بررسی رفتار مکانیکی جوش لوله فولادی انتقال گاز API X70 با نمونه‌های آزمایشگاهی کشش تک محوری و خمش سه‌نقطه‌ای

Abstract

ناحیه جوش لوله فولادی API X70 به دلیل نواقص ذاتی، می‌تواند منطقه مستعد جهت شروع و رشد ترک و نهایتا آسیب سازه باشد. در تحقیق حاضر رفتار مکانیکی درز جوش مارپیچ لوله API X70 در سه ناحیه (فلز پایه، ناحیه متاثر از حرارت و فلز جوش) با استفاده از نمونه‌های آزمون کشش تک‌محوری و خمش سه ‌نقطه‌ای بررسی شد. برای تعیین خواص کششی فولاد سه نمونه تخت ماشین‌کاری شده از هر ناحیه استفاده شد. همچنین یک نمونه خمش سه نقطه‌ای با شیار اولیه در هر سه ناحیه آزمایش شد. با ترسیم نمودار نیرو–جابجایی مقادیر ویژه نیرو (تسلیم، حداکثر و شکست) و انرژی متناظر با این مقادیر (انرژی شروع و گسترش ترک) بررسی و نتایج به لحاظ ارتباط با ریز ساختار هر ناحیه تحلیل شد. همچنین بوسیله یک رابطه تحلیلی بر اساس میدان خطوط لغزش، تنش تسلیم ماده با استفاده از نمونه خمش سه نقطه‌ای برای هر سه ناحیه تعیین و با نتایج آزمون کشش تک‌محوری مقایسه شد. از آزمون کشش مقادیر میانگین تنش تسلیم برای سه ناحیه فلز پایه، ناحیه متأثر از حرارت و فلز جوش به ترتیب 560، 514 و 507 مگاپاسکال و از آزمون خمش سه ‌نقطه‌‌ای به ترتیب 604، 582 و 575 مگاپاسکال بدست آمد.