焊接層狀撕裂產生的原因_焊接層狀撕裂的措施

2020-11-23 電子發燒友

焊接層狀撕裂產生的原因_焊接層狀撕裂的措施

網絡整理 發表於 2019-11-25 15:05:44

　　焊接層狀撕裂產生的原因

　　所謂層狀撕裂是一種受多種冶金因素和機械因素制約而造成焊接鋼結構破壞的複雜現象。層狀撕裂是一種發生在熱影響區或平行於板表面的熱影響區附近的階梯狀裂紋，它最容易沿著脆化區和拉長的硫化錳等區域發生。當鋼發生分層的敏感性很大時，很可能發生層狀撕裂。

　　從冶金學方面講，鋼板出現層狀撕裂的主要原因是：鋼中的硫化錳和氧化鋁夾雜，氫、氧氣體夾雜和鑄造缺陷等形成的剝離裂紋源。如鋼中的硫含量過高或有粗大的硫化錳非金屬夾雜物存在，當鋼坯進行熱加工時，在高溫下硫化錳夾雜

　　易於變形而被拉長，在平行鋼板軋制表面方向上則形成細長的大片硫化錳夾雜，即剝離性裂紋源。當鋼板厚度方向承受一定的拉應力時，首先通過非金屬夾雜物與鋼材基體界面的剝離或非金屬夾雜物的破裂而形成微孔或微裂紋；之後是因微孔或微裂紋之間鋼材基體的破壞而造成同一平面上相鄰微孑L或微裂紋連接成為裂紋；最後通過垂直剪切使相鄰平面上的裂紋連接成階梯狀裂紋，造成焊接鋼結構的破壞。

　　

　　焊接層狀撕裂的措施

　　第一，精練鋼廣泛採用鐵水先期脫硫的辦法，並用真空脫氣，可以冶煉出含硫只有0.003~0.005%的超低硫鋼，它的斷面收縮率（Z向）可達23~25%。

　　第二，控制硫化物夾雜的形態是把MnS變成其他元素的硫化物，使在熱軋時難以伸長，從而減輕各向異性。目前廣泛使用的添加元素是鈣和稀土元素。經過上述處理的鋼，可製造出Z向斷面收縮率達50~70%的抗層狀撕裂鋼板。

　　第三，從防止層狀撕裂的角度出發，在設計和施工工藝上主要是避免Z向應力和應力集中，具體措施按下例參考：

　　（1）應儘量避免單側焊縫，改用雙側焊縫可緩和焊縫根部區的應力狀態，為防止應力集中。

　　（2）採用焊接量少的對稱角焊縫代替焊接量大的全焊透焊縫，以免產生過大的應力。

　　（3）應在承受Z向應力的一側開坡口。

　　（4）對於T型接頭，可在橫板上預先堆焊一層低強的焊接材料，以防止焊根裂紋，同時亦可緩和焊接應變。

　　（5）為防止由冷裂引起的層狀撕裂，應儘量採用一些防止冷裂的措施，如減少氫量、適當提高預熱、控制層間溫度等。

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