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钢结构数据分析根据所得试验数据

发布者: 发布时间:2016/5/20 11:37:52 阅读:次 【字体:

数据分析根据所得试验数据,可得出下面几点认识:

1.抗开裂温度与止裂温度的关系:已得出的试验数据表明,无论是A131钢还是A537钢,它们自尼伯林克试验所得出的抗开裂温度与自落锤试验得到的止裂温度,都是有差别的,这就涉及到如何来确定安全工作的使用温度问题了。这个问题应该具体情况具体分析。

(l)抗开裂温度低于止裂温度应按抗开裂温度来确定安全使用温度:如A131钢焊接接头的合格抗开裂温度介于-40~50℃之间;而母材的止裂温度为-35摄氏度,即应将-40℃定为安全工作的使用温度,而母材止裂温度只做参考。因为实践证明抗开裂标准在防断设计中是有效的。

(2)抗开裂温度高于止裂温度应按止裂温度来确定安全工作温度 如A537钢的焊接接头的合格抗开裂温度为-35-40℃.而母材的止裂温度为一45℃,即应以-45℃确定为安全工作温度。因为在此工作温度(-45℃)时,虽然焊接接头部位已有小裂纹产生(抗开裂温度为-35~40摄氏度),但因尚未达母材止裂温度,故仍可对此小裂纹具有止裂或减缓扩展的作用。

2.焊缝NDT与母材NDT的关系:自落锤试验所得出的试验结果可看出,焊缝的NDT温度与母材是不一样的,这就关系到取那一个为准的温题了。由于落锤试验为止裂试验,很难保证裂纹在单一的熔合线、热影响区和焊缝中扩展,所测出的焊缝的NDT,实际上是和母材一起的混合数据,不准确;还有选择落锤能量时由于焊接接头为高匹配,焊缝高度高于母材强度,很难按照焊缝强度来选择冲击能量,因此不能界焊缝的NDT来确定安全使用温度。对于A131钢和A537钢来说,由于试验结果,焊缝的NDT均不高于母材的NDT,因此不影响安全使用温度的确定。但总的来说,焊缝的NDT温度只能做参考,而不能以它为准。

3.尼伯林克试验与夏比冲击试验的关系:以A537钢焊缝为例,夏比冲击能在-40摄氏度时高达40.18J,但从表4一6可看出其尼伯林克试验结果却不合格,两者有很大悬殊,这又关系到如何对待这两种试脸所得数据的问题了。应该说夏比v型缺口冲击试验只能用以控制质量,而不能用来衡量焊缝的抗开裂性能。这是由于:

(1)从脆性破坏观点来看,小尺度的夏比冲击试件,很难来评定焊接缺陷的影响;

(2)对于厚板多层焊道,其不同部位的冲击值是变化的,故夏比冲击试脸难以说明焊缝整体的韧性状态。

(3)在转变温度附近,夏比冲击值有较大的分散性,且随钢结构尺寸增大而更加突出。

4.母材与焊接接头的匹配关系:自表4-6可看出,对A131钢,其焊接接头的抗开裂性能在-40摄氏度时全部合格,但对A537钢,则只是热影响区及熔合线在-40摄氏度时合格,而焊缝则只能在-35摄氏度时合格。这充分表明它与母材和接头的匹配程度有关。

5.钢材与动应变时效效应的关系:上述试验表明,动应变时效区并不是焊接接头中的最脆区,因而可以说动应变时效效应对A131钢及A537钢并不敏感,在防断设计中可不予考虑。总之,通过上述试验可得出,海上平台的导管架的桩腿和主管用钢A537的焊接接头抗开裂性能为-35摄氏度,母材止裂性能为-40摄氏度;而用于关键部位的支管和一般部位的主管用钢A131的焊接接头抗开裂性能为-40摄氏度,止裂性能NDT为-45℃。因此,在合格的设计和制造工艺前提下,A131钢及A537钢及用LB52N5焊条焊接的接头均能满足渤海冬季低温下防脆断的要求。

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