CN111366483A - 表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,该方法通过对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,在充氢结束后,对多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功,并对多个充氢后的第一试样的冲击功与高钢级管线钢焊缝起裂功对比;对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,进而得到裂纹尖端开口位移,并判断裂纹尖端开口位移的取值是否大于0.1mm,确定高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能,为高钢级管线钢在承受一定程度氢环境后的起裂性能判断提供依据。
Description
技术领域
本发明涉及高钢级管线钢氢致塑性损减研究领域,特别涉及一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法。
背景技术
随着石油天然气需求量的不断增加,管道的输送压力和管径也在不断地增大。为了满足石油天然气长距离输送压力和输送管径的要求,目前多选用高钢级管线钢。而高钢级管线钢的焊缝材料中若存在氢,会加剧裂纹脆性起裂的风险,严重影响到石油天然气的输送安全。因此,探究氢对于高钢级管线钢起裂性能的影响显得十分必要。
目前,现有技术中通常利用原位慢拉伸测试作为评价高钢级管线钢氢脆敏感度的方法,通过将高钢级管线钢试样放入到电解质溶液中进行慢拉伸,以确定高钢级管线钢氢脆敏感度,然而现有技术中还未有高级钢管线钢在承受一定程度氢环境后的起裂性能的测试研究方法。
发明内容
鉴于此,本发明提供一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,为高钢级管线钢在承受一定程度氢环境后的起裂性能判断提供依据。
具体而言,包括以下的技术方案:
一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,所述方法包括:
对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样;
获取试验钢管的外径、内径、运行压力、屈服强度和抗拉强度,并计算高钢级管线钢焊缝起裂功,其中,根据下述公式计算所述高钢级管线钢焊缝起裂功:
式中:CVN为所述高钢级管线钢焊缝起裂功,Ro为试验钢管的外径,Ri为试验钢管的内径,p为试验钢管的运行压力,G为0.99,Lr为0.95;
对所述多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到所述多个充氢后的第一试样的冲击功;
若所述多个充氢后的第一试样的冲击功均高于所述高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下所述高钢级管线钢焊缝材料可防止脆性起裂;若所述多个充氢后的第一试样中的任意一个第一试样的冲击功低于所述高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下所述高钢级管线钢焊缝材料面临脆性起裂风险;
对所述充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线;
根据所述充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,得到裂纹尖端开口位移;
若所述裂纹尖端开口位移大于0.1mm,则所述高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能良好;若所述裂纹尖端开口位移小于0.1mm,则所述高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能较差;
根据所述多个充氢后的第一试样的冲击功和所述充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,表征高钢级管线钢在充氢后的起裂性能。
在一种可能的设计中,所述对由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样之前,所述方法还包括:
从高钢级管线的焊缝处获取所述多个第一试样和第二试样。
在一种可能的设计中,所述对由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢具体包括:
将所述由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样放入到电解液溶液中,并通入预设时间的电流。
在一种可能的设计中,所述电解液溶液为H2SO4溶液,且所述H2SO4溶液物质的量浓度为0.5mol/L。
在一种可能的设计中,所述电流的密度为50mA/cm2。
在一种可能的设计中,所述预设时间为3-5h。
在一种可能的设计中,所述不同温度分别为20℃、0℃、-20℃、-40℃、-60℃。
在一种可能的设计中,所述对所述多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到所述多个充氢后的第一试样的冲击功之后,所述方法还包括:
对多个未充氢的所述第一试样进行所述不同温度下的冲击测试,得到所述多个未充氢的第一试样的冲击功,并分别对比每个温度下的所述充氢后的第一试样的冲击功和未充氢的第一试样的冲击功。
在一种可能的设计中,所述对所述充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线之后,所述方法还包括:
对未充氢的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,并对比所述充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线和所述未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
通过对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,使得第一试样和第二试样承受一定程度的氢环境,在充氢结束后,对多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功,并对多个充氢后的第一试样的冲击功与高钢级管线钢焊缝起裂功对比;对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,进而得到裂纹尖端开口位移,并判断裂纹尖端开口位移的取值是否大于0.1mm,确定高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能,根据多个充氢后的第一试样的冲击功和充氢后的第二试样的裂纹拓展阻力曲线,表征高钢级管线钢在充氢后的起裂性能,为高钢级管线钢在承受一定程度氢环境后的起裂性能判断提供依据。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本发明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提供的一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法的流程图;
图2示出了本发明实施例提供的另一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法的流程图;
图3示出了本发明实施例提供的利用一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法得到的不同温度下多个充氢后的第一试样的冲击功的示意图;
图4示出了本发明实施例提供的利用一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法得到的每个温度下的充氢后的第一试样的冲击功和未充氢的第一试样的冲击功的对比示意图;
图5示出了本发明实施例提供的利用一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法得到的充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线的示意图;
图6示出了本发明实施例提供的利用一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法得到的未充氢的第二试样的裂纹扩展阻力曲线的示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
图1是根据一示例性实施例示出的一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法的流程图,如图1所示,该方法可以包括下面几个步骤:
步骤101、对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样。
步骤102、获取试验钢管的外径、内径、运行压力、屈服强度和抗拉强度,并计算高钢级管线钢焊缝起裂功。
其中,根据下述公式计算高钢级管线钢焊缝起裂功:
式中:CVN为高钢级管线钢焊缝起裂功,Ro为试验钢管的外径,Ri为试验钢管的内径,p为试验钢管的运行压力,G为0.99,Lr为0.95。
步骤103、对多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功。
步骤104、若多个充氢后的第一试样的冲击功均高于高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下高钢级管线钢焊缝材料可防止脆性起裂;若多个充氢后的第一试样中的任意一个第一试样的冲击功低于高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下高钢级管线钢焊缝材料面临脆性起裂风险。
步骤105、对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线。
步骤106、根据充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,得到裂纹尖端开口位移。
步骤107、若裂纹尖端开口位移大于0.1mm,则高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能良好;若裂纹尖端开口位移小于0.1mm,则高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能较差。
步骤108、根据多个充氢后的第一试样的冲击功和充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,表征高钢级管线钢在充氢后的起裂性能。
本发明实施例提供的一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,通过对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,使得第一试样和第二试样承受一定程度的氢环境,在充氢结束后,对多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功,并对多个充氢后的第一试样的冲击功与高钢级管线钢焊缝起裂功对比;对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,进而得到裂纹尖端开口位移,并判断裂纹尖端开口位移的取值是否大于0.1mm,确定高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能,根据多个充氢后的第一试样的冲击功和充氢后的第二试样的裂纹拓展阻力曲线,表征高钢级管线钢在充氢后的起裂性能,为高钢级管线钢在承受一定程度氢环境后的起裂性能判断提供依据。
其中,对由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样之前,方法还包括:
从高钢级管线的焊缝处获取多个第一试样和第二试样。
其中,对由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢具体包括:
将由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样放入到电解液溶液中,并通入预设时间的电流。
其中,对多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功之后,方法还包括:
对多个未充氢的第一试样进行不同温度下的冲击测试,得到多个未充氢的第一试样的冲击功,并分别对比每个温度下的充氢后的第一试样的冲击功和未充氢的第一试样的冲击功。
其中,对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线之后,方法还包括:
对未充氢的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,并对比充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线和未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线。
图2是根据一示例性实施例示出的另一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法的流程图,如图2所示,该方法可以包括下面几个步骤:
步骤201、从高钢级管线的焊缝处获取多个第一试样和第二试样。
由于高钢级管线本体结构形态较大,为了实现表征氢影响高钢级管线钢系列性能的测试,本领域技术人员可以想到的是仅需利用由高钢级管线钢制成的试样进行测试,就可以完成对高钢级管线本体的预测。而为了保护高钢级管线本体的完整性,可以从现有的高钢级管线的焊缝处获取第一试样和第二试样。
在这里,虽然第一试样和第二试样的构成成分相同,但是之所以将试样分为第一试样和第二试样的目的是为了便于后续分别进行冲击测试和裂纹扩展阻力测试。
可以理解的是,第一试样和第二试样在结构上不同,以分别满足冲击测试的需要和裂纹扩展阻力测试的需要。
同时,第一试样的数量可以为多个,以满足后续对于充氢后的第一试样和未充氢的第一试样在不同温度下进行冲击测试;第二试样的数量可以至少为两个,以满足后续对于充氢后的第二试样和未充氢的第二试样进行裂纹扩展阻力测试。
步骤202、对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样。
其中,通过将由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样放入到电解液溶液中,并通入预设时间的电流,进行充氢,并在预设时间后,可以得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样。
目前,常用的充氢方法有室温气相充氢法、高温高压充氢、化学腐蚀充氢以及电化学充氢,由于电化学充氢具有可以获得较高的氢浓度,可以控制电流大小、充氢时间、充氢温度,操作简单、安全隐患小、设备成本比较合理、结构简单、测试费用低等优点,更适合选用电化学充氢进行测试。
在本发明实施例中,对于电解液溶液的选取,可以选择酸性溶液。举例来说,电解液溶液可以为H2SO4溶液,且当电解液溶液为H2SO4时,其溶液物质的量浓度为0.5mol/L,但本发明实施例不限于此,也可以设定其他数值的物质的量浓度。
对于电流大小的设置,举例来说,电流的密度可以为50mA/cm2,但本发明实施例不限于此。
对于预设时间的设定,预设时间可以为3-5h,以保证第一试样和第二试样承受一定程度的氢环境,优选地,预设时间可以为4h。
步骤203、获取试验钢管的外径、内径、运行压力、屈服强度和抗拉强度,并计算高钢级管线钢焊缝起裂功。
其中,根据下述公式计算高钢级管线钢焊缝起裂功:
式中:式中:CVN为高钢级管线钢焊缝起裂功,Ro为试验钢管的外径,Ri为试验钢管的内径,p为试验钢管的运行压力,G为0.99,Lr为0.95。
依据上述公式计算,在本发明实施例中,高钢级管线钢焊缝起裂功为56.5J,取整数60J。
步骤204、对多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功。
由于高钢级管线承担着长距离输送石油天然气的任务,而长距离的输送过程中,由于高钢级管线需要经过多个不同的经纬度时区,其所处的温度环境也是发生着巨大的变化,例如在戈壁环境中,昼夜温差大,白天温度为10℃,夜间的温度就可能为-20℃。因此,需要探究不同温度下的高钢级管线钢的耐冲击情况。
冲击测试是一种技术过程较为成熟的测试。可以先将多个第一试样分别加工为10mm*10mm*55mm标准尺寸的试样,再将试样分别在不同环境箱中维持温度到测试温度,继而一一放置到冲击试验机上分别进行冲击测试,记录每个测试得到的冲击功数据。
需要说明的是,详尽的冲击测试步骤可以参照GB/T229。
对于不同温度的选择,可以等温度差的选取多个温度值,也可以不等温度差的选取多个温度值,并尽量涵盖高钢级管线所能承受的温度范围,具体的温度取值在此不作具体限定。
举例来说,在本发明实施例中,可以通过对多个充氢后的第一试样分别进行20℃、0℃、-20℃、-40℃、-60℃的温度维持之后再逐一进行冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功,如图3所示。
步骤205、若多个充氢后的第一试样的冲击功均高于高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下高钢级管线钢焊缝材料可防止脆性起裂;若多个充氢后的第一试样中的任意一个第一试样的冲击功低于高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下高钢级管线钢焊缝材料面临脆性起裂风险。
步骤206、对多个未充氢的第一试样进行不同温度下的冲击测试,得到多个未充氢的第一试样的冲击功,并分别对比每个温度下的充氢后的第一试样的冲击功和未充氢的第一试样的冲击功。
为了便于对比第一试样充氢前后在不同温度下的冲击性能,通过参照上述步骤204中的冲击测试步骤,对多个未充氢的第一试样进行不同温度下的冲击测试,得到多个未充氢的第一试样的冲击功。通过将每个温度下的充氢后的第一试样的冲击功与未充氢的第一试样的冲击功进行对比,可以确定在不同温度下充氢对于高钢级管线钢抗冲击性能的影响。
如图4示出了在20℃、0℃、-20℃、-40℃、-60℃温度下充氢后的第一试样的冲击功和未充氢的第一试样的冲击功的对比示意图,可以看出,大部分充氢后的第一试样的冲击功要小于同等温度下未充氢的第一试样的冲击功。
步骤207、对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线。
为了确定充氢对于高钢级管线钢的裂纹扩展的影响程度,可以对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试。
与冲击测试类似,裂纹扩展阻力测试也是目前技术过程较为成熟的一种测试。先通过将第二试样加工为三点弯曲试样,并预制疲劳裂纹;再安装引伸计,在万能试验机上进行循环加载;根据柔度卸载法计算第二试样在每一个加载卸载循环后的裂纹尖端开口位移(CTOD,Crack-Tip Opening Displacement),并拟合得到裂纹扩展阻力曲线。
需要说明的是,详尽的裂纹扩展阻力测试步骤可以参照GB21143。
步骤208、根据充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,得到裂纹尖端开口位移。
图5示出了充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线的示意图,图中横坐标为第二试样在循环加载条件下的裂纹扩展量,纵坐标为采用柔度卸载法计算得到的第二试样的裂纹尖端开口位移(CTOD);每个方形的实心点表示一个加载卸载循环得到的数据点;通过原点的一条斜线表示的是高钢级管线钢的裂纹尖端开口位移(CTOD)的特征值线,而未过原点的一条斜线为过原点的高钢级管线钢的裂纹尖端开口位移(CTOD)的特征值线的平移线,两条线均可以体现高钢级管线钢的材料特征。
从图5中可以看出,得到的该裂纹扩展阻力曲线为韧性曲线,也就是说,该裂纹扩展为韧性扩展;第二试样的裂纹尖端开口位移的特征值为裂纹扩展阻力曲线与未过原点的高钢级管线钢的裂纹尖端开口位移的特征值线的交点所对应的裂纹尖端开口位移值,也就是为0.159。
步骤209、若裂纹尖端开口位移大于0.1mm,则高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能良好;若裂纹尖端开口位移小于0.1mm,则高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能较差。
步骤210、对未充氢的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,并对比充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线和未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线。
为了便于对比第二试样充氢前后的裂纹扩展性能,通过参照步骤207中的裂纹扩展阻力测试的步骤,对未充氢的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,可以将充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线和未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线进行对比,以确定充氢对于高钢级管线钢抗裂纹扩展性能的影响。
图6示出了未充氢的第二试样的裂纹扩展阻力曲线的示意图。可以看出,未充氢的第二试样的裂纹尖端开口位移的特征值为0.206。
经对比可知,充氢后的第二试样的裂纹尖端开口位移的特征值小于未充氢的第二试样的裂纹尖端开口位移的特征值。
步骤211、根据多个充氢后的第一试样的冲击功和充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,表征高钢级管线钢在充氢后的起裂性能。
其中,当多个充氢后的第一试样的冲击功均大于高钢级管线钢焊缝起裂功,且充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线所得的裂纹尖端开口位移大于0.1mm,则确定高钢级管线钢在充氢后不发生脆性起裂,高钢级管线钢在充氢后的起裂性能良好。
需要说明的是,多个充氢后的第一试样的冲击功均大于高钢级管线钢焊缝起裂功,且充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线所得的裂纹尖端开口位移大于0.1mm这两个条件为确定高钢级管线钢在充氢后的抗起裂性能良好的充分条件,而不是必要条件,因此若其中一个条件不符合也推不出高钢级管线钢在充氢后的抗起裂性能差。
由图4、图5和图6所知,第一试样在充氢后冲击性能略有降低,但是在不同温度下的冲击功均大于60J,可以保证高钢级管线钢材料不发生脆性起裂,第二试样在充氢后裂纹扩展特征值有所降低,但是裂纹为韧性扩展,因此,说明高钢级管线钢在承受一定程度氢环境后的起裂性能良好。
本发明实施例提供的一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,
通过对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,使得第一试样和第二试样承受一定程度的氢环境,在充氢结束后,对多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到多个充氢后的第一试样的冲击功,并对多个充氢后的第一试样的冲击功与高钢级管线钢焊缝起裂功对比;对充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,进而得到裂纹尖端开口位移,并判断裂纹尖端开口位移的取值是否大于0.1mm,确定高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能,根据多个充氢后的第一试样的冲击功和充氢后的第二试样的裂纹拓展阻力曲线,表征高钢级管线钢在充氢后的起裂性能,为高钢级管线钢在承受一定程度氢环境后的起裂性能判断提供依据。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案,并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述方法包括:
对由高钢级管线钢焊缝材料制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样;
获取试验钢管的外径、内径、运行压力、屈服强度和抗拉强度,并计算高钢级管线钢焊缝起裂功,其中,根据下述公式计算所述高钢级管线钢焊缝起裂功:
式中:CVN为所述高钢级管线钢焊缝起裂功,Ro为试验钢管的外径,Ri为试验钢管的内径,p为试验钢管的运行压力,G为0.99,Lr为0.95;
对所述多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到所述多个充氢后的第一试样的冲击功;
若所述多个充氢后的第一试样的冲击功均高于所述高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下所述高钢级管线钢焊缝材料可防止脆性起裂;若所述多个充氢后的第一试样中的任意一个第一试样的冲击功低于所述高钢级管线钢焊缝起裂功,则在该充氢条件下所述高钢级管线钢焊缝材料面临脆性起裂风险;
对所述充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线;
根据所述充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,得到裂纹尖端开口位移;
若所述裂纹尖端开口位移大于0.1mm,则所述高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能良好;若所述裂纹尖端开口位移小于0.1mm,则所述高钢级管线钢焊缝材料抗起裂性能较差;
根据所述多个充氢后的第一试样的冲击功和所述充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,表征高钢级管线钢在充氢后的起裂性能。
2.根据权利要求1所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述对由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢,得到多个充氢后的第一试样和充氢后的第二试样之前,所述方法还包括:
从高钢级管线的焊缝处获取所述多个第一试样和第二试样。
3.根据权利要求1所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述对由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样进行电化学充氢具体包括:
将所述由高钢级管线钢制成的多个第一试样和第二试样放入到电解液溶液中,并通入预设时间的电流。
4.根据权利要求3所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述电解液溶液为H2SO4溶液,且所述H2SO4溶液物质的量浓度为0.5mol/L。
5.根据权利要求3所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述电流的密度为50mA/cm2。
6.根据权利要求3所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述预设时间为3-5h。
7.根据权利要求1所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述不同温度分别为20℃、0℃、-20℃、-40℃、-60℃。
8.根据权利要求1所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述对所述多个充氢后的第一试样分别进行不同温度下的冲击测试,得到所述多个充氢后的第一试样的冲击功之后,所述方法还包括:
对多个未充氢的所述第一试样进行所述不同温度下的冲击测试,得到所述多个未充氢的第一试样的冲击功,并分别对比每个温度下的所述充氢后的第一试样的冲击功和未充氢的第一试样的冲击功。
9.根据权利要求1所述的表征氢影响高钢级管线钢起裂性能的测试方法,其特征在于,所述对所述充氢后的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线之后,所述方法还包括:
对未充氢的第二试样进行裂纹扩展阻力测试,得到未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线,并对比所述充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线和所述未充氢后的第二试样的裂纹扩展阻力曲线。
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