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焊接脆性断裂的原因_预防焊接结构脆性断裂的措施

发布时间:2021-05-12 发布时间:
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  焊接脆性断裂的原因

  焊接结构(比铆接结构更)易发生脆性断裂,其原因有:

  (1)焊接后往往残留有缺陷,如气孔、尖碴、裂纹或未焊透;

  (2)焊接后内部存在残余应力;

  (3)焊接接头往往刚性较大,材料的塑性降低;

  (4)焊接将结构连成整体,裂缝一旦发展,范围很大。

  发生脆性破坏的原因:

  (1)化学成份:C/P/S/O等;

  (2)冶炼方法和轧钢工艺;

  (3)冷加工硬化:常温下冷加工过程中,产生塑性变形和时效硬化;

  (4)复杂应力状态;

  (5)温度“蓝脆现象”;钢材脆断易在低温(尤其T《-10°C)下发生。

  预防焊接结构脆性断裂的措施

  1、材料的选择

  焊接结构用材料的选择原则是既要保证结构的安全可靠使用,又要注重经济效果。首先应保证该材料在使用温度下具有合格的缺口冲击韧度。通常用材料的断裂韧度与屈服强度的比值来评定选用的材料,比值越大越安全,当比值小于0.5时,不能承受较大的塑性变形。另外,钢材中含有C、N、O、H、S、P等元素时,将增加钢材的脆性;而钢中含有适量的Mn、Ni、Cr、V等合金元素,将有助于减少钢的脆性。

  2、设计合理的焊接结构

  在设计有脆断倾向的焊接结构时,尽量减少焊接结构或接头部位的应力集中,焊接结构截面发生改变的地方,不要形成尖角,必须设计成平缓、圆滑过渡。焊接结构最好采用应力系数较小的对接接头形式。应尽量避免应力集中系数较大的搭接接头。不同板厚焊接的对接接头,求接头处应尽量圆滑过渡。应将焊缝设计在易于焊接和检验的位置,避免和减少焊缝的缺陷。避免焊缝数量过度集中,按焊接规程焊缝间距大于最小间距。

  尽量减少焊接结构的刚度,在满足焊接结构的使用条件下,应当减少结构的刚度,以降低应力集中和附加应力的影响。尽量不采用过厚的的截面,在满足焊接结构强度的同时,尽量不采用很厚的截面,因为增加厚度的结果会使钢材的转变温度提高,从而降低其断裂韧度值,反而容易引起脆断。同一结构上的焊缝应和主要受力焊缝一样给予足够重视,因为脆性裂纹一旦在这些不受到重视的接头部位产生,就会迅速扩散到主要受力的构件中,使结构破坏。因此,对于一些次要的附件也应重视,不要再在受力构件上随意增焊附件。在编制焊接工艺中,应尽量考虑减少焊接残余应力值,必要时进行消应力热处理。


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