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申请/专利权人：北京科技大学

摘要：本发明涉及材料环境断裂评价技术领域，特别是涉及一种管道焊接抗氢脆工艺评定方法，包括确定管道焊缝处及靠近焊缝处的管道基体的组织状态，获得焊缝处及靠近焊缝处的管道基体中的化学成分、夹杂物，测得硬度测试试样焊缝处、靠近焊缝处的管道基体及管道基体的热影响区域的硬度以及试样强度、冲击韧性测试，进行含氢环境慢应变速率拉伸测试试验、含氢环境恒位移加载断裂韧性试验，对双臂悬梁试样以恒位移模式加载，试验结束后，若预制裂纹试样的亚临界裂纹扩展长度均不超过0.25mm，则管道通过管道焊接抗氢脆评价。本发明能够全面、量化的对管道进行管道焊接工艺的抗氢脆评定，评定结果更准确。

主权项：1.一种管道焊接抗氢脆工艺评定方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：一确定管道焊缝处及靠近焊缝处的管道基体的化学成分，估算夹杂物含量，检查焊接缺陷，获得焊缝处及靠近焊缝处的管道基体中的化学成分，夹杂物等级ξ，若满足下述要求：管道基体中的化学成分满足S含量小于或等于0.005％、P含量小于或等于0.015％，夹杂物满足：A类、B类、C类、D类夹杂物等级均小于或等于1.5级，上述四类夹杂物之和小于或等于4级以及带状组织等级小于或等于2级，则进行步骤二管道硬度测试，若不满足，则进行步骤五、六，进行氢环境下慢应变速率测试和恒位移加载的断裂韧性测试；二在管道上取样得到硬度测试试样，测得所述硬度测试试样焊缝处、靠近焊缝处的管道基体及管道基体的热影响区域的硬度，获得管道焊接材料区域的硬度值HR，当管道测试结果满足：当X52以下钢级硬度测试均小于235HV10；当X52～X65钢级硬度测试均小于250HV10，则通过管道硬度测试，进行步骤三管道强度测试，否则，进行步骤五、六氢环境下慢应变速率测试和恒位移加载的断裂韧性测试；三管道焊接区域的屈服强度小于360MPa以及抗拉强度小于460MPa，则通过强度测试，进行步骤四管道焊接材料冲击韧性测试；否则进行步骤五、六氢环境下慢应变速率测试和恒位移加载的断裂韧性测试；四在管道上取样得到V型缺口冲击试样，测得焊接材料的冲击吸收能，若X52钢及以下钢级满足冲击吸收能≤40J，X52～X65钢满足冲击吸收能≤55J，X65～X80钢满足冲击吸收能≤80J，则表示该焊接工艺参数满足抗氢脆性能；否则进行步骤五、六氢环境下慢应变速率测试和恒位移加载的断裂韧性测试；五在管道上取样得到含氢环境慢应变速率拉伸测试试样，进行含氢环境慢应变速率拉伸测试试验，测得含氢环境下试样的基于慢应变速率拉伸的氢脆敏感性试验拉伸曲线、断后延伸率、断面收缩率以及抗拉强度，以及观察到所述含氢环境慢应变速率拉伸测试试样断口及其附近的轴向截面是否存在二次裂纹，焊接层之间的结合位置是否出现开裂，计算用于评价管道焊接堆焊层抗氢脆性的影响因素数值，断后延伸率ELR，抗拉强度RNTS，根据所述氢脆敏感性试验拉伸曲线、所述断后延伸率、所述断面收缩率以及所述抗拉强度，计算公式如下：ELR＝ELH×100％EL0其中，ELH是含氢环境慢应变速率拉伸测试试验中测得的的试样的断后延伸率；EL0是惰性气体试验中试样的断后延伸率； NTSH是含氢环境慢应变速率拉伸测试试验中测得的试样的缺口拉伸强度；NTS0是对比试验中试样的缺口拉伸强度，若EIR和RNTS均小于80％或试样断口及其附近的轴向截面存在二次裂纹，则不通过焊接工艺参数评定；六在管道上取样得到双臂悬梁试样DCB，对试样进行预制裂纹，预制裂纹后试样以恒位移模式加载进行含氢环境下的断裂韧性试验，所述双臂悬梁试样DCB在含氢环境下保持加载55MPa·m12至预定时间，试验结束后，检查裂纹前端是否存在亚临界裂纹扩展，若所述预制裂纹试样的亚临界裂纹扩展长度超过0.25mm，则管道不通过管道焊接抗氢脆评价，每个所述化学成分夹杂物试样、所述硬度测试试样、所述冲击韧性测试试样、所述含氢环境慢应变速率拉伸测试试样、所述双臂悬梁试样DCB均包含焊缝处、靠近焊缝处的管道基体及管道基体的热影响区域。

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