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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),第五節(jié) 層 狀 撕 裂,一、層狀撕裂的特征及其危害性,大型厚壁結(jié)構(gòu)，在焊接過(guò)程中會(huì)沿鋼板的厚度方面出現(xiàn)較大的拉伸應(yīng)力，如果鋼中有較多的夾雜，那么沿鋼板軋制方向出現(xiàn)一種臺(tái)階狀的裂紋，一般稱為層狀撕裂。,層狀撕裂是一種內(nèi)部沿軋向的應(yīng)力開裂，它的特征是呈階梯狀，這是其他裂紋所沒有的。,層狀撕裂常出現(xiàn)在T形接頭、角接頭和十字接頭中。,層狀撕裂的產(chǎn)生與鋼種強(qiáng)度級(jí)別無(wú)關(guān)，主要與鋼中的夾雜量及分布形態(tài)有關(guān)。,根據(jù)層狀撕裂產(chǎn)生的位置大體可分三類：,1在焊接熱影響區(qū)焊趾或焊根處由冷裂紋而誘發(fā)現(xiàn)成的層狀撕裂；,2在焊接熱影響區(qū)
2、沿夾雜開裂，是工程上最常見的層狀撕裂；,3遠(yuǎn)離熱影響區(qū)母材中沿夾雜開裂，這種情況多出現(xiàn)在有較多MS的片狀?yuàn)A雜的厚板結(jié)構(gòu)中。,層狀撕裂主要發(fā)生在低合金高強(qiáng)鋼的厚板焊接結(jié)構(gòu)中，多用于海洋采油平臺(tái)、核反響堆壓力容器及潛艇外殼等重要結(jié)構(gòu)。,二、層狀撕裂的形成機(jī)理及其影響因素,一層狀撕裂的形成機(jī)理,厚板結(jié)構(gòu)焊接時(shí)，特別是T形和角接接頭，在強(qiáng)制拘束的條件下，焊縫收縮時(shí)會(huì)在母材厚度方向產(chǎn)生很大的拉伸應(yīng)力和應(yīng)變，當(dāng)應(yīng)變超過(guò)母材金屬的塑性變形能力時(shí)沿板厚方向，夾雜物與金屬基體之間就會(huì)發(fā)生別離而產(chǎn)生微裂，在應(yīng)力的繼續(xù)作用下，裂紋尖端沿著夾雜所在平面進(jìn)行擴(kuò)展，就形成的所謂“平臺(tái)。,二影響層狀撕裂的因素,1非金屬夾雜
3、物的種類、數(shù)量和分布形態(tài)它是產(chǎn)生層狀撕裂的根本原因，是造成鋼的各向異性、力學(xué)性能差異的內(nèi)在因素。鋼中夾雜物一般常見的有硫化物、各種硅酸鹽和鋁酸鹽等，,2Z向拘束應(yīng)力,厚壁結(jié)構(gòu)在焊接過(guò)程中承受不同程度的Z向拘束應(yīng)力，同時(shí)還不焊后的剩余應(yīng)力及負(fù)載，它們是造成層狀撕裂的力學(xué)條件。,3氫的影響,在焊接熱影響區(qū)附近，由冷裂誘發(fā)成為層狀撕裂中氫是一個(gè)重要的影響因素，,三、層狀撕裂的判據(jù),一Z向拉伸斷面收縮率Z為判據(jù),二插銷Z向應(yīng)力為判據(jù),四、防止層狀撕裂的措施,一選用具有抗層狀撕裂的鋼材，降低鋼中夾雜物的含量和控制夾雜物的形態(tài)，來(lái)提高鋼板厚向的塑性是有效的。,二設(shè)計(jì)和工藝上的措施,在設(shè)計(jì)和施工工藝上主要是防止Z向應(yīng)力和應(yīng)力集中，具體措施如下：,1應(yīng)盡量防止單側(cè)焊縫，改用雙側(cè)焊縫，這樣可以緩和焊縫根部的應(yīng)力狀態(tài)，并防止應(yīng)力集中。,2在強(qiáng)度允許的情況下，盡量采用焊接量少的對(duì)稱角焊縫來(lái)代替焊接量大的全焊透焊縫，以防止產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。,3應(yīng)在承受Z向應(yīng)力的一側(cè)開坡口。,4對(duì)于T形接頭，可在橫板上預(yù)先堆焊一層低強(qiáng)的熔敷金屬，以防止焊根出現(xiàn)裂紋，同時(shí)亦可緩和橫板的Z向應(yīng)力。,5為防止由冷裂引起的層狀撕裂，應(yīng)盡量采用一些防止冷裂的措施，如降低氫量、適當(dāng)提高預(yù)熱、控制層間溫度等。,
55焊接裂紋-層狀撕裂
