焊接结构脆性断裂优秀PPT.ppt

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1、焊接结构脆性断裂你现在浏览的是第一页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 脆性断裂发生的条件：脆性断裂发生的条件：结构在低温下工作结构在低温下工作结构中存在焊接缺陷结构中存在焊接缺陷焊接残余应力对脆断产生了严焊接残余应力对脆断产生了严重影响重影响材料性能劣质材料性能劣质结构设计不合理结构设计不合理引言引言你现在浏览的是第二页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 引言引言你现在浏览的是第三页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 一、断裂分类及特征一、断裂分类及特征 1.按塑性变形大小按塑性变

2、形大小:延性断裂和脆性断裂延性断裂和脆性断裂 2.从从“合于使用合于使用”原则出发原则出发s 线弹性断裂线弹性断裂s 弹塑性断裂弹塑性断裂s 韧带屈服断裂韧带屈服断裂s 全面屈服断裂全面屈服断裂3.从断裂的机制来说从断裂的机制来说:解理断裂、剪切断裂解理断裂、剪切断裂 你现在浏览的是第四页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 你现在浏览的是第五页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 解理断裂：解理断裂：低温、低温、高应变速率及高应高应变速率及高应力集中情况下，材力

3、集中情况下，材料的塑性变形严重料的塑性变形严重受阻，材料不能以受阻，材料不能以形变方式而是以分形变方式而是以分离顺应外加应力。离顺应外加应力。你现在浏览的是第六页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 剪切断裂：剪切断裂：在剪在剪应力作用下，沿应力作用下，沿滑移面形成的断滑移面形成的断裂，可分为纯剪裂，可分为纯剪切断裂和微孔聚切断裂和微孔聚集断裂。集断裂。你现在浏览的是第七页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 二、影响脆断的因素二、影响脆断的因素 1.温度温度 2

4、.应力状态应力状态 3.加载速度加载速度 4.残余应力残余应力 5.板厚板厚 6.材料因素材料因素你现在浏览的是第八页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 1.温度影响温度影响:是造成材料脆性断裂的重是造成材料脆性断裂的重要因素。要因素。温度降低温度降低屈服极限升高屈服极限升高晶粒滑移困难晶粒滑移困难形成裂纹的表面能降低形成裂纹的表面能降低你现在浏览的是第九页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 2.应力状态影响应力状态影响单轴拉伸状态单轴拉伸状态三轴拉伸三轴拉伸

5、 1=2=3 你现在浏览的是第十页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 3.加载速度影响（应变速率）加载速度影响（应变速率）加载速度增加：加载速度增加：材料屈服极限增加，抗拉强度提高材料屈服极限增加，抗拉强度提高材料来不及塑性变形和滑移，位错摆材料来不及塑性变形和滑移，位错摆脱束缚进行滑移所需激活时间减小，脱束缚进行滑移所需激活时间减小，结构存在缺口，由于缺口处存在应力集结构存在缺口，由于缺口处存在应力集中，应变速度比无缺口高的多。中，应变速度比无缺口高的多。你现在浏览的是第十一页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构

6、脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 4.残余应力影响残余应力影响脆性断裂一般在拉伸应力场中产生和脆性断裂一般在拉伸应力场中产生和扩展扩展焊缝及近缝区通常存在高的残余拉伸焊缝及近缝区通常存在高的残余拉伸应力应力该区也是材料性能发生变化的区域，该区也是材料性能发生变化的区域，容易成为脆性断裂的起源。容易成为脆性断裂的起源。你现在浏览的是第十二页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 5.板厚影响：板厚影响：板厚增加，塑性变形板厚增加，塑性变形抗力增加，由平面应力状态向平抗力增加，由平面应力状态向平面应变状态转变面应

7、变状态转变 你现在浏览的是第十三页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 6.材料因素材料因素晶粒度小，晶界面积增大，晶界上夹杂晶粒度小，晶界面积增大，晶界上夹杂物浓度下降，使脆性转变温度降低。物浓度下降，使脆性转变温度降低。在材料的轧制及加工过程中，晶粒出现在材料的轧制及加工过程中，晶粒出现拉长或出现线状及带状的夹杂物，造成拉长或出现线状及带状的夹杂物，造成材料产生各向异性，对材料的脆断温度材料产生各向异性，对材料的脆断温度产生影响。产生影响。你现在浏览的是第十四页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1

8、 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 三、脆性和延性断裂裂纹产生和扩展三、脆性和延性断裂裂纹产生和扩展首先在缺陷尖端或应力集中处产生裂首先在缺陷尖端或应力集中处产生裂纹，然后以一定形式扩展。纹，然后以一定形式扩展。区域区域：温度低，裂纹以解理机制：温度低，裂纹以解理机制产生。区域产生。区域：温度升高，裂纹产生：温度升高，裂纹产生所需能力提高，裂纹以解理和剪切混所需能力提高，裂纹以解理和剪切混合机制产生。区域合机制产生。区域：纯剪切机制。：纯剪切机制。你现在浏览的是第十五页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-1 材料断裂及影响因素材料断裂及影响因素 裂纹产生和扩展之间

9、关系图裂纹产生和扩展之间关系图 你现在浏览的是第十六页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法断裂评定方法可分为断裂评定方法可分为抗开裂性能试验抗开裂性能试验转变温度评定方法：转变温度评定方法：冲击试验；冲击试验；宽板拉伸宽板拉伸试验（静载）；试验（静载）；尼伯林克试验（动载）尼伯林克试验（动载）断裂力学方法。断裂力学方法。止裂性能试验止裂性能试验罗伯逊试验（罗伯逊试验（ESSO）；）；落锤试验；落锤试验；动动态撕裂试验；态撕裂试验；双重拉伸试验。双重拉伸试验。你现在浏览的是第十七页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-

10、2 断裂评定方法断裂评定方法你现在浏览的是第十八页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法一、转变温度（缺口韧性指标）概念一、转变温度（缺口韧性指标）概念温度降低，温度降低，s上升速率大于上升速率大于f上升速率，两线上升速率，两线交点对应温度交点对应温度Tk称为韧脆转变温度，当称为韧脆转变温度，当TTk时，时，fs，材料尚未达到屈服极限就已达到断，材料尚未达到屈服极限就已达到断裂强度，即材料无塑性变形而产生脆断。裂强度，即材料无塑性变形而产生脆断。分为：塑性断裂转变温度分为：塑性断裂转变温度FTP；弹性断裂转变；弹性断裂转变温度温度FTE；无延

11、性转变温度；无延性转变温度NDT；断口形貌转；断口形貌转变温度变温度Tf；止裂转变温度；止裂转变温度Ta。你现在浏览的是第十九页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法二、转变温度评定方法二、转变温度评定方法 1.冲击试验冲击试验 试验设备简单，试样制备和试验程试验设备简单，试样制备和试验程序简单。试验结果具有一定的局限序简单。试验结果具有一定的局限性，不能用于高强度结构钢：因试性，不能用于高强度结构钢：因试样未考虑材料厚度，同时加载速率样未考虑材料厚度，同时加载速率与实际结构受力情况出入较大。与实际结构受力情况出入较大。你现在浏览的是第二十页

12、，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法1.冲击试验评定方法：冲击试验评定方法：能量准则：以冲击断裂功能量准则：以冲击断裂功k值降低到某一值降低到某一特定数值的温度作为临界温度特定数值的温度作为临界温度Tk。断口形貌准则：按断口中纤维状区域与断口形貌准则：按断口中纤维状区域与结晶状区域某一相对面积对应的温度来结晶状区域某一相对面积对应的温度来确定确定 延性准则：按断口在缺口根部横向相对收延性准则：按断口在缺口根部横向相对收缩变形急剧降低的温度来作为临界转变温缩变形急剧降低的温度来作为临界转变温度度Tk。你现在浏览的是第二十一页，共66页第六章第

13、六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法 冲击试样冲击试样 你现在浏览的是第二十二页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法 2.威尔斯宽板拉伸试验威尔斯宽板拉伸试验 在实验室里再现低应力脆性断裂在实验室里再现低应力脆性断裂开裂情况，同时又能在板厚、焊开裂情况，同时又能在板厚、焊接工艺、焊接残余应力、整体尺接工艺、焊接残余应力、整体尺寸、裂纹部位、焊接热循环方面寸、裂纹部位、焊接热循环方面模拟实际结构。用于确定临界转模拟实际结构。用于确定临界转变温度。这种方法不仅用来研究变温度。这种方法不仅用来研究脆性断裂理论，

14、而且也用来作为脆性断裂理论，而且也用来作为选材的方法。选材的方法。你现在浏览的是第二十三页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法威尔斯宽板拉伸试验试样威尔斯宽板拉伸试验试样 你现在浏览的是第二十四页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法尖尖锐锐缺缺口口和和残残余余应应力力对对断断裂裂强强度度的的影影响响你现在浏览的是第二十五页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法 3.尼伯林克试验尼伯林克试验 采用逐步增加高度多次冲击，这样比一次采用逐步增

15、加高度多次冲击，这样比一次加载更接近于实际结构破坏情况。即每一加载更接近于实际结构破坏情况。即每一次冲击都在缺口尖端产生一定的塑性变形，次冲击都在缺口尖端产生一定的塑性变形，当此变形超过一定数值时发生破坏。同时当此变形超过一定数值时发生破坏。同时由于每一次冲击都有一部分能力将进一步由于每一次冲击都有一部分能力将进一步使缺口尖端产生塑性变形，反映了缺口尖使缺口尖端产生塑性变形，反映了缺口尖端加工硬化的作用。端加工硬化的作用。你现在浏览的是第二十六页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法尼尼伯伯林林克克试试样样你现在浏览的是第二十七页，共66页第

16、六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法三、止裂性能试验方法三、止裂性能试验方法罗伯逊试验（罗伯逊试验（ESSO）落锤试验落锤试验动态撕裂试验动态撕裂试验 双重拉伸试验双重拉伸试验你现在浏览的是第二十八页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法1.罗伯逊试验（罗伯逊试验（ESSO）确确定定脆脆性性裂裂纹纹在在钢钢板板中中扩扩展展的的应应力力和和温温度度的的临临界界条条件件你现在浏览的是第二十九页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法罗罗伯伯逊逊试试验验典典

17、型型温温度度应应力力关关系系曲曲线线图图你现在浏览的是第三十页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法 2.落锤试验落锤试验 测定厚度大于测定厚度大于16 mm钢板的钢板的NDT(无塑无塑性转变温度性转变温度)的试验方法，可替代大型的试验方法，可替代大型止裂试验研究材料的止裂性能，其缺止裂试验研究材料的止裂性能，其缺点是试样尺寸不能反映大型焊接结构点是试样尺寸不能反映大型焊接结构的尺寸效应和较大拘束效应对热敏感的尺寸效应和较大拘束效应对热敏感的合金材料难以使用。的合金材料难以使用。你现在浏览的是第三十一页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂

18、焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法落落锤锤试试验验试试样样 你现在浏览的是第三十二页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法断断裂裂分分析析图图 你现在浏览的是第三十三页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法 2.动态撕裂试验动态撕裂试验 确定材料断裂韧性全范围的试验方法，确定材料断裂韧性全范围的试验方法，属于大型冲击试验。除了确定属于大型冲击试验。除了确定NDT温温度之外，还能确定最高塑性断裂温度度之外，还能确定最高塑性断裂温度及相应的冲击功。及相应的冲击功。适用于高强钢及厚

19、板和特厚板焊接适用于高强钢及厚板和特厚板焊接结构。结构。你现在浏览的是第三十四页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法动动态态撕撕裂裂试试验验试试样样 你现在浏览的是第三十五页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法小小 型型 试试 验验抗开裂抗开裂试验试验V形缺口冲形缺口冲击试验击试验试验试验方法方法简单简单，不能用于，不能用于高高强强钢钢尼伯林克尼伯林克试验试验适用于适用于动载结动载结构构止裂止裂试试验验落落锤试验锤试验试验简单试验简单，对结对结构尺寸、构尺寸、拘束效拘束效应难应难以反映以

20、反映动态动态撕裂撕裂试验试验确定确定NDT温度、最高塑性温度、最高塑性断裂温度、冲断裂温度、冲击击功功大大 型型 试试 验验抗开裂抗开裂试验试验焊焊接接宽宽板板试验试验在在实验实验室再室再现现低低应应力脆断力脆断的开裂情况的开裂情况止裂止裂试试验验双重拉伸双重拉伸试验试验模模拟实际结拟实际结构在静构在静载载条件条件下启裂下启裂罗罗伯伯逊试验逊试验测测量止裂温度的典型方法量止裂温度的典型方法你现在浏览的是第三十六页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法四、断裂力学评定方法四、断裂力学评定方法某些材料的脆性转变温度不明显某些材料的脆性转变温度不明

21、显转变温度方法的试验结果往往受板转变温度方法的试验结果往往受板厚、材料的强度等级、冶金因素、厚、材料的强度等级、冶金因素、载荷及加载速度的影响载荷及加载速度的影响转变温度方法未能建立许用应力和转变温度方法未能建立许用应力和缺陷尺寸之间可靠的定量关系缺陷尺寸之间可靠的定量关系你现在浏览的是第三十七页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法测定测定KC试验三点弯曲试样试验三点弯曲试样你现在浏览的是第三十八页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法KC试验载荷试验载荷-位移图位移图 你现在浏览的是第三

22、十九页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法厚度对厚度对KC影响影响 你现在浏览的是第四十页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-2 断裂评定方法断裂评定方法加载速度对加载速度对KC影响影响 你现在浏览的是第四十一页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素一、焊接结构的整体性及大刚度一、焊接结构的整体性及大刚度 引起较大的附加应力，焊接为刚性引起较大的附加应力，焊接为刚性连接，连接构件之间不易产生相对连接，连接构件之间不易

23、产生相对位移位移对应力集中因素特别敏感对应力集中因素特别敏感 一旦有不稳定脆性裂纹出现，很可能一旦有不稳定脆性裂纹出现，很可能会穿越接头扩展至整个结构会穿越接头扩展至整个结构 你现在浏览的是第四十二页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素船舶舱口设计船舶舱口设计 你现在浏览的是第四十三页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素船舶舱口设计船舶舱口设计 你现在浏览的是第四十四页，共66页第六章第六章

24、焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素二、焊接结构制造工艺的影响二、焊接结构制造工艺的影响应变时效引起局部脆化应变时效引起局部脆化焊接线能量造成材料性能变化焊接线能量造成材料性能变化焊接缺陷的影响焊接缺陷的影响 角变形和错边角变形和错边 焊接残余应力焊接残余应力你现在浏览的是第四十五页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素应变时效引起局部脆化应变时效引起局部脆化人工时效：钢材在剪切、冷作、弯曲人工时效：钢材在剪切、冷作、

25、弯曲成型之后，如果在成型之后，如果在150450范围内范围内加热，材料性能会产生脆化，即产生应加热，材料性能会产生脆化，即产生应变时效。变时效。动应变时效：材料在热循环和热塑性动应变时效：材料在热循环和热塑性变形循环的作用下，在缺陷处和产生变形循环的作用下，在缺陷处和产生较严重的应变集中，具有较大的热应较严重的应变集中，具有较大的热应变量，降低了材料的延性。变量，降低了材料的延性。你现在浏览的是第四十六页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素 CF-60钢钢母母材材应应变变时时效效冲冲击击试试验

26、验结结果果 你现在浏览的是第四十七页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素 CF-60钢钢焊焊缝缝应应变变时时效效冲冲击击试试验验结结果果 你现在浏览的是第四十八页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素 CF-60钢钢热热影影响响区区应应变变时时效效冲冲击击试试验验结结果果 你现在浏览的是第四十九页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因

27、素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接线能量造成材料性能变化焊接线能量造成材料性能变化在焊接热循环作用下，焊缝及近缝在焊接热循环作用下，焊缝及近缝区的组织会发生一系列的变化，使区的组织会发生一系列的变化，使接头各部位的缺口韧性不同。过小接头各部位的缺口韧性不同。过小的线能量，引起淬硬组织，易产生的线能量，引起淬硬组织，易产生裂纹；过大的线能量，使晶粒粗裂纹；过大的线能量，使晶粒粗大，造成韧性降低。大，造成韧性降低。你现在浏览的是第五十页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素裂裂纹纹尖尖端端焊

28、焊接接热热应应力力循循环环有有限限元元分分析析 你现在浏览的是第五十一页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素裂裂纹纹尖尖端端焊焊接接热热应应变变循循环环有有限限元元分分析析 你现在浏览的是第五十二页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接缺陷的影响焊接缺陷的影响与缺陷形成的应力集中及缺陷附近材与缺陷形成的应力集中及缺陷附近材料性能有关。其影响程度与缺陷的性料性能有关。其影响程度与缺陷的性质、尺

29、寸、形状及部位有关，其中裂质、尺寸、形状及部位有关，其中裂纹、未焊透等影响最为严重纹、未焊透等影响最为严重平面缺陷平面缺陷裂纹、分层、未焊透裂纹、分层、未焊透非平面缺陷非平面缺陷气孔、夹渣气孔、夹渣 你现在浏览的是第五十三页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素角变形和错边的影响角变形和错边的影响产生附加弯曲力矩和新的应力应产生附加弯曲力矩和新的应力应变集中，在拉伸载荷和附加弯曲变集中，在拉伸载荷和附加弯曲力矩的共同作用下，易造成接头力矩的共同作用下，易造成接头破坏。破坏。你现在浏览的是第五十四

30、页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-3 焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接结构设计及制造工艺特点对脆断因素焊接残余应力的影响焊接残余应力的影响脆性断裂一般总是拉伸应力场中产生脆性断裂一般总是拉伸应力场中产生和扩展。在焊接接头中，焊缝和近缝和扩展。在焊接接头中，焊缝和近缝区通常存在高的残余拉伸应力，同时区通常存在高的残余拉伸应力，同时也是材料性能发生变化的区域，加上也是材料性能发生变化的区域，加上焊接缺陷的集中和热应变时效脆化的焊接缺陷的集中和热应变时效脆化的影响，极易成为脆性裂纹的起源。影响，极易成为脆性裂纹的起源。你现在浏览的是第五十五页，共66页第六章第六

31、章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施一、防止裂纹发生和阻止裂纹扩展原则一、防止裂纹发生和阻止裂纹扩展原则防止开裂原则：适用承受静载或压力变防止开裂原则：适用承受静载或压力变化缓慢的压力容器及一般结构。化缓慢的压力容器及一般结构。止裂原则：设计的结构在可能出现最止裂原则：设计的结构在可能出现最低温度下工作，必须能阻止裂纹自由低温度下工作，必须能阻止裂纹自由扩展。用阻止脆性裂纹扩展的相应临扩展。用阻止脆性裂纹扩展的相应临界转变温度来选择合适的结构材料。界转变温度来选择合适的结构材料。你现在浏览的是第五十六页，共66页第六章第六章 焊接结

32、构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施断裂应力与温度的关系断裂应力与温度的关系 你现在浏览的是第五十七页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施断裂应变与温度的关系断裂应变与温度的关系 你现在浏览的是第五十八页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施二、预防焊接结构脆断措施二、预防焊接结构脆断措施采用合理的结构设计采用合理的结构设计正确选用材料正确选用材料严格执行制造工艺和质量监督严格执行制

33、造工艺和质量监督你现在浏览的是第五十九页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施典型结构设计比较典型结构设计比较 你现在浏览的是第六十页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施典型结构设计比较典型结构设计比较 你现在浏览的是第六十一页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施正确选用材料正确选用材料材料费用和结构总体费用对比材料费用和结构总体费用对比断裂韧度值与材料

34、其它性能相比的断裂韧度值与材料其它性能相比的重要性重要性断裂后果的严重性断裂后果的严重性材料屈服点和焊接性材料屈服点和焊接性 你现在浏览的是第六十二页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施宽宽板板试试验验与与V形形缺缺口口试试验验转转变变温温度度的的关关系系你现在浏览的是第六十三页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施严格执行制造工艺和质量监督严格执行制造工艺和质量监督严格按规定的工艺参数施工，禁止使用严格按规定的工艺参数施工，禁止使用

35、过大的线能量过大的线能量较强质量检验，及时消除严重缺陷较强质量检验，及时消除严重缺陷尽可能利用焊接工夹具和机械化装置进尽可能利用焊接工夹具和机械化装置进行施工行施工对于重要的和危险的结构应通过试验决对于重要的和危险的结构应通过试验决定是否需要焊后热处理定是否需要焊后热处理 你现在浏览的是第六十四页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 6-4 预防焊接结构脆性断裂的措施预防焊接结构脆性断裂的措施思考题思考题1.转变温度评定方法的内容及特点转变温度评定方法的内容及特点?2.断裂力学在脆性断裂研究中有何作用断裂力学在脆性断裂研究中有何作用?3.影响焊接结构脆断的因素影响焊接结构脆

36、断的因素?如何改进如何改进?4.延性断裂和脆性断裂的特征延性断裂和脆性断裂的特征?5.焊接制造特点对脆断的影响焊接制造特点对脆断的影响?预防脆性断预防脆性断 裂的措施裂的措施?6.焊接缺陷安全评定的方法焊接缺陷安全评定的方法?各有何特点各有何特点?你现在浏览的是第六十五页，共66页第六章第六章 焊接结构脆性断裂焊接结构脆性断裂 本章思考题本章思考题简述脆性断裂的特征？简述脆性断裂的特征？综合分析影响脆断的因素？综合分析影响脆断的因素？试分析应力状态对脆断的影响？试分析应力状态对脆断的影响？焊接结构制造工艺对脆断有何影响？焊接结构制造工艺对脆断有何影响？预防焊接结构脆性断裂的措施有哪些？预防焊接结构脆性断裂的措施有哪些？分析冲击试验评定材料转变温度的特点，分析冲击试验评定材料转变温度的特点，指出评定准则？指出评定准则？你现在浏览的是第六十六页，共66页