بررسي انرژي شكست در درزجوش و فولاد پايه لوله API X65 با استفاده از آزمايش خمش سه‌نقطه‌اي

در لوله‌هاي فولادي جوش‌كاري‌شده انتقال گاز، ناحيه جوش به‌دليل نواقص ذاتي ساختاري مي‌تواند منطقه مستعد جهت شروع و رشد ترك و نهايتاً آسيب سازه باشد. به‌دليل شرايط خاص منطقه جوش، بررسي انرژي شكست در درزجوش لوله‌هاي فولادي براي مهندسين و طراحان خط داراي اهميت است. در اين مقاله آزمايش خمش سه‌نقطه‌اي (مطابق هندسه نمونه استاندارد آزمايش ضربه سقوطي) به‌صورت شبه‌استاتيكي بر روي درزجوش مارپيچ و فلز پايه لوله فولادي نوع API ۶۵ انجام و نمودار نيرو برحسب جابه‌جايي استخراج شده است. وجود اُفت‌هاي ناگهاني نيرو در نمودار نيرو جابه‌جايي نمونه درزجوش نشان‌دهنده ساختار نامتجانس جوش است. با ترسيم نمودار نيرو جابه‌جايي، نيروي تسليم و حداكثر، مقدار رشد ترك پايدار و انرژي شكست نمونه‌هاي فلز پايه و درزجوش شامل انرژي شروع و رشد ترك بررسي و مقايسه شد. همچنين نسبت اُفت نيرو به نيروي نهايي در ميزان جابه‌جايي يكسان مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج نشان‌دهنده بالاتربودن نيروي تسليم و پايين‌تربودن نيروي حداكثر، مقدار رشد ترك پايدار و انرژي شكست نمونه درزجوش نسبت به نمونه فلز پايه است. همچنين پايين‌تربودن نسبت اُفت نيرو به نيروي نهايي (در يك جابه‌جايي يكسان) در فلز پايه، مقاومت بالاي فلز پايه در برابر گسترش ترك را نشان مي‌دهد.