PWHT

这是 A533B-1 焊接平板四道题的压轴。它是第三题 [[bs7910-a533b-hlaw-fad-walkthrough|HLAW]] 的对照件，把整组试验里 PWHT 的威力推到最显眼的地方。 四道题的共同背景与方法见总览文 [[bs7910-a533b-residual-stress-fad|《残余应力会把评定点推到哪里去？》]]。 这道题问什么 HLHT = High-$L_r$ + Heat-Treated：做了 PWHT、评定温度 −30 ℃、高载荷比。它与 HLAW 同温同区，区别还是那一件事——焊后热处理。但在 −30 ℃ 这个温度上，PWHT 带来的是双重收益： 松残余：残余 $K_I^S$ 从焊态的 46 掉到 5 MPa·m$^{0.5}$； 恢复韧性：−30 ℃ 已接近韧脆转变区，PWHT 让焊缝韧性脱离下平台、数量级回升——$K_{mat}$ 从 HLAW 的 62 跳到 321 MPa·m$^{0.5}$。 两条路径叠加，纵坐标 $K_r$ 会被大幅拉低。但结论会因此翻盘吗？这正是压轴题的看点。 原理：纵坐标暴跌，但横坐标仍可能越界 评定仍是 BS 7910:2019 §7.3.3 Option 1。$K_r$ 的两项分子都变小了（残余更小、$K_{mat}$ 更大），纵坐标必然大幅下降。但要记住 FAD 是二维判据：除了纵轴 $K_r$ 要在失效评定曲线之下，横轴还必须满足 $L_r < L_{r,max}$（塑性截断，§7.3.2）： $$ L_{r,max} = \frac{\sigma_Y + \sigma_U}{2\sigma_Y} \approx 1.15 \quad (\sigma_Y=520,\ \sigma_U=677) $$韧性再高，也救不了一个已经净截面屈服（$L_r \ge L_{r,max}$）的截面。 ...

这是 A533B-1 焊接平板四道题的第二题，是第一题 [[bs7910-a533b-llaw-fad-walkthrough|LLAW]] 的对照件。两题的设计就是为了做单变量对比： 四道题的共同背景与方法见总览文 [[bs7910-a533b-residual-stress-fad|《残余应力会把评定点推到哪里去？》]]。 这道题问什么 LLHT = Low-$L_r$ + Heat-Treated：做了焊后热处理（PWHT）、评定温度 −120 ℃、低载荷比。它和 LLAW 同温、同区、用的是同一组实测残余应力廓线——唯一的变量就是 PWHT。热处理把焊接残余应力松弛掉了至少一个数量级，残余 $K_I^S$ 从焊态的 46 掉到 5 MPa·m$^{0.5}$。承载力随之从 LLAW 的 1.27 MN 升到 2.19 MN（约 1.7 倍）。 这道题要回答的是对照问题：把残余应力松掉，评定点会回落多少？ 原理：同一把尺子，只动残余这一项 评定仍走 BS 7910:2019 §7.3.3 Option 1，坐标定义与第一题完全相同： $$ K_r = \frac{K_I^P + K_I^S}{K_{mat}} + \rho, \qquad L_r = \frac{\sigma_{ref}}{\sigma_Y} $$残余应力作为二次应力，只进 $K_r$、不进 $L_r$（§7.3.6）。所以这道对照题真正改变的，只有 $K_r$ 分子里的 $K_I^S$ 这一项：从 46 变成 5。 输入一览 参数 值 与 LLAW 之差 裂纹深度 $a_0$ / 半长 $c_0$ 18.6 / 87 mm 几乎相同 板厚 $B=t$ / 宽 $W$ 71 / 600 mm 相同 一次膜 $P_m$ / 弯 $P_b$ 0 / 424 MPa 载荷更高（断裂载荷 2.19 MN） 屈服 $\sigma_Y$ / 抗拉 $\sigma_U$ 596 / 772 MPa 相近 断裂韧性 $K_{mat}$ 46 MPa·m$^{0.5}$ PWHT 焊缝 @ −120 ℃ 残余 $K_I^S$（直输） 5 MPa·m$^{0.5}$ 46 → 5（松弛一个数量级） 在计算器里怎么填 输入步骤与第一题相同（先在顶部「Assessment Option (FAD)」选 Option 1，再按卡片填几何、应力、材料、韧性）。本题只需把三处数值换成 LLHT 的：一次弯曲 $P_b=424$、断裂韧性 $K_{mat}=46$、二次 $K_I^S$ 直输 5。塑性交互 $\rho$ 仍用默认的 Annex R 自算。 ...