T型管節(jié)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)效效果驗(yàn)證

為了提高海洋平臺(tái)管節(jié)點(diǎn)的疲勞壽命，本文采用了振動(dòng)時(shí)效工藝對(duì)普通碳鋼T型焊接管節(jié)點(diǎn)進(jìn)行消除應(yīng)力。通過疲勞試驗(yàn)證明，經(jīng)過振動(dòng)時(shí)效工藝處理的管節(jié)點(diǎn)疲勞壽命比未經(jīng)處理的管節(jié)點(diǎn)提高一倍以上。為研究其機(jī)理，對(duì)振動(dòng)時(shí)效前后進(jìn)行殘余應(yīng)力測(cè)試。

本次殘余應(yīng)力測(cè)試采用盲孔法，因疲勞試驗(yàn)和研究分析證明裂紋多發(fā)生在截面突變的焊趾處，故選擇該處作為測(cè)點(diǎn)。

從振動(dòng)時(shí)效前后主管上殘余應(yīng)力分布曲線可知，振動(dòng)時(shí)效前殘余應(yīng)力分布不均；0°方向應(yīng)力最高達(dá)203MPa，平均應(yīng)力水平為91.7MPa，第一主應(yīng)力方向大體與焊縫垂直。而經(jīng)振動(dòng)處理后，殘余應(yīng)力分布趨于均化。最高應(yīng)力移到±20%左右，其應(yīng)力小于80Mpa；而最小應(yīng)力仍在90°附近，其量值為15MPa；平均應(yīng)力水平降到49MPa，即總應(yīng)力水平下降率為47.3%，且第一主應(yīng)力的方向變緩。

受面內(nèi)彎矩的T型管節(jié)點(diǎn)疲勞試驗(yàn)表明，未經(jīng)處理件的開裂點(diǎn)基本發(fā)生在0°附近，而經(jīng)振動(dòng)時(shí)效的節(jié)點(diǎn)其開裂點(diǎn)移到±20°左右。

上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明焊接殘余應(yīng)力及其分布是影響管節(jié)點(diǎn)疲勞破壞的重要因素，振動(dòng)時(shí)效可有效降低和均化管節(jié)點(diǎn)殘余應(yīng)力。