CTOD實驗簡介

海洋鋼結(jié)構(gòu)以及超大噸位船體目前都采用厚板結(jié)構(gòu)，由于其板厚大，焊接接頭繁多，接頭形式復(fù)雜，因此具有良好的斷裂韌性顯得越來越重要，材料的韌性是材料強度和塑性的綜合表現(xiàn)，與材料本身、熱處理及加工工藝有關(guān)。而斷裂韌性是基于斷裂力學(xué)的概念，假定結(jié)構(gòu)中存在缺陷-裂紋，研究其承載能力，受到載荷作用時，裂紋尖端高度應(yīng)力集中，將發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致裂紋尖端的鈍化，裂紋表面也隨之張開。CTOD(Crack Tip Opening Displacement)就是裂紋尖端表面張開的位移量δ，δ可以作為裂紋尖端應(yīng)力場強度的度量，δ值越大，裂紋尖端的抗開裂性能越好；反之，韌性越差。

依照EEMUA 158:1994規(guī)范，對厚度50mm以上的鋼板要做焊后熱處理（PWHT）或CTOD試驗。挪威規(guī)范Norske Standard M101規(guī)定：鋼板厚度超過50mm的焊接接頭須進行CTOD試驗；若屈服強度超過500MPa，則鋼板厚度超過30mm時，其焊接接頭就必須做CTOD試驗。

海洋結(jié)構(gòu)以及船體結(jié)構(gòu)均采用大厚板進行焊接，通常采用PWHT來消除焊后殘余應(yīng)力，改善焊接接頭的斷裂韌性，但是PWHT成本高，施工周期長，因此有必要采用更經(jīng)濟高效的替代方法。在DNV-OS-F101標準中規(guī)定“當(dāng)斷裂韌性達到一定要求值時，可免除焊后熱處理”，可通過CTOD試驗進行斷裂韌性測試。根據(jù)船級社及鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范說明，歐美國家的制造業(yè)，在焊接厚度≥50mm鋼板時，為免除焊后熱處理，廣泛采用CTOD試驗作為測試手段。

天泰CTOD實驗采用Instron8802動態(tài)試驗系統(tǒng)，最低實驗溫度可達零下30℃，對60~90mm厚EH36/EH47等高強鋼板及焊縫均可進行相關(guān)CTOD實驗。

部分產(chǎn)品CTOD實驗結(jié)果如下：

TF-210+Ni1K  斷口形貌

TF-210+Ni1K  F-V曲線