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海洋平台是海上石油开采的重要设施,随着海洋资源开采向深海发展,海洋石油装置将更加依赖系泊设备。海洋系泊链处在复杂外力、低温和腐蚀等恶劣的工作环境下,极易发生脆性断裂,因此对其韧性的研究具有重要意义。本文研究主要依托于国家工业与信息化部项目《海洋半潜式钻井平台总体建造及安装关键技术研究》<2009>382号。本文针对海洋平台系泊链钢及焊接接头的CTOD试验进行研究。提出了低温双引伸计法并对低温下6-J关系进行了拟合。同时文中还利用扫描电子显微镜讨论了焊接接头的微观组织并与CTOD建立了关系。本文主要研究内容和结论如下：1、根据规范对系泊链钢及闪光接头试样分别进行了低温(-20℃) CTOD试验,发现所得系泊链钢和接头的CTOD值基本满足规范要求。并发现无论是焊缝还是母材的CTOD值都有较大的离散性,母材试样相对焊缝试样平均值较大,标准差较小,离散系数较小2、对强度相近、温度相同、焊接和热处理工艺相近的系泊链钢及焊接接头CTOD试验数据进行了数理统计分析,发现无论是母材试样还是焊缝试样CTOD都可以用正态分布与威布尔分布来描述。但是对于焊缝试样更适合用威布尔分布来描述,而对于母材试样则更适合用正态分布来描述。3、提出了低温双引伸计法,并对其适用性进行了讨论。为了得到比较精确的测量结果,对试验装置进行了特殊设计(避免了夹具变形及装置间隙的影响)；由于同一试样同时得到两种数据,减小了由于试样的不同带来的试验误差。用此方法研究了在低温(-20℃)下系泊链钢的δ-J关系；采用多剖面法取样读数得到CTOD值与J积分值并建立两者之间的关系；修正了BS7448中关于CTOD值计算的公式。4、研究焊缝试样对-20℃下系泊链钢焊缝试样的CTOD值和夏比冲击值进行了无量纲化的线性拟合并进行了有效性检验,得出了二者之间的线性关系图和函数关系式。5、研究了系泊链刚焊接接头微观组织对韧性的影响。改进了微观试验取样方法,提出了针对闪光对接接头独特的金相分析取样方法。利用定量分析和定性分析相结合的方法来进行微观组织分析,将计算机图形处理技术引入到碳化物含量和晶粒直径测量中。得出了CTOD与晶粒尺寸以及碳化物颗粒含量的定量关系,并进行了讨论。6、研究了回火温度对韧性和强度的影响：得出母材最佳回火温度为640℃,此时的CTOD值和强度值皆高；得出焊缝试样强度最高的回火温度为640℃,韧性(CTOD值和夏比冲击值)最好时的回火温度为650°C。