大厚度金屬材料沖擊試驗(yàn)研究.pdf

1、在海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，我國造船業(yè)迅猛發(fā)展，大型海洋工程結(jié)構(gòu)物的研制也逐步啟動(dòng)，催生了我國海洋工程制造行業(yè)的崛起，對(duì)大厚度結(jié)構(gòu)鋼及焊接接頭的需求量與日俱增，各種重大事故明顯增多。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，厚鋼板和焊接接頭在低溫條件下的脆性斷裂是引起這些事故的主要原因之一。所以大厚度鋼板和焊接接頭的韌性研究成為了越來越重要的研究課題。
　　目前在金屬材料與焊接接頭的韌性研究方法主要有裂紋尖端張開位移(CTOD)試驗(yàn)、落錘撕裂沖擊試驗(yàn)和夏比擺

2、錘沖擊試驗(yàn)。目前，各國船級(jí)社是根據(jù)夏比擺錘沖擊試驗(yàn)的吸收功對(duì)鋼材的韌性進(jìn)行分級(jí)，并以此為驗(yàn)收依據(jù)。各國船級(jí)社規(guī)范和GB/T229-2007《金屬材料夏比擺錘沖擊試驗(yàn)方法》要求制作成(10×10×55)mm、(7.5×10×55)mm、(5×10×55)mm等大小的標(biāo)準(zhǔn)試樣和輔助試樣來對(duì)材料進(jìn)行韌性試驗(yàn)。對(duì)于厚度大于10mm的材料，依據(jù)中國船級(jí)社的取樣方案:產(chǎn)品厚度不大于40mm時(shí)，沖擊試樣應(yīng)為近表面試樣，即試樣邊緣距軋制面小于2mm;當(dāng)

3、產(chǎn)品厚度超過40mm時(shí)，試樣的軸線應(yīng)位于1/4處。而材料的韌性與其尺寸存在著很大的關(guān)系，很明顯各個(gè)船級(jí)社規(guī)范和國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)夏比沖擊試樣的取樣存在著一定的局限性，這將造成金屬材料沖擊韌性的試驗(yàn)結(jié)果和實(shí)際應(yīng)用狀態(tài)存在差異，使大厚度材料實(shí)際應(yīng)用中存在安全隱患。
　　本文針對(duì)夏比沖擊試樣取樣存在的局限性，在前人對(duì)夏比沖擊試驗(yàn)輔助小試樣與標(biāo)準(zhǔn)試樣沖擊能量關(guān)聯(lián)性的研究基礎(chǔ)上，對(duì)其局部取樣的試驗(yàn)結(jié)果與材料全厚度取樣的沖擊性能進(jìn)行了對(duì)比分析研究，并