ Ａ）
板厚的海洋石油平 台焊接接 头试样进行 了 Ｃ Ｏ Ｔ Ｄ试验。ＣＯ ＴＤ断裂韧性 ，对试验结果进行 了分析讨论。试验表 明，除药芯焊丝气体保护焊热影响 区接 头两个试样 数
据无效外， 其余试件均满足挪威船级社 ＤＶ Ｎ 规定的最小特征 ＣＯ 为 ０１ｍ 的要求。 ＴＤ ．５ｍ 这说明 ９ｍ Ｄ６Ｚ５ ５ｍ的 ３一 ３ 钢板手工电弧焊和 药芯焊丝气体保护焊焊接接头可 以 在不进行焊后热处理的情况下使用 。试验结果 为免除
番 禺 ３． ０ １海洋 石油平 台导 管架项 目是海 油总 公司 的第 一个深 水项 目。由于其深 水工况使 用工作
环境严 酷 、结构形 式复 杂、吨位量 大等特 点 ，大尺寸 厚度钢 板使 用较 多 ，而 钢板越 厚 ，焊接接 头韧度 降低越 严重 。根据该 导管架焊 接技 术规 格书 的要求 ，厚度大于 ５ ｍ 的坡 口焊 缝焊后 进行热 处理 ，这 ０ｍ 使得 导管架建 造 的成本 较 高 ，所 需 的工 期较长 ，经济 效益 降低 ，而 实 际上做这 种大厚 度板材 的热 处理
４ ９卷 增 刊 ２ ２０ ０ ８年 ｌ 月 １
中
国
造
海洋平台用钢及其焊接接头的韧性研究
第 ５ 期
船 海 工 程
Ｓ Ｐ ＆ （ＣＥ ＨＩ ） ＡＮ ＥＮＧＩ ＮＥＥＲＩ ＮＧ
Ｖｏ Ｉ ９ Ｎｏ ５ 【３ ． Ｏｃ． ０ ０ ｔ２ １
２ １ 年 １ 月 ００ ０
海 洋 平 台用 钢 及 其 焊 接 接 头 的 韧 性 研 究
粟 京 刘华 祥 马 ， ， 涛。 刘 占国。苗 张木。 ， ，
２１ Ｐａ， 一 ０ ０Ｇ ．３。
资 助 项 目 ：６ ８ ３计 划 （ 目编 号 ２ ＯＡＡＯ Ａ １ ３６ ； 项 Ｏ６ ９ ０ —） 工 业 和 信 息 化 部 深 海 半 潜 式 钻 井 平 台工 程 开 发 （ 信 部 装 ［ ０ ９３ ２号 ） 工 ２０］８ 。
作 者 简 介 ： 京 （ ９ ９） 男 ， 士 ， 级 工 程 师 。 粟 １５ 一， 硕 高 研 究 方 向 ： 洋 工程 结构 海
Ｅ ｍ￣ｌｓｊ ｇ ｎ ｏ ． Ｏ Ｕ ｒ － ｄ ： ｕ ｎ ＠ｃ ｏ ｃ Ｃ Ｉ ｌ ｉ Ｔ Ｃ
２４ ３
１ ３ 焊 接 工 艺 ．
焊接 接头包 括两 次不 同的焊接 工艺参数 。每
海 洋 平 台用 钢 及 其 焊 接 接 头 的 韧 性 研 究 — — 粟
京 ， 华祥 ， 刘 马
涛 ， 占 国 ， 张 木 刘 苗
焊材 是采 用 美 国 Ｌｎ ｏｎ Ｓ ｔ ｌ － 公 ｉｃ ｌ ｍｉ ｄＢ Ｖ． ｗｅ
司提供 的 Ｃ ｎ ｒ ０焊 条 ， 级 为 ＡＷＳ Ａ５ ５ ｏ ａｃ８ 等 ．：
Ｅ１０ ８ － Ｈ４ １ １ Ｍ－ 。化学 成 分 见 表 ２ 。主 要 力 学 性
能（ 温） 常 ： 一 ７ ４ ＭＰ ， ： ８ ０ ＭＰ ， ６ ａ ２ ａ Ｅ一
基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CTOD分布规律及检验分析
第38卷第9期焊 接学报9: 38 No. 9 201 7 年 9 月TRANSACTIONS OF THE CHINAWELDINGINSTITUTI0N S ep tem b er2017基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CTOD分布规律及检验分析夏子钰&，苗张木&，彭晟2(1.武汉理工大学交通学院，武汉430000; 2.中交武汉智行国际工程咨询有限公司，武汉430040)摘要：依照英国B S7448和挪威船级社D N V-0S-F101标准对管壁厚18.0 m m的X70级气体保护焊环焊管热影响 区进行断裂軔度C T0D(c r a c k t i p o p e n i n g d is p la c e m e n t)试验，并应用数理统计方法对试验结果进行了分布拟合检 验.文中分别采用了柯尔莫哥洛夫检验法和A2-W2检验法对试验结果进行了拟合检验和对比分析，得到了该X70 钢焊接接头热影响区C T0D分布规律.结果表明，应用A2-W2检验法进行拟合检验的敏感度较高，且断裂韧度数据 拟合较好的统计分布函数为W ebull分布函数，可结合欧洲工业完整性评定程序（S IN T A P)的可靠性评定方法，计算得X70钢焊接接头热影响区C T0D断裂韧度概率密度分布函数.关键词：欧洲工业完整性评定程序；X70;管线钢；裂纹尖端张开位移；分布拟合检验中图分类号：T7407 文献标识码：A doi：10.12073/j.h jx b.201511020010序 言随着概率断裂力学在工程中的广泛应用，材料 断裂韧度分散性问题已成为影响含缺陷结构概率安 全评定的关键因素之一[1].欧洲工业完整性评定程 序SINTAP[2]相较于欧洲及其它国家现有的部分评 定规范标准有了适当的改进，该程序考虑了评定参 数的随机性，并提出了结构完整性评定的可靠性评 定方法.除了焊接工艺和外界因素的影响，焊缝组 织和力学性能是不均勻的，裂纹扩展不确定性尤为 突出.用确定性的方法研究断裂韧度就具有不科学 性[3].因此，SINTAP可靠性评定中将断裂韧度考虑 为随机变量，而处理断裂韧度分散性问题也成为进 行压力管道概率性评定的重要部分.高等级钢材在海洋工程结构中广泛使用，低碳 钢X70是海洋管道最常用的材料，符合重力要求并 具有良好的焊接性能.海洋管道为焊接构件，焊接 过程常使焊接接头的组织性能劣化及产生缺陷，使 焊接缺陷处成为整个压力管道中最薄弱的部位，易 产生裂纹起裂、扩展甚至失稳断裂[4].大量研究表明，对海洋用钢，与传统夏比冲击试验冲击韧度比 较，C T0D值更能有效准确地评价钢材的抗脆断能 力[5].因此以X70级管线钢热影响区为试验对象，进行C T0D试验，基于SINTAP的断裂韧度概率密度收稿日期：2015-11-02分布模型，分别采用柯尔莫哥洛夫检验法和A2-W2检验法，对试验结果进行拟合检验和对比分析.研 究断裂韧度分散性的处理方法，以得到该X70级管 线钢热影响区断裂韧度CT0D的统计分布规律.1试验方法!1试验材料试验材料为X70级气体保护焊（GMAW)环焊 管，直径为1 067 mm，管壁厚18.0 mm，断裂韧度测 试部位为焊接接头热影响区，该X70钢的化学成分 和焊接接头 学 1，2.表1X70钢化学成分（质量分数%%&T a b le1C h e m ic a l co m p o n e n ts o f X70C Si Mn P S0.050.19 1.540.0090.001Ti Ca S ol-A l Mo B0.020.00140.030.190.0001Cu Ni V N b Cr0.230.200.030.070.20H N B e<m0.00280.000380.0070.420.12T a b le<表< X70焊接接头力学性能W eld ed jo in t m e c h a n ic a l p r o p e r tie s o f X70屈服强度,l/M P s抗拉强度,/M P a510620第9期夏子钰，等：基于SINTAP的管线钢X70断裂韧度CT0D分布规律及检验分析125C T0D 试验依照标准 B S7448P a r t 1. 1991&6'，试 样为单边缺口三点弯曲样，热 样采取表口试样进行试验，即按NC方向取样如图1.表口热 样采用 样（图1b)，1 = Q= 15mm，跨 3=4Q，预制裂纹*〇的，0.45!Q!0.7.W图1热影响区CTOD试样取样示意图F ig. 1S c h e m a tic o f C T O D te s t sp e cim e n o f H A Z1.2 CTOD试验过程C T0D试验于受不可素（如温度）的影响，验 具有一定的离 ，不一分布，无法理论理的试样数量.一直，大量学者对C T0D试验试样个数进行了 ，bt;等人进行了多组试验并结合二项分布的数学理 论证明了无论是3 6样或 验，该组的特征C T0D•—定的可靠性条件下可以表该组试样的 水平.：&7-81对CT0D 样个数进行了规定，至 进行3 样的验，， 3 样进行C T0D试验是具可靠度的，而热 样，预制疲劳裂 处的组织 ，样6个.C T0D试验依照 B S7448P a r t 1. 1991 和 0ffsh o re S ta n d a rd.DNV-0S-F101 &91中的试验方法，对取样缺 口加工好的试样采用高频 验机在室温下预制裂纹.使用 验机，在-10 °C下进行C T0D主 验，对试样按一定加载速率进行加载，并通过X-Y函数记录仪，记录载荷-裂纹嘴张 开位移曲线（F-V曲线"，卸载后，对未脆断的试样进 行 口，压样口形貌并测量裂纹初始长度*。
CTOD试验评定在海洋平台建造中的应用
图３ ＣＴ ＯＤ试验装置示意图
试验件 的下料 、 焊接、 Ｎ Ｄ Ｔ检测 及切 割工作 都 是 由深 圳赤 湾 胜宝 旺公 司完成 ， 在 以上 各个 环节 的加 工过程 ， 胜 宝旺公 司都 做 了详细 的记 录 ， 而且加工过程 都经 过 Ｎ Ｆ Ｘ和 Ｃ Ｏ Ｏ Ｅ Ｃ相关人 员见
受载前（ 原始 ） 裂纹
受载后裂纹
处理 ， 不仅可以减少施工成本 ， 而且可 以大大缩减施工环节。
图 ２ 裂纹尖端张开位移
１ 工 程概 况
陆丰 ７ ２ 油 田位于约东 经 ２ － １ 。 ４ ４ ， 北纬 １ １ ６ 。 ０ ２ 的位 置 ， 属 于
１ ６ 一 ｏ ５ 原油生产分成合 同区块 ， 该 区块位 于南 中 国海 。Ｃ Ｎ Ｏ Ｏ Ｃ与
严重影 响工期 ， 给施工带来极 大不便 ， 根据挪威船 级社 标准 （ Ｄ Ｎ Ｖ － Ｏ Ｓ － Ｃ ４ ０ １ ） Ｌ １ ］ ， 可 以通过对 焊接接头 进行 Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ试验 来免 除焊后 热
焊、 单丝埋弧 自动焊和 双丝埋 弧 自动焊 ， 焊接位 置为平 焊和 立焊 ， 其 中立焊为立 向上焊 。
力， 在实验 中， 把待测焊接接头做成 带有 预制裂纹 的试样 ， 加 外载 形坡 口试件 ， 热影 响区机械缺 口位 于与熔合线 平齐位 置 。机械 缺 后， 裂纹尖 端有 一个 张 开位 移—— ｃ Ｔ ０ Ｄ值 可被 测 定 （ 见图 ３ ） 。 口根部半径 ０ ． １ ２ ｍ ｍ， 开 口小于 ６ ｏ 。 ， 深度 为试 件宽度的 ４ ５ ％。在
Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ值越大 ， 表示材料抵抗开裂 的性 能越好 ， 即韧 性越好 ， Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ 预制疲劳裂纹之前 ， 每个试件都要采 用局部压 缩方法 减少焊缝 中 值越小 ， 表示材料抵抗 开裂的性能越差 ， 即韧性越差 Ｊ 。 心部位 的焊接残余 应力 ， 加 载直径 为 ３ ０ ｍ ｍ， 载荷为 ７ ５ ０ ｋ Ｎ 。每
海工用厚钢板S355G10+N焊接接头CTOD韧性与微观性能
１ 材 料 与 焊 接 工 艺
母 材 钢板 Ｓ ５ Ｇ１ ＋ ３ ５ ０ Ｎ钢 是 湖 高 强度 低 合 金 钢板 ，其 屈 服 强
度 和抗 拉 强度 分 别 为 ３ ３ＭＰ ４ ａ和 ５ ２ＭＰ ０ ａ，均 符 合
Ｅ ２５ ２０ Ｎ１ ２ － ０ ９的要求 。焊接 所用 焊芯 为 Ｃ Ｗ— Ｇ， ０ Ｈ Ｓ
同的焊接 缺 陷 ，影 响焊接 质量 ，尤 其是 韧性 。 ＣＯ （ Ｔ Ｄ 裂纹 尖端 张 开位 移 ）试 验作 为评 价 钢结 构 ，尤其 象 海 洋 结 构用 钢 这 样 的 厚 钢板 的韧 性 ，已 经被 广泛 使用 。 测试试 样取 自全 厚度 ． ］ 不会 改变 材
料 所 处 的应 力 状 态 ．能 够 准确 地 反 应 材料 的原 始 情
分布 规 律 相 吻 合 。
关 键 词 ： 海洋 工 程 厚 钢 板 ； 焊 接接 头 ；埋 弧 焊 ；Ｃ ＯＤ；微 观 性 能 Ｔ 中 图分 类 号 ：Ｔ ４ ５ Ｇ ４ 文 献标 志 码 ：Ｂ
为 断裂 性 能 和失 效 分 析 的 判 断 提 供 了重 要 的依 据 ．
０ 引 言
ＣＨＷ — Ｇ ≤ ０ １ ．０ ．０ ≤ ００ ≤ ００ ５ ≤ ００ ５ ≤ Ｏ ３ ≤ Ｏ２ ≤ ０ ２ Ｓ ．２ １ －１ ５ ９ ．７ ．３ ．３ ．０ ． ０ ．Ｏ
￥ ５ Ｇｌ ＋ ≤０ １ ３５ ０ Ｎ ．２ １ ５ ． ６ Ｏ１ － ．５ ０ ｏ ５ ０ Ｏ ５ ≤ Ｏ７ ≤ Ｏ２ ≤ Ｏ ３ ．５ ０ ５ ．ｏ ．１ ．０ ． ０ ＿０
在某 种 程 度 上影 响 宏 观 的断 裂 韧 性 。 已有 相 关 文 献
海 洋 石 油 开 发正 走 向远 海 走 向 深海 ．由于 工 作
海洋钢结构大尺寸焊接接头CTOD断裂韧性试验与分析
22．试验与研究焊接技术第42卷第6期2013年6月文章编号：1002—025X12013)06—0022—03海洋钢结构大尺寸焊接接头C T O D断裂韧性试验与分析舒欣欣，孙紫麾，顾天宝，史晓建，韦生，白鲲(海洋石油1：程股份有限公司建造公司，天津300452)摘要：依据英国B S7448断裂韧性试验标；住，研究了超大板厚碳钢焊接接头的低温断裂韧性(裂纹尖端张开位移(C T O D))针对厚为95n1In和60n¨11的钢板分别开发了埋弧焊(SA W)和药芯保护焊(FC A W)2种焊接工艺，并研究了低温服役条件下(0oC)2种焊接工艺焊接接头各区(包括焊缝区和热影响区)的断裂韧性研究结果表明，所有试样均满足最小特征C T O D值O．15m m的要求本研究结果可为厚95m i l l的I)36钢板埋弧焊和厚60nl m的D36钢板药芯保护焊焊接接头免除焊后热处理提供依据关键词：海：}钢结构：英国B S7448标准；大壁厚焊接接头；裂纹戋端张哥位移(C7FO D)；断裂韧性中图分类号：T C,407文献标志码：B0序言海洋钢结构往往是采用焊接的方式建造而成，由于受其结构形式复杂、服役环境恶劣，同时由于焊接过程中的不均匀热循环导致的应力集中、残余应力、焊接微缺陷及接头组织不一致等因素的影响．海洋钢结构极易在服役过程中发生早期突然失效一众所周知．焊接接头的韧性随着钢板厚度的增大而下降．目前．国家海洋战略要求挺进南海深海领域．要求钢板厚度随导管架的高度增加而不断加大一随之带来的是建造难度加大、丁期相应延长．．．对大型钢结构的导管架进行整体热处理既不经济，也是不现实的．而通过对导管架相应危险部分的焊接接头按照相关标准规定进行力学性能试验．试验结果达到规定要求以免除焊后热处理，是最经济且可行的方法，对大型导管架海洋钢结构来说，可以通过选择恰当的焊接材料、合理的焊接T艺并通过正交试验获得优化的焊接T-艺参数，保证焊接接头具有足够高的韧性，以达到免除焊后热处理的目的?国内外的研究结果表明，裂纹尖端张开位移(C T O D)是评价海洋大厚壁钢结构钢材及焊接接头韧性的重要参收稿日期：20l3—03—07量．与传统的V形夏比冲击试验结果相比，断裂韧性更能有效准确地反映钢材或焊接接头的抵抗开裂能力．断裂韧性试验结果可以优化焊接T艺及焊前、焊后热处理T艺，从而为海洋平台焊接结构的可靠性评价提供依据。
海洋工程用钢疲劳寿命与CTOD值关系的研究
及 ａ 对数 据和 断 口进行 有 效性 检 验． 验 是在 低 ； 试
温槽 中进 行 ， 验 温度 为 ～１ 试 Ｏ℃． 由于 温度 对 材 料韧 度 的影 响很 大 ， 了满 足 Ｂ ７ ４ １ －０ ２ ０—２１
式中： 为裂 纹 尖端 张开 位 移 （ Ｔ Ｃ ＯＤ） Ｆ 为施 加 ；
余
立 （ ９ ４ ： ， 士生 ， 要 研 究 领 域 为 海 洋钢 结 构 的 疲 劳 断 裂 和 韧性 １ ８一） 男 硕 主
工 业 和 信 息化 部 科 研 项 目资 助 （ 准号 ： 信 部 装 ＜ ０ ９ ３２号 ） 批 工 ２０＞８
厚 度 大 ，如 果 按 照规 范 如 ＧＢ ６ ９ １ ８ ， 冲 ２４－ ９９ 用
击 韧性 来反 映钢板 的整体 韧性 ， 要将 厚 度为 ６ 则 Ｏ
～
键参 数 ［ ． 】 本文 选用 在 海 工 行业 中具 有代 表 性 的 ］ 的 Ｅ ０作 为研究 对 象 ， 该 钢 种 进行 了全 厚 度 Ｑ７ 对 的 Ｖ裂 纹尖端 张开位 移 （ ＴＯ 试验 和 ４点弯 曲 Ｃ Ｄ） 疲劳 试验 ， 别得 出 了反 映韧度 指 标 的 Ｃ Ｄ 值 分 ＴＯ 和反 映疲劳 性能 的 对数 疲 劳 寿命 值 ， 得 出 了这 并 ２个值之 间 的联 系．
的ｌ ］ 因此 ， 文用 Ｃ ０Ｄ值 来 反 映海 工结 构 厚 ４． 本 Ｔ
板 的韧度是 科学 的．
１ 材 料 参 数
试 验所用母 材是 由 日本 住友 金属 工业株 式会
２ ２ 实 验 过 程 ．
试 样主 要步骤 如下 ： 试验 前对荷 载 、 移测量 位
系统进 行标 定 ； 入试 样 后 确定 Ｆ 曲线 斜 率 ； 放 ＿ 加 载 、 录 Ｆ 曲线 、 记 ＿ 卸载 ； 实验 后 载 荷 、 移 对 位
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Ｓ Ｉ Ｎ Ｔ Ａ Ｐ的 ３级 评 定方 法得 到海 工 用钢 的 Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ的 失效评 定 曲线 （ Ｆ Ａ Ｄ） 。通过 分析 材 料 Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ值
在 失 效评 定 曲线 图上所 处 的位 置 ，对海 工 用钢 Ｅ Ｑ ７ ０ （ ６ ０ ｍ ｍ） ， Ｅ Ｑ ７ ０ （ ３ ８ ｍ ｍ） ，Ｅ Ｑ ５ ６ （ ３ ８ ｍｍ） 钢 的
断 裂韧 度 进 行 了评 定 。结 果表 明 ，这 三种 钢 的 Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ值 均在 失效 评 定 曲 线 图 中可 接 受 区域 内 ，
它们 的断裂韧 度 均合格 。
关 键 词 ：焊 接 ；Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ；Ｓ Ｉ Ｎ Ｔ Ａ Ｐ ；海 工 用钢 ；Ｆ Ａ Ｄ；评 定 方 法
中 图分类 号 ： Ｔ Ｇ１ １ ５ ． ５ ７
ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｍａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｏ ｆ Ｅ Ｑ ７ ０ （ ６ ０ ｍ ｍ） ， Ｅ Ｑ ７ ０ （ ３ ８ ｍ ｍ） ａ ｎ ｄ Ｅ Ｑ ５ ６ （ ３ ８ ｍ ｍ） ｗ ａ ｓ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ｓ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ． Ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ｃ ｒ ａ ｃ ｋ ｔ ｉ ｐ ｏ ｐ ｅ ｎ ｉ ｎ ｇ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｃ ｅ ｍｅ ｎ ｔ （ Ｃ Ｔ ＯＤ）ｉ ｓ ａ ｎ ｉ ｍｐ ｏ ￣ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｄ ｅ ｘ ｔ ｏ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｔ ｈ ｅ ｒａ ｆ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｔ ｏ ｕ ｇ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｍａ ｉ ｒ ｎ ｅ
Ｓ ＵＮ Ｙａ ｎ ｇ ｙ ａ ｎｇ，ＭＩ ＡＯ Ｚｈ ａ ｎ ｇ ｍｕ，Ｍ Ｉ ＡＯ Ｔｉ ｎ ｇ，ＸＩ ＡＮＧ Ｗｅ ｉ
（ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆＴ ｒ ａ ｎ ｓ ｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， Ｗｕ ｈ ａ ｎ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｆＴ ｏ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ，Ｗｕ ｈ ａ ｎ ４ ３ ０ ０ ６ ３ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ，ｔ ｈ ｅ ｃ ｉ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｈ ａ ｓ ａ ｌ ｗａ ｙ ｓ ｂ ｅ ｅ ｎ ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｒ ｎ ｅ ｄ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ，ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ
ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ｏ ｆ Ｓ Ｉ Ｎ Ｔ ＡＰ Ｇｕ ｉ ｄ ｅ ｔ ｏ Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｆ ｏ ｒ Ａｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ａｃ ｃ ｅ ｐ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｆ ｌ ａ ｗｓ ｉ ｎ Ｍｅ ｔ ａ ｌ ｌ ｉ ｃ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ， ｔ ｈ ｅ Ｃ Ｔ ＯＤ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ｏ ｆ ｓ ｅ ｖ ｅ ｒ ａ ｌ ｍａ ｉ ｒ ｎ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｄ ．Ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗ ｉ ｔ ｈ ｍａ ｔ ｅ ｉ ｒ ａ ｌ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ — ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ Ｃ Ｔ ＯＤ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ，ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ Ｓ Ｉ ＮＴ Ａ Ｐ ｌ ｅ ｖ ｅ ｌ ３
文 献标 志码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ３ ８ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ — ０ ０ １ １ — ０ ４
Ｆｒ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｅ Ｔｏ ｕ ｇ ｈｎｅ ｓ ｓ Ａｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｍ ａｒ ｉ ｎｅ Ｓｔ ｅ ｅ ｌ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＣＴＯＤ ａ ｎｄ ＳＩ ＮＴＡＰ
孙 洋 洋 等 ：基 于 Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ与 Ｓ Ｉ Ｎ Ｔ Ａ Ｐ的海 洋 用 钢 断裂 韧 度 评 定
基于 Ｃ Ｔ ｏＤ 与 Ｓ Ｉ ＮＴ ＡＰ的
海 洋 用钢 断 裂韧 度 评 定
孙 洋 洋 ，苗 张 木 ，苗 婷 ， 向 威
（ 武汉 理工 大学 交通 学 院 ， 武汉 ４ ３ ０ ０ ６ ３ ）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
摘
一
要 ： 裂纹 尖 端张 开位 移 （ Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ） 作 为评 定 海 洋工程 用钢 断裂 韧性 的 重要 指 标 ，其 临界 值 问题 直 受到 关 注 。针 对这 一 问题 ，结合 Ｓ Ｉ Ｎ Ｔ Ａ Ｐ ＜ ＜ 金 属 结 构缺 陷可接 受性 评 定 方 法指 南》 的失 效评 定
曲线 对 海 工 用 钢 几 个 钢 种 的 Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ值 进 行 了评 定 。 结合 材 料 Ｃ Ｔ Ｏ Ｄ值 和 应 力一 应 变 曲线 ，采 用
ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ｇ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｕ ｒ ｖ ｅ（ Ｆ ＡＤ） ｏ ｆ Ｃ Ｔ ＯＤ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｎ ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃ Ｔ ＯＤ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ａ ｔ Ｆ ＡＤ， ｔ ｈ ｅ