焊接裂纹层状撕裂.pptx

第第第第1 1页页页页/共共共共8 8页页页页 根据层状撕裂产生的位置大体可分三类：根据层状撕裂产生的位置大体可分三类：（1 1）在焊接热影响区焊趾或焊根处由冷裂纹而诱发）在焊接热影响区焊趾或焊根处由冷裂纹而诱发现成的层状撕裂；现成的层状撕裂；（2 2）在焊接热影响区沿夹杂开裂，是工程上最常见）在焊接热影响区沿夹杂开裂，是工程上最常见的层状撕裂；的层状撕裂；（3 3）远离热影响区母材中沿夹杂开裂，这种情况多）远离热影响区母材中沿夹杂开裂，这种情况多出现在有较多出现在有较多MSMS的片状夹杂的厚板结构中。的片状夹杂的厚板结构中。层状撕裂主要发生在低合金高强钢的厚板焊接层状撕裂主要发生在低合金高强钢的厚板焊接结构中，多用于海洋采油平台、核反应堆压力容器结构中，多用于海洋采油平台、核反应堆压力容器及潜艇外壳等重要结构。及潜艇外壳等重要结构。第第第第2 2页页页页/共共共共8 8页页页页二、层状撕裂的形成机理及其影响因素二、层状撕裂的形成机理及其影响因素（一）层状撕裂的形成机理（一）层状撕裂的形成机理（一）层状撕裂的形成机理（一）层状撕裂的形成机理 厚板结构焊接时，特别是厚板结构焊接时，特别是T T形和角接接头，在强制形和角接接头，在强制拘束的条件下，焊缝收缩时会在母材厚度方向产生拘束的条件下，焊缝收缩时会在母材厚度方向产生很大的拉伸应力和应变，当应变超过母材金属的塑很大的拉伸应力和应变，当应变超过母材金属的塑性变形能力时（沿板厚方向），夹杂物与金属基体性变形能力时（沿板厚方向），夹杂物与金属基体之间就会发生分离而产生微裂，在应力的继续作用之间就会发生分离而产生微裂，在应力的继续作用下，裂纹尖端沿着夹杂所在平面进行扩展，就形成下，裂纹尖端沿着夹杂所在平面进行扩展，就形成的所谓的所谓“平台平台”。第第第第3 3页页页页/共共共共8 8页页页页 （二）影响层状撕裂的因素（二）影响层状撕裂的因素（二）影响层状撕裂的因素（二）影响层状撕裂的因素 1 1非金属夹杂物的种类、数量和分布形态它是产非金属夹杂物的种类、数量和分布形态它是产生层状撕裂的基本原因，是造成钢的各向异性、力生层状撕裂的基本原因，是造成钢的各向异性、力学性能差异的内在因素。钢中夹杂物一般常见的有学性能差异的内在因素。钢中夹杂物一般常见的有硫化物、各种硅酸盐和铝酸盐等，硫化物、各种硅酸盐和铝酸盐等，2 2Z Z向拘束应力向拘束应力 厚壁结构在焊接过程中承受不同程度的厚壁结构在焊接过程中承受不同程度的Z Z向拘束应向拘束应力，同时还不焊后的残余应力及负载，它们是造成力，同时还不焊后的残余应力及负载，它们是造成层状撕裂的力学条件。层状撕裂的力学条件。3 3氢的影响氢的影响 在焊接热影响区附近，由冷裂诱发成为层状撕裂中在焊接热影响区附近，由冷裂诱发成为层状撕裂中氢是一个重要的影响因素，氢是一个重要的影响因素，第第第第4 4页页页页/共共共共8 8页页页页三、层状撕裂的判据三、层状撕裂的判据（一）（一）（一）（一）Z Z Z Z向拉伸断面收缩率向拉伸断面收缩率向拉伸断面收缩率向拉伸断面收缩率ZZZZ为判据为判据为判据为判据（二）插销（二）插销（二）插销（二）插销Z Z Z Z向应力为判据向应力为判据向应力为判据向应力为判据第第第第5 5页页页页/共共共共8 8页页页页四、防止层状撕裂的措施四、防止层状撕裂的措施 （一）选用具有抗层状撕裂的钢材，降低钢中夹杂（一）选用具有抗层状撕裂的钢材，降低钢中夹杂物的含量和控制夹杂物的形态，来提高钢板厚向的物的含量和控制夹杂物的形态，来提高钢板厚向的塑性是有效的。塑性是有效的。（二）设计和工艺上的措施（二）设计和工艺上的措施 在设计和施工工艺上主要是避免在设计和施工工艺上主要是避免Z Z向应力和应力集向应力和应力集中，具体措施如下：中，具体措施如下：（1 1）应尽量避免单侧焊缝，改用双侧焊缝，这样）应尽量避免单侧焊缝，改用双侧焊缝，这样可以缓和焊缝根部的应力状态，并防止应力集中。可以缓和焊缝根部的应力状态，并防止应力集中。第第第第6 6页页页页/共共共共8 8页页页页 （2 2）在强度允许的情况下，尽量采用焊接量少的对）在强度允许的情况下，尽量采用焊接量少的对称角焊缝来代替焊接量大的全焊透焊缝，以避免产称角焊缝来代替焊接量大的全焊透焊缝，以避免产生过大的应力。生过大的应力。（3 3）应在承受）应在承受Z Z向应力的一侧开坡口。向应力的一侧开坡口。（4 4）对于）对于T T形接头，可在横板上预先堆焊一层低强形接头，可在横板上预先堆焊一层低强的熔敷金属，以防止焊根出现裂纹，同时亦可缓和的熔敷金属，以防止焊根出现裂纹，同时亦可缓和横板的横板的Z Z向应力。向应力。（5 5）为防止由冷裂引起的层状撕裂，应尽量采用一）为防止由冷裂引起的层状撕裂，应尽量采用一些防止冷裂的措施，如降低氢量、适当提高预热、些防止冷裂的措施，如降低氢量、适当提高预热、控制层间温度等。控制层间温度等。第第第第7 7页页页页/共共共共8 8页页页页感谢您的观看。感谢您的观看。第第第第8 8页页页页/共共共共8 8页页页页