基于单边缺口拉伸试验的管线钢启裂韧度确定方法对比研究

摘要

断裂韧度对管道安全运行至关重要，单边缺口拉伸（SENT）试样因裂纹尖端拘束度低、接近管道的实际工况而广受关注．本文针对SENT试样的启裂韧度确定方法展开研究，以API X65和API X80管线钢为试验材料，参照标准BS 8571进行断裂韧度测试，采用单试样柔度卸载法计算阻力曲线，对比评估不同方法确定的启裂韧度值．结果表明：以基于伸张区宽度（SZW）定义的启裂韧度J_szw为参照，标准ESIS P2-92、ASTM E1820-23和ISO12135-2021中的偏置钝化线定义的J_0.2BL普遍较大，相对误差大多超过了100%，不适合用于SENT管线钢试样启裂韧度的确定，而无偏置钝化线得到的结果大幅度减小，相比更合理；标准BS 8571定义的J_0.2最小误差仅为5%，最大误差达到36%，可对管线钢这样的中低强度钢提供较合适的启裂韧度估计值．

关键词

单边缺口拉伸 / 裂纹钝化 / 伸张区宽度 / 钝化线 / 启裂韧度