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X70和X80管线钢焊接接头CTOD试验简介

众所周知，断裂失效是结构的重要破坏形式之一，随着油气管道项目的发展，长距离、大直径、高压力、耐腐蚀性能良好的管线钢成为各国油气管道发展的趋势，而其韧性对管道结构的安全性影响也更为显著，材料的韧性是材料强度和塑性的综合表现，与材料本身、热处理及加工工艺有关。断裂韧性是基于断裂力学的概念，假定结构中存在缺陷-裂纹，研究其承载能力，受到载荷作用时，裂纹尖端高度应力集中，将发生塑性变形，导致裂纹尖端的钝化，裂纹表面也随之张开。CTOD(CrackTip Opening Displacement)就是裂纹尖端表面张开的位移量δ，δ可以作为裂纹尖端应力场强度的度量，δ值越大，裂纹尖端的抗开裂性能越好；反之，韧性越差。

由于油气管道多分布在气候环境比较恶劣的偏远地区，对油气管道在低温及高压条件下的服役性能要求严苛，尤其对管道的焊接性提出了更高的要求。相比于母材，焊接接头通常是管道的薄弱环节，容易出现焊接缺陷并在受力状态下开裂，引发重大安全事故这就需要焊接接头具有足够的韧性，故而进行CTOD试验非常有必要。

ITW集团美国Hobart公司生产的气保护药芯焊丝Fabco812Ni1-M（AWS A5.29 E81T1-Ni1M J）、Fabco91K2-M（AWS A5.29 E91T1-K2M J）和Fabco101（AWS A5.29 E101T1-GM）在管线钢上焊接接头的CTOD性能优异，能良好的保证油气管道运行状态下，焊缝的可靠性，相关测试结果表明，Fabco812Ni1-M和Fabco91K2-M在X70管线钢的焊接接头-10℃的CTOD值均在0.4mm以上，Fabco101在X80管线钢的焊接接头-10℃的CTOD值可达0.5mm以上，试验结果均能满足相关标准及客户要求。