螺旋焊管试样不平度对规定总伸长应力测定值的影响

　　1　前言

　　API 5L标准和GB/T9711.1标准均规定采用冷压平试样测定管体横向拉伸试样的屈服强度即规定总伸长应力Rt0.5,但对试样展平程度未给出具体的要求,通过试验研究试样不平度对规定总伸长应力Rt0.5测定值的影响,分析产生测量误差的原因,给出正确测量管体横向拉伸试验规定总伸长应力Rt0.5对试样不平度的具体要求,对于指导焊管拉伸试验,保证试验结果的准确性是十分必要的。

　　2　试验方法

　　2.1　取样

　　分别对426×8mm,Q235B和711.2×10.72mm,X65两种规格、钢级钢管取样试验,试样在与焊缝成90°～180°处截取,取样方向为管体横向,为保证同规格钢管试样力学性能的一致性,试样均分别取自同一根钢管的同一位置。

　　2.2　试样展平方法

　　采用液压万能材料试验机抗压装置对机加工后的试样进行展平,展平时缓慢均匀加载至一定载荷后保持10～20s卸载,通过控制载荷控制试样展平程度,对不平度大的试样两端部单独展平,以便试验时试样的夹持。

　　2.3　试样不平度的测量

　　展平后的试样采用自制的长50mm的直尺和塞尺进行不平度的测量,测量时将直尺紧靠在试样凹面上,用塞尺测量最大间隙,测量应在试样减窄区进行,测量三处取其平均值。

　　2.4　试验仪器、设备

　　WAW-Y500型微机控制电液伺服万能材料试验机,SGS50-50型电子式引伸计。

　　2.5　引伸计装夹方式

　　引伸计装夹在试样侧面试样平等段内。

　　2.6　试验控制方法:

　　试验方法符合GB/T228-87标准的要求,同规格钢管试样采用相同的控制方式。

　　3　试验结果及试验分析

　　3.1　试验结果

　　两种规格钢管不同不平度试样的试验结果分别见表1、表2。

　　表1、表2中:f为试样不平度;ΔRt0.5为不平试样与充分展平试样(f约为0.05)规定总伸长应力Rt0.5的测量误差;R为不平试样与充分展平试样规定总伸长应力Rt0.5的相对误差;Rb为抗拉强度。

　　3.2　试验分析

　　(1)由于试样不平度的存在,拉伸试验过程中引伸计标距内的变形实际由两部分组成,一是弯曲试样受拉展平产生的变形,另一个是试样真实的弹塑性变形(相当于完全展平后试样的拉伸变形),由于不平试样受拉展平所需应力很小,相对于试样产生相同真实弹性变形所需的拉伸应力可忽略不计,试样受拉展平产生的变形为附加变形,假定试样引伸计标距内为规则圆弧,圆弧半径r,试样不平度f,由图1可得出:

　　(注:引伸计标距为50mm,Δl、ΔE分别为试样不平度产生的附加变形和附加应变)