压力容器材料强度计算准则

  在试样仍承受载荷时,试样标距段的塑性变形(非比例延伸率)达到了0.2%时的应力。Rr0.2为材料拉伸试验中,试样承受的载荷达到某一点时即卸载,使试样已产生的弹性变形消失,而试样所残余的塑性变形(残余延伸率)刚好等于标距长度的0.2%.则试样在该点承受的应力即为Rr0.2.

  压力容器强度计算的基本准则之一为:在承载时容器整体(壳体等)应控制不得产生明显的塑性变形,因而以Rp0.2作为材料强度指标是恰当的。至于容器卸载后容器整体所残余的塑性变形量并不是压力容器一定要控制的因素,以Rr0.2作为材料强度的控制指标显然不如以Rp0.2作为材料强度的控制指标更为恰当。

  Rp0.2是很容易准确测定的值。从拉伸曲线的坐标原点起,在变形轴线上取标距长度0.2%长度得到一点,从此点作弹性直线段的平行线与拉伸曲线相交,该交点标示的应力值即为Rp0.2.而Rr0.2是不能准确测定的值。拉伸试样被加载到某一载荷点后卸载,使其残余塑性变形量刚好等于试样标距长度的0.2%,要准确确定这一载荷点几乎是不可能的。GB/T228)2002中具体规定了对Rp和Rt的测定方法,但却没有规定对Rr的测定方法,而只规定了对Rr的验证方法:/试样施加相应于规定残余延伸强度(Rr)的力,保持力1012s,卸除力后验证残余延伸率未超过规定百分率0.如要测定Rr0.2可参考标准附录5卸力方法测定规定残余延伸强度Rr0.2举例6,该方法过程较复杂,而且只能获得近似值。

  我国钛材生产厂在检验Rr0.2是否合格时,一般均测Rp0.2.由于同一材料的Rr0.2要比Rp0.2高,如果所测Rp0.2值超过了规定的Rr0.2下限指标,可以认为其Rr0.2也合格。这样也只能验证Rr0.2是否合格,给不出Rr0.2的实测值。

  美国材料用Rp0.2和Rt0.5.至今除中国的钛材标准采用Rr0.2外,压力容器还没有看到其他国家和其他材料采用Rr0.2的事例。美国的拉伸试验方法标准有ASTME8和ASTMA370,标准中只采用了两种条件屈服强度项目,名称一为Yieldstrength,0.2offse;t另一为Yieldstrength,0.5%extensionunderload.美国标准中的强度项目只用名称,不同符号,这两个项目分别与我国、ISO、EN的符号Rp0.2和Rr0.5相当。美国拉伸试验方法标准中并没有相当于Rr0.2的强度项目。认为中国钛材标准模仿采用了美国标准中的Rr0.2是没有依据的。

2016-03-17 回复
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2017-01-22 10:06:56 回复