PE80燃气管道热熔焊缝sCG过程的蠕变断裂参量研究.PDF

第３２卷 第５期 世界科技研究与发展 Ｖｏｌ．３２ Ｎｏ．５ 　 　 ２０１０年１０月 ６４８－６５１页 ＷＯＲＬＤＳＣＩＴＥＣＨＲ＆Ｄ Ｏｃｔ．２０１０ ｐｐ．６４８－６５１ ＰＥ８０燃气管道热熔焊缝ＳＣＧ过程的蠕变断裂参量研究 １，２ １ １，２ ３ 刘　宇 　石　悦 　王立君 　匡　勇 （１．天津大学材料科学与工程学院，天津３０００７２；２．天津市现代连接技术重点实验室，天津３０００７２； ３．渤海钻探工程公司第二录井公司，河北０５２５６１） 摘　要：本文采用双边切口拉伸试样（ＤＥＮＴ）对ＰＥ８０熔焊接头和管材进行慢速裂纹扩展（ＳＣＧ）实验，得到了加载点位移时间曲 线。实验结果表明，熔焊接头的ＳＣＧ抗力明显小于管材，随着应力水平的增加，蠕变柔量变大。利用全切口蠕变实验（ＦＮＣＴ）结果 求得了银纹的断裂时间，和对应于银纹断裂时间的裂纹扩展步长，再现了裂纹扩展的历史。从细观的银纹损伤角度出发采用了一 种直观的描述ＳＣＧ本质的力学参量对熔焊接头的裂纹尖端蠕变损伤进行评价，其值的大小表征了材料蠕变损伤的程度，也表征了 裂纹的扩展情况。 关键词：聚乙烯；焊缝；慢速裂纹扩展；蠕变 ＋ 中图分类号：ＴＱ３２０．６７４，ＴＱ３２５．２　　　文献标识码：Ａ　　　 ＳｔｕｄｙｏｎＣｒｅｅｐＦｒａｃｔｕｒｅＰａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＰＥ８０ＧａｓＰｉｐｅｌｉｎｅＷｅｌｄｅｄＪｏｉｎｔｓｉｎＳＣＧＰｒｏｃｅｓｓ １，２ １ １，２ ３ ＬｉｕＹｕ 　ＳｈｉＹｕｅ　ＷａｎｇＬｉｊｕｎ 　ＫｕａｎｇＹｏｎｇ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２；２．ＴｉａｎｊｉｎＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆ ＡｄｖａｎｃｅｄＪｏｉｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７２；３．ＢｏｈａｉＤｒｉｌｌｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｅｃｏｎｄ－ＬｏｇｇｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，Ｈｅｂｅｉ０５２５６１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｄｏｕｂｌｅｅｄｇｅｎｏｔｃｈｅｄｔｅｎｓｉｌｅ（ＤＥＮＴ）ｓａｍｐｌｅｓａｒｅａｄｏｐｔｅｄｆｏｒｂｏｔｈｗｅｌｄｅｄｊｏｉｎｔｓａｎｄｂａｓｅｐｉｐｅｓ．Ｔｈｅｌｏａｄｐｏｉｎｔｄｉｓ ｐｌａｃｅｍｅｎｔｃｕｒｖｅｓａｒｅｏｂｔａｉｎｅｄ．ＥｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅＳＣＧｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｏｆｔｈｅｗｅｌｄｅｄｊｏｉｎｔｓｉｓｓｍａｌｌｅｒｔｈａｎｔｈｅｐｉｐｅｓ．Ｔｈｅｈｉｇｈｅｒ ｔｈｅｓｔｒｅｓｓｉｓ，ｔｈｅｌａｒｇｅｒｔｈｅｃｒｅｅｐｃｏｍｐｌｉａｎｃｅｉｓ．Ｔｈｅｓｔｅｐｌｅｎｇｔｈｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｔｏｔｈｅｆｒａｃｔｕｒｅｔｉｍｅｏｆｅａｃｈｃｒａｚｅｉｓｏｂｔａｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅｆｕｌｌｎｏｔｃｈ ｃｒｅｅｐｔｅｓｔ（ＦＮＣＴ）ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ，ｗｉｔｈｔｈｅｃｒａｃｋｇｒｏｗｔｈｈｉｓｔｏｒｙｒｅｐｒｏｄｕｃｅｄ．Ａｌｏｃａｌｄａｍａｇｅｌａｗｖａｒｉａｂｌｅａｔｔｈｅｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｓｃａｌｅ， ｗｈｏｓｅｖａｌｕｅｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｍａｔｅｒｉａｌｃｒｅｅｐｄａｍａｇｅ，ｉｓｕｓｅｄｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｃｒｅｅｐｄａｍａｇｅｄｉｒｅｃｔｌｙ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆＳＣＧｏｎｔｈｅｃｒａｃｋ ｔｉｐｏｆＰＥ８０ｗｅｌｄｅｄｊｏｉｎｔｉｓ