对承压设备产品焊接试件的力学性能检验标准的思考（戈兆文） .pdf

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1、 标 准 规 范 对 “承压设备产品焊接试件的力学性能 检验标准” 的思考 卜华全1,戈兆文1,吴国强2 (1 1 合肥通用机械研究院,安徽 合肥 230031 ;21 永胜机械工业(昆山)有限公司,江苏 昆山 215321) 摘 要:承压设备包括钢制及有色金属类锅炉、 压力容器、 气瓶压力管道,关于承压设备产品焊接试 件的力学性能检验,相关的各种标准和规范中各有不同的规定,本文对其中涉及到的一些规定和术 语提出了一些观点,并对力学性能的检验过程和合格判据中存在的问题进行了探讨。 关键词:压力容器;焊接接头;力学性能 中图分类号:TQ05011;T- 65211 文献标识码:A 文章编号:10

2、01 - 4837(2006)07 - 0001 - 05 Consideration of Standard on Mechanical Properties Test of Welding Coupon of Pressured Equipment BO Hua - quan1, GE Zhao - wen1,WU Guo - qiang2 (1 1Hefei General Machinery Research Institute ,Hefei 230031 ,China ;21Y ongsheng Machinery Industry (Kun2 shan) Co. ,Ltd. ,Ku

3、nshan 215321 ,China) Abstract :The pressured equipment consist of boiler , pressure vessel , gas bottle , pressured pipe et al. T o test the mechanical properties of welding coupon of these equipment , different standard have different definitions. The author brought out some viewpoints on the stipu

4、lations and terms of these standards. The test process and criterion of mechanical test were suggested. Key words :pressure vessel ;welding joint ;mechanical test 1 概述 统一承压设备(锅炉、 压力容器、 气瓶和压力管 道)产品焊接试件的力学性能检验标准,是国家质量 监督检验检疫总局特种设备安全监察局的重要技术 管理决策,它对加强承压设备的安全监察、 提高承压 设备安全可靠性、 确保承压设备的制造(安装)焊接 质量将起到重要作用,全

5、国锅炉压力容器标准化技 术委员会秘书处十分重视,积极组织了该标准的编 制工作。 以前,各类承压设备行业都规定了各自的产品 焊接试件的力学性能检验标准,如: (1)蒸汽锅炉安全技术监察规程 第五章规定 了 “为检验产品焊接接头的力学性能应焊制产品检 查试件(板状试件称为检查试板)”,检查试件类型包 括纵焊缝检查试件、 环焊缝检查试件、 管道的模拟检 查试件、 管道上直接切取检查试件。并且规定了检 查试件(板状、 管状)的数量、 尺寸、 力学性能检验类 别、 试样数量、 试验方法与合格指标。 (2)压力容器安全技术监察规程 规定:“为检 验产品焊接接头和其它受压元件的力学性能和弯曲 性能,应制作纵

6、焊缝产品焊接试板,采用新材料、 新 焊接工艺制造锻焊压力容器产品时,应制作模拟环 焊缝的焊接试板” 。 “钢制压力容器产品焊接试板尺 1 寸、 试样截取和数量、 试验项目、 合格标准和复验要 求,按G B 150附录E产品焊接试板焊接接头的力 学性能检验 的规定执行” 。对接焊接的管子接头试 样截取、 试验项目和合格标准,按 蒸汽锅炉安全技 术监察规程 的有关规定执行。 (3)长输管道行业使用的SY/ T 41031995钢 质管道焊接及验收 规定:“破坏性试验包括截取一 个完整焊口,在该焊口上切取试样和对试样进行试 验及检验,试验项目包括拉伸试验、 刻槽锤断、 弯曲 试验” 。 (4) G

7、B 51001994钢质焊接气瓶 规定:“对公 称容积小于或等于150L的钢瓶,应按批抽取样瓶进 行力学性能试验”;“对公称容积大于150L的钢瓶, 可按批制备产品焊接试板(包含焊接接头和瓶体母 材)进行力学性能试验” 。 (5) G B 1501998钢制压力容器 中,除与 压 力容器安全技术监察规程 一样规定产品焊接试板 外,还规定 “B类焊接接头鉴证环的制备、 检验与评 定” 、“鉴证环试样的种类、 尺寸、 数量、 截取、 试验方 法与结果评定按图样要求” 。 上述各类承压设备产品焊接试件的力学性能检 验法规与标准,各有特点,在各自范围内已经起到应 有的作用。 承压设备产品焊接试件的力学

8、性能检 验标准 应当在总结上述法规与标准实施经验的基 础上,从我国承压设备实际情况出发,积极参照采用 国外同类标准适合我国内容进行编制,以满足承压 设备行业的要求。 统一承压设备各行业的产品焊接试件的力学性 能检验标准,需要做不少工作,对该标准的目的、 适 用范围要重新考虑,对检验对象、 类别、 方法与结果 评定,要根据承压设备的发展现状,要有新的思路, 在新标准编制过程中提出各种看法,有利于集思广 益、 引起讨论、 提高标准编制水平。 2 “产品焊接试板” 应更正为 “产品焊接试件” 在压力容器行业中,“产品焊接试板” 这个名词 已经使用多年了。由上述可知,各类承压设备法规 和标准,为检验力

9、学性能而使用焊接接头有各种名 称:纵焊缝检查试件、 环焊缝检查试件、 管道的模拟 检查试件、 纵焊缝产品焊接试板、 模拟环焊缝的焊接 试板、 完整焊口、 产品焊接试板、B类焊接接头鉴证 环、 气瓶焊接产品试板还包括瓶体母材。总之,“试 板” 仅指板状件,包含不了瓶体、 管状件与环形件,如 按 蒸汽锅炉安全技术监察规程 规定,统一称之为 “试件”,则可包括所有形状的试验件,这样更确切。 一些专家也认为,焊接试件与非焊接试件不同,它必 须由两个或两个以上的零件组焊起来才能成为一个 试件,焊接试件所要试验的对象是焊接接头,而不是 组成焊接试件的材料本身,称 “焊接试板” 容易使读 者误认为准备进行焊

10、接的板状母材,在美国ASME 锅炉压力容器规范中关于 “试件” 的表达:试件 (Test Coupon)包 括 板 材 试 件(坡 口 焊 和 角 焊 ) ( Plate Coupon)、 管子试件(Pipe Coupon) 、 板-管试件(Plate - Pipe Coupon)、 螺柱-板试件(Stud - Plate Coupon)、 多层板试件(Multi - Layered Coupon) ,试件含义十分 清楚。 3 标准的适用范围 (1)产品类别:锅炉、 压力容器、 气瓶和压力管 道; (2)材料类别:钢、 铝、 钛及复合材料; (3)试件型式:板、 管、 瓶体、 环状件; (4)

11、单一或组合的焊接方法与焊接工艺; (5)也适用于产品中间检查试件、 模拟环和见证 件等为检验焊接接头力学性能而采用的所有焊接 件。 4 标准的基本要求 (1)已经颁布或将要颁布的承压设备设计标准 都是通用、 基本的技术要求,适用于各种承压设备。 对于超出设计标准以外的特殊承压设备,设计人员 还要在图样的技术条件中另行规定。作为配套的产 品焊接试件的力学性能检验标准,也只是通用的基 本要求,不可能包含所有特殊情况。比如厚壁压力 容器的产品焊接试件,施焊时的放置位置和焊后热 处理时机,就有特殊性,多大的厚度为 “厚壁” 也很难 界定,标准正文规定不了这类特殊情况。又如球形 储罐焊接试件焊后热处理的

12、放置位置,在不同版本 中已变更多次,至今仍不理想,这也不是通用的产品 焊接试件标准中所能解决的问题。 (2)产品焊接试件的力学性能检验标准应当与 承压设备的设计标准相配合,只规定检验承压设备 焊接接头的基本力学性能(拉伸性能、 冲击性能)和 弯曲性能。如设计人员对产品焊接试件还有其它检 验要求,则可在设计图样中另行规定,并同时指明试 验方法、 合格指标与适用范围。在加氢设备设计中, 2 CPVT 对 “承压设备产品焊接试件的力学性能检验标准” 的思考 Vol23.No7 2006 经常在图样上看到产品焊接试件中要增加步冷试验 来测定焊接接头的回火脆化性,但 承压设备产品焊 接接头的力学性能检验

13、标准 对步冷试验就不适用, 设计人员还要规定出一整套的试验方法与合格指 标。 (3)产品焊接试件主要目的是检验产品焊接工 艺执行过程中的正确性,当规定 “板状试件应置于承 压设备元件纵向接头的延长部位,与所代表的承压 设备元件同时施焊” 时,试件可以较好地代表产品的 实际施焊工艺。除此之外,如球罐产品焊接试件、 管 状瓶体和环状产品的焊接试件,就不能与产品同时 施焊。如果在标准中强调 “焊接试件的焊工,焊接设 备和焊接工艺规程应与所代表的承压设备元件相 同”,更符合编制标准的目的,也有利于实施与检查。 其实这一条对于纵向接头延长部件的试件也是需要 强调的,因此,在试件识别标记中应有 “焊接工艺

14、规 程编号” 的内容。 5 试件力学性能检验的重点 从承压设备安全可靠性出发,要求焊接接头性 能不低于母材,因此力学性能检验的合格指标基本 上都与母材作比较,在取样位置和试验方法上也必 须充分考虑这些因素,与母体一致。 (1)试件力学性能检验,实质是检验试件焊接接 头性能,焊接接头包括焊缝区、 熔合区和热影响区。 在焊接接头中以热影响区最为复杂,可控制调整的 焊接工艺因素少,性能也往往最低,是焊接接头中的 薄弱环节,也是焊接试件检验的重点。韧性指标是 焊接接头的重要力学性能指标,而冲击韧性试验是 一种较敏感的试验方法,通过测定焊接接头的冲击 韧性,可以判定焊接工艺变化,若在产品焊接试件中 只强

15、调低温钢热影响区冲击韧性试验,不进行强度 钢、 耐热钢、 管线钢热影响区冲击韧性试验,失去了 产品焊接试件原来的初衷,则大大降低了这类钢制 承压设备的安全可靠性。微合金化控冷控轧钢发展 迅速,用于制造的承压设备日益增多,长输管线用钢 大多为微合金化控冷控轧钢,我国承压设备行业用 量最大的60 kg级高强度钢也是微合金化钢,微合 金化控冷控轧钢焊接性能最大的问题是过热区晶粒 粗大,冲击韧性下降,如果在产品焊接焊接试件力学 性能检验标准中不规定进行热影响区冲击试验,那 么无法证明产品焊接接头的韧性是否合格。 (2)承压设备设计标准中都普遍要求焊接接头 性能不低于母体。母材力学性能检验是按照标准规

16、定在特定的部位取样,其试验结果才具有典型性、 稳 定性和公正性。我国压力容器用钢板力学性能检验 取样部位规定如表1所示,锅炉用钢板标准中无类 似规定。 表1 我国标准中关于钢板力学性能检验 试样的种类及取样规定 标准名称 力学性能 试验种类 取样位置 G B 35311996低温压 力容器用低合金钢钢 板 拉伸试样, 冲击试样 厚度 60 mm钢板, 取自厚度1/ 4处 G B 66541996压力容 器用钢板 拉伸试样, 冲击试样 厚度 60 mm钢板, 取自厚度1/ 4处 G B 191892003压 力 容器用调质高强度钢 板 拉伸试样, 冲击试样 厚度 25 mm钢板, 取自厚度1/

17、4处 因此我国承压设备产品焊接试件力学性能检 验试样,应按照承压设备用钢板标准规定,在相同板 厚位置取样,这样才有可对比性。下述规定:“试板 厚度 60 mm的高强度钢和铬钼钢,以及试板厚度 40 mm的低温钢,取两组冲击试样,一组位于钢板 近表面,另一组位于钢板厚度1/ 4处”,没有标准依 据,不符合中国实际。 (3)采用一种或多种焊接方法和工艺完成同一 条焊缝的情况并不少见,厚壁容器中有,管道焊接时 也不少。产品焊接试件的力学性能检验,也必须考 虑到组合焊接情况。当用组合焊接完成产品焊接试 件时,试件中和焊接方法及焊接工艺所熔敷的焊缝 金属和形成的热影响区都应当得到拉伸试验、 冲击 试验和

18、弯曲试验的检验。 6 力学性能检验结果及评价 611 拉伸试验 拉伸试验的目的是测定产品焊接试件中焊接接 头的抗拉强度。拉伸试样不仅有板状,还应有管状。 拉伸试样设计成紧凑型,目的是强迫试样在焊接接 头范围内断裂,因为要观察拉伸试样断裂位置、 了解 断口状况和分析断裂原因,试样必须拉断。 全板厚的拉伸试样和大板厚试件的多片试样, 每个(片)试样都应进行拉抻试验。每个(片)试样拉 伸试验结果都应符合规定,不取平均值。由于在板 厚方向上,轧制后组织致密程度不均匀,经常是上下 侧组织致密,而中部疏松,造成在板厚中部取样的拉 3 第23卷第7期 压 力 容 器 总第164期 伸试验结果较低,只要不低于

19、母材抗拉强度标准规 定值的95 % ,是正常的,就可以认为试验符合要求。 如果取多片试样的平均值作为合格指标,有可能掩 盖个别片状试样不合格的真实情况。 612 弯曲试验 弯曲试验的目的是测定焊接接头的塑性与致密 性,要求弯曲试样的受拉面应包括每一种焊接方法 (或焊接工艺)的焊缝金属和热影响区。 (1)现行产品焊接试件力学性能检验标准中规 定:当试板厚度 20 mm时,面弯与背弯试样厚度与 试板厚度相等。此规定不仅做不到,也不合理。 弯曲试验的结果与多种因素有关,试样厚度a 是其中重要因素之一,从数学推导弯曲试验公式来 看,弯曲试验后试样受拉面最大伸长率=a/ ( a+ D) ( D为弯心直径

20、)似乎与试样厚度无关,实际上, 当厚度较小的试样进行弯曲时,会导致D/ a比值同 名义比值偏差过大,因此出现小厚度试样弯曲试验 不容易通过,显示出偏严结果。日本和美国压力容 器规范中对钢质弯曲试样都规定最大厚度取10 mm ,对有色金属则取3 mm ,都不是取试件厚度作为 弯曲试样的厚度,JB 47082000钢制压力容器焊接 工艺评定 中也是这样规定的,执行6年来效果良 好,在编制承压设备焊接相关标准时,笔者的意见是 弯曲试验的试验方法与试验结果与美国ASME锅 炉压力容器规范 相同,应从严考虑。 (2)伸长率标准规定值下限 20 %的母材弯曲 试验 产品焊接试件弯曲试验应与 承压设备焊接工

21、 艺评定 等法规、 标准一致,弯曲试验采用弯心直径 D为弯曲试样厚度a的4倍、 弯曲角度为180 的试 验方法。此时,弯曲试样受拉面伸长率为20 % ,对 于母材伸长率标准规定值下限 20 %的母材焊接接 头弯曲试验,应当在产品焊接试件标准中有一个明 确的规定。 众所周知,对于伸长率标准规定值下限 20 % 的母材,实际测量值经常 20 % ,故可规定:当按照 D= 4a,180 弯曲试验方法进行试验,当不合格时, 而其伸长率实测值 20 % ,则允许加大弯心直径重 新进行试验。在ASME锅炉与压力容器规范 中规 定加大弯心直径计算公式为D= a( 100 -) ,而JIS B 8282压力容

22、器焊接接头的力学性能试验 中则规 定为D= a( 200 -) 2 。笔者认为由于日本JIS B 8282标准对试样厚度 10 mm时弯曲试验的要求更 严,适当加大了弯心直径是合理的。 613 冲击试验 冲击试验的目的是测定材料的韧性,对组合焊 缝的每一种焊接方法(或焊接工艺)的焊缝区和热影 响区都要经过夏比V型缺口冲击试验。 61311 低温冲击、 室温冲击与常温冲击 G B 1501998钢制压力容器 附录C中规定, 以低于或等于- 20 作为低温界限,低温压力容器 的设计、 制造与检验都有特殊要求。在G B/ T 229 94金属夏比缺口冲击试验方法 中将 “室温” 规定的 温度范围为1

23、035,在承压设备相关标准规范和 技术文件中,大量使用 “常温” 一词,却没有标准规定 “常温” 范围,笔者建议在 “承压设备产品焊接试件的 力学性能检验标准” 中规定高于- 20为常温范 围,上限为自然环境最大温度。这样规定考虑 “常 温” 相对于 “低温” 而言,在标准中明确 “常温” 范围, 有利于规范冲击试验的操作,随着温度降低,材料的 韧性下降,冲击吸收功也减少。20 与- 19 都是 常温,但这两个温度下钢材的冲击吸收功肯定不同。 设备的脆性破坏,不仅与材料的韧性有关,还与材料 厚度、 使用应力、 焊接条件和焊后热处理等因素有 关。G B 150附录C“低温压力容器” 中对低温压力

24、容 器用钢和产品焊接试板冲击试验合格指标按钢材的 抗拉强度下限值进行分档,这是一个进步。因此,当 对钢制低温压力容器产品焊接试件规定了试验方法 和合格指标时,还应对 “常温钢制压力容器的产品焊 接试件” 也规定出有区别的冲击试验方法,这个 “区 别” 就是以0 为界限分别规定: (1)冲击试验温度:应低于或等于设计最低温 度。 (2)冲击试验合格指标。当设计最低温度高于 或等于0 时,冲击试验合格指标,按常温压力容器 对待;当设计最低温度低于0 时,冲击试验合格指 标按低温压力容器对待。这种划分规定与G B 1501998中101518规定的原则是一致的。 “当设 计最低温度低于0 时” 的规

25、定,实际上与 “低温钢 制压力容” 中规定的产品焊接试件焊接接头力学性 能检验则完全相同。 61312 奥氏体钢制低温压力容器冲击试验结果评 定 (1)在ASME第八卷第一分篇 UHA篇 高合金 钢建造压力容器要求 中规定低温冲击试验要取三 4 CPVT 对 “承压设备产品焊接试件的力学性能检验标准” 的思考 Vol23.No7 2006 组试样:母材、 热影响区和焊缝金属,当母材最低设 计温度高于或等于- 196 时,每组三个试样侧向 膨胀量应不低于0138 mm ,而当最低设计温度低于 - 196 时,在使用316L焊缝金属等条件下,每组 三个试样侧向膨胀量应不低于0153 mm。 从上述

26、可见:高合金钢制低温压力容器产品焊 接试件冲击试验要取母材、 热影响区、 焊缝金属三个 试样。 (2)笔者近期对制造深冷移动储罐的国内最大 企业进行了调研。该企业使用0Cr18Ni9Ti制造液 氧、 液氮和液化天然气储罐,选取了五组产品焊接试 板,检验结果如表2所示。 表2 0Cr18Ni9Ti钢低温冲击试验结果 厂内试验 编号 夏比V型 缺口位置 冲击吸收功(J)侧向膨胀量(mm) 试样 试样 试样 平均值试样 试样 试样 平均值 夏比V型缺口冲 击试样尺寸(mm) 05Al0508 - 502 焊缝 热影响区 14 49 16 52 16 68 1513 5613 0147 0198 01

27、45 0184 0148 1132 0147 1105 51055 05BW5006 - 495 焊缝 热影响区 16 58 20 58 16 62 1713 5913 0156 0197 0162 0199 0144 0195 0154 0197 51055 06BL - 25006 - 134 焊缝 热影响区 58 102 58 79 60 96 5816 9213 0166 1100 0172 0195 0172 1108 0170 1101 101055 焊缝 热影响区 42 80 45 70 42 54 4310 6810 0166 0178 0173 1103 0171 1152

28、0170 0178 7151055 06Al1516 - 69 焊缝 热影响区 32 60 36 57 40 61 3610 5913 0163 0170 0159 0170 0156 0169 0159 0170 101055 从表2中可看出: 1)05Al0508 - 502和05BW 5006 - 495可见焊缝 的冲击吸收功,在G B 150附录C表C2的合格指标 (31 J)上下,但侧向膨胀量却高于JB 4744表4中规 定的合格指标 (0 138 mm)。也就是说按冲击吸收功 考核结果是不合格的,而按侧向膨胀量考核却是合 格的。 2) 对比06BL - 25006 - 134中两组

29、焊缝冲击试 样的试验结果,可见10 mm10 mm55 mm试样的 冲击吸收功高于715 mm10 mm55 mm试样,这 是正常的,但按侧向膨胀量检验结果却相同,这是不 正常的。 低温压力容器用奥氏体不锈钢标准中没有提供 低温冲击试验的合格指标,G B 150附录C中对奥氏 体不锈钢焊缝规定了低温夏比 (V 型缺口)冲击试验 最低冲击功为31 J ,而JB 4744却规定了产品焊接试 板低温夏比 (V 型缺口)冲击试验的侧向膨胀量为 0138 mm ,这已经和低温容器设计规定不一致了,如 表2所述采用侧向膨胀量来表达奥氏体不锈钢的低 温冲击性能存在可靠性问题,而奥氏体不锈钢的冲 击吸收功与侧

30、向膨胀量之间没有标准的规定对应关 系之前,产品焊接试件的冲击试验也应以冲击功标 示为宜,采用低温压力容器设计规定的的合格指标, 为积累数据可以同时提供侧面膨胀量。 3) 标准冲击试样与小尺寸冲击试样 表3 小尺寸冲击试样的冲击试验温度减低值 制 取 夏 比 冲 击 试 样 时 所 用 材 料的厚度 (mm) 被取出夏比 冲击试样的 缺口所在厚 度 (mm) 因 材 料 厚 度 薄 而 降 低 的 冲 击 试验温度 T1() 因缺 口 所 在 厚度 小 而 降 低的 冲 击 试 验温度值 T2() t= 101010 81990 81000 3/4t= 71493 71014 2/3t= 616

31、56 51998 1/2t= 510011 410117 1/3t= 313319 310022 1/4t= 215128 注 :(1) t为标准夏比冲击试样缺口所在厚度 ; (2) 材料厚度中间 值可用内插法求得。 冲击试样的标准尺寸为10 mm10 mm55 mm ,缺口所在厚度不足10 mm的冲击试样为小尺寸 试样,标准试样与小尺寸试样试验结果之间的关系, 一直是承压设备行业十分关心的问题,G B/ T 229 1994金属夏比缺口冲击试验方法 中指出 “不同类 型和尺寸试样的试验结果不能直接对比和换算,” 在 压力容器行业基础标准中从未对不同尺寸冲击试样 的试验结果作出对比与换算的规定

32、。原全国压力容 器标准化技术委员会早已着手于(下转第23页) 5 第23卷第7期 压 力 容 器 总第164期 J .华北电力大学学报,2000 ,(4) :70 - 74. 5 郑卫京,邓徐帧,刘继向,等.火电厂烟气脱硫装置腐蚀 与防护J .电力环境保护,1999 ,(2) :23 - 26. 6 左景尹,左禹.腐蚀数据与选材手册M.化学工业出 版社,1995. 7 Cassidy P E,Aminabhavi T M. Water permeation through e2 lastomers and plasticsJ . Rubber Chemistry and Technology

33、, 1983 ,1983 ,56:594 - 618. 8 张庆虎,陈国宝,化百南.室温自硫化丁基橡胶衬里在 硫基复合肥设备上的应用J ,磷肥与氮肥,2002 ,17 (6) :67 - 69. 9 王岚.用含氯试剂改性丁基橡胶J .世界橡胶工业, 2004 ,(2) :3 - 5. 10 罗权,晏才圣. IIR/ CIIR共混胶硫化特性的研究J .弹 性体,2004 ,14(2) :30 - 33. 11 钱寒东.溴化丁基橡胶性能研究J .世界橡胶工业, 2004 ,31(12) :6 - 11. 12 Fenner J ,Schedlitaki D ,郭修范.发电厂烟气脱硫装置中 的防腐橡

34、胶衬里J .电力环境保护,1995 , (2) :28 - 34. 13 Van Amerongen GJ. Diffusion in ElastomersJ . Rubber Chemistry and Technology ,1964 ,37:1065 - 1152. 收稿日期:2006 - 03 - 09 修稿日期:2006 - 06 - 26 作者简介:游春桃(1974 - ) ,男,工程师,从事烟气脱硫的设 计研发工作,通讯地址:四川自贡市东方锅炉(集团)股份有 限公司。 (上接第5页) 这方面的试验研究和数据搜集工作。ASME锅炉压 力容器规范 对小尺寸冲击试样规定:对于抗拉强度

35、标准值下限低于655 MPa的钢材,小尺寸试样的冲 击试样温度要比最低设计温度低,冲击试验温度与 制取夏比冲击试样用材料厚度以及冲击试样缺口所 在厚度之间的关系如表3所示,冲击试验温度比最 低设计温度减低值为T=T2-T1。而小尺寸冲击试 样的合格指标为标准试样的规定值乘以小尺寸试样 缺口所在厚度与标准试样缺口厚度之比值。 表4 小尺寸冲击试样合格指标的尺寸系数 母体厚度t(mm)试样尺寸(mm)尺寸系数 815t 1255107150183 6t 815551050167 日本JIS B 82851993压力容器焊接工艺评定 试验 中规定,对于小尺寸冲击试样合格指标是标准 试样合格指标乘以尺

36、寸系数,其尺寸系数见表4。 从ASME锅炉压力容器规范 和日本JIS B 8285的规定可以看出,小尺寸冲击试样的合格指标 与标准试件相比,不能简单地用缺口所在厚度比值 来确定,产品焊接试件力学性能检验中,小尺寸冲击 试样合格指标应依据全国锅炉压力容器标准化技术 委员会秘书处的试验工作结果再研究确定。 收稿日期:2006 - 06 - 06 作者简介:卜华全(1963 - ) ,男,高级工程师,工学硕士,主要 从事压力容器焊接工艺、 焊接性试验、 焊接设备的研究工作, 通讯地址:安徽合肥市长江西路888号。 (上接第14页) (3)给出了带存活率的变幅疲劳寿命估算模型, 可以估算出任意给定存活

37、率下的变幅疲劳寿命; (4)用15MnVN钢旋转弯曲试样在两种载荷谱 下,经锤击后的16Mn钢对焊接头试样在一种载荷 谱下的试验结果与估算结果进行比较分析,表明估 算结果和试验结果符合很好。 参考文献: 1 Lu B , Lu X, Cui T,Zheng X. Effects of Microstructure on Fatigue Crack Initiation and Propagation of 16Mn SteelJ 1Met1 Trans1Vol. 20A , 1989.413 - 419. 2 郑修麟.循环局部应力-应变与疲劳起始寿命J .固 体力学学报,1984 ,(2) :

38、175 - 184. 3 邓波.数理统计方法在分析测试中的应用M.北京: 化学工业出版社,1984. 4 郑修麟,凌超,江泓.预应变和超载对低合金钢疲劳性 能的影响J .西北工业大学学报,1993 ,11(3) :293 - 298. 5 郑修麟.金属疲劳的定量理论M.西安:西北工业大 学出版社,1994. 6 高镇同.疲劳应用统计学M.北京:航空工业出版社, 1980. 收稿日期:2006 - 03 - 16 修稿日期:2006 - 05 - 24 作者简介:李臻(1963 - ) ,男,副教授,主要从事石油化工设 备的损伤、 破坏及安全寿命评价方面的教研工作,通讯地址: 陕西西安市西安石油大学机械工程学院。 32 第23卷第7期 压 力 容 器 总第164期