CTOD實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)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(lái)越重要，材料的韌性是材料強(qiáng)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(shí)，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(kāi)。CTOD(Crack Tip Opening Displacement)就是裂紋尖端表面張開(kāi)的位移量δ，δ可以作為裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的度量，δ值越大，裂紋尖端的抗開(kāi)裂性能越好；反之，韌性越差。

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

海洋結(jié)構(gòu)以及船體結(jié)構(gòu)均采用大厚板進(jìn)行焊接，通常采用PWHT來(lái)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(zhǎng)，因此有必要采用更經(jīng)濟(jì)高效的替代方法。在DNV-OS-F101標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“當(dāng)斷裂韌性達(dá)到一定要求值時(shí)，可免除焊后熱處理”，可通過(guò)CTOD試驗(yàn)進(jìn)行斷裂韌性測(cè)試。根據(jù)船級(jí)社及鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范說(shuō)明，歐美國(guó)家的制造業(yè)，在焊接厚度≥50mm鋼板時(shí)，為免除焊后熱處理，廣泛采用CTOD試驗(yàn)作為測(cè)試手段。

天泰CTOD實(shí)驗(yàn)采用Instron8802動(dòng)態(tài)試驗(yàn)系統(tǒng)，最低實(shí)驗(yàn)溫度可達(dá)零下30℃，對(duì)60~90mm厚EH36/EH47等高強(qiáng)鋼板及焊縫均可進(jìn)行相關(guān)CTOD實(shí)驗(yàn)。

部分產(chǎn)品CTOD實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

TF-210+Ni1K  斷口形貌

TF-210+Ni1K  F-V曲線(xiàn)