孙 宏， 宗秋丽， 郑青昊， 闵祥玲， 王 瑾 编译

（1. 渤海石油装备华油钢管公司， 河北 青县062658；2. 渤海石油装备研究院， 河北 青县062658；3. 中国石油技术开发有限公司， 北京100028）

落锤撕裂试验 （DWTT） 被广泛用于评估管线钢抗脆性断裂性能。 然而， 近年来高韧性管线钢在DWTT 期间经常发生异常断裂。 异常断裂也称为逆向断裂， 定义为DWTT 试样的缺口尖端处为韧性启裂， 但在锤击侧出现解理断裂。 为了阐明异常断裂发生的机理并防止管道长程脆性断裂扩展， 已经进行了许多关于异常断裂的研究， 并掌握了异常断裂发生机制。

本研究在准静态载荷条件下分析了DWTT试样在锤击侧的压缩预应变。 从准静态加载和卸载的DWTT 试样中制取夏比冲击试样， 研究预应变对韧性的影响。 此外， 还进行了人字形缺口DWTT （CN-DWTT）、 预制 裂纹DWTT （SPCDWTT） 及非全尺寸气体爆破试验， 以比较韧脆转变温度。 在这些试验的基础上， 讨论了缺口形状对韧脆转变温度的影响以及DWTT 与钢管试验之间的相关性。 另外， 还考虑了预应变与异常断口形貌（AFA） 之间的关系。

1 试验材料和过程

1.1 试验材料

图1 钢管母材夏比冲击试验结果

本研究所使用的材料为热机械控制工艺（TMCP） 制造的API 5L X65 钢级UOE 管线钢管， 试验材料的力学性能见表1。 钢管的外径为609.6 mm， 壁厚为19.1 mm， 长度为9 000 mm。表1 还列出了管体的拉伸性能和夏比冲击吸收能量， 拉伸试样为直径8.9 mm 横向圆棒试样。 图1为钢管母材夏比冲击试验结果， 在0 ℃下钢管的夏比冲击上平台能量为382 J。

表1 试验材料的力学性能

1.2 落锤撕裂试验