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1、大型焊接结构的层状撕裂一机部通用机械研究所吴恒春摘要本,文探讨了影响层状街裂的各种因素举出了层状撕裂的宏观特征和微观特征以及。,发生层状撕裂的温度文章对层状撕裂的敏惑性作了评定着重叙述了向拉伸法和里,。,,。海试验法等并提出了防止层状撕裂的儿项措施图表参考文献,。残余应力是发生层状撕裂的主要原因之一,口型当结构形式确定之后焊后残余应力与坡刚茜、、、,式焊接方法焊接规范焊接材料等有关,,。钢板板厚方向向性能较差早已引为了防止层状撕裂应尽可能降低残余应力,,起人们的注意在三十年代初就有人开始进行有时适当选用焊接接头的型式也可防止层状。,,这方面
2、的试验研究工作撕裂如图接头型式改成接头型式,。六十年代以来随着焊接结构的大型化和有时能起到防止层状撕裂的效果,、、、、复杂化在建筑桥梁船舶锅炉压力容器、化工设备、海洋结构钻架、平台以及、、核动力设备核压力容器蒸发器核安全壳,,影丛黔等许多大型焊接结构中不断出现层状撕裂分、这种情况引起了设计材料和焊接工作者的严、“’。〔’’重关注图产生层状撕裂的三种典型焊接接头,,在焊接结构中层状撕裂代旦产生则很、、与可改善层状撕裂的焊,接接头难消除若采用打磨和碳弧气刨等方法清除裂,。十字型接头缝后再重新补焊也往往会产生新的层状撕角型接头丁字型接头,,。改善
3、层状撕裂的接头裂使修复工作复杂费用既贵又耗费时间,层状撕裂是焊接结构发生疲劳破坏和脆性许多文献指出低合金高强钢的层状撕裂。,,、、破坏的主要原因之一为此近十年来国外往往由根部裂缝足趾裂缝焊道下裂缝等冷,〔‘’,。来探讨层状撕裂产生的原“进行了很多的工作裂缝诱导而起但仔细分析平井征夫因、〔‘、“、“’。,,评定方法和防止措施等的试验结果表可以看出防止冷,比裂缝的预热温度〔〕防止层状撕裂的。、,二、影响层状撕裂的因素预热温度〔玉要低也就是说防,。止冷裂的预热温度并不足以防止层状撕裂,焊接因素因此在某些情况下可能由层状撕裂导致其它,。大量层状撕裂
4、发生在焊接施工过程中最冷裂缝容易出现的是开坡、丁字型和十字型口的角型低合金高强钢产生层状撕裂的原因是片状。,焊接接头图焊后快冷产生板厚方向的硫化锰和等夹杂物当焊缝中的扩散氢一一©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net表“防止裂缝的预热温度含硫量收向断面夹杂物向向向钢板缩率裂缝裂缝砂类型玉‘勺山自山自有上,‘河勺曰匕了︸口“一勺匀一︷生。一一巧叨冈的与,匕栩门︸人。。,扩散到焊缝热影响区的夹杂物尖端
5、造成应变生成。亚,时效氢脆要容易得多型是由偏晶反应生成的在钢锭中「咦’,伊藤庆典等用插销试验对含沿树枝晶和等轴晶的晶界分布在钢板中呈层,,,的钢用含氢量的焊条状存在于含氧量中等的钢中,“,焊接焊后冷到以下立即进行向拉伸型是由偏晶反应生成的大块共晶硫化,拉伸试验持续分钟的断裂应力为锰只有在用铝比较充分脱氧的钢中才能生一。“。,,而焊后放置夭进行去氢处理后的拉断成三种硫化物中在轧制温度下以型硫“。,。应力为可见扩散氢会提高层状撕化锰的延性最好被辗成薄片状,,,裂的敏感性含氢量越高层状撕裂敏感性越稀土金属与硫和氧的亲和力很强在加稀。,,一一一大因
6、此采取措施降低含氢量是防止层状撕土的钢中不生成而形成和。,,裂的有效方法之一等稀土硫化物稀土硫化物抗变形能力强在。材料因素钢板中呈多边形或球形钢中非金属夹杂物的种类和形一般硅镇静钢钢板中的主要夹杂物是锰或、、、,··,〔’。‘“’‘’一状锰铁硅酸盐呈,。钢中非金属夹杂物的种类和形状与冶炼操片状还有亚型或工型硫化物而铝镇静钢钢、。,作脱氧方法和压力加工工艺等有关主要有板中主要是和还有少量难以变形、··。,。。,硫化物硅酸盐和氧化物三类其中硫化物又的铝硅酸盐呈颗粒状。分班型量多时呈链状或群状,硫化锰呈薄片状至于工一一,,型是硫氧化锰在钢板中呈用
7、硅和铝脱氧的钢根据硅和铝的加入数量与,,。圆形主要在含氧很高的沸腾钢和半镇静钢中加入次序的不同所形成的夹杂物比较复杂一一©1994-2010ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net,。,通常夹杂物的膨胀系数与钢不一样膨许多研究指出当含量降到左,,,胀系数大于钢的如硫化物其周围形成空右时的作用可以忽略如果仇含,,。隙膨胀系数小于钢的如弹性模量量很多也可能引起层状撕裂,、、硅,。,〕为钢的倍在其周围形成嵌镶应力酸盐的影响
8、,并在平行于板面的方向形硅镇静钢板中的夹杂物主要是锰硅酸盐和。,成微裂缝用扫描电镜和能谱射线仪分析证亚型或工型硫化物片状硅酸盐是引起层状撕,,。,实大块夹杂物往往是复合型的并且有
