层状撕裂产生机理影响因素及防治措施.wps

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1、层状撕裂产生机理影响因素及防治措施1. 危害性层状撕裂大多发一在大厚度高强钢材的焊接结构中，这类结构常常用于海洋工程、核反应堆、潜艇建造等方面，在无损探伤的条件下，层状撕裂不易发现而造成潜在的危险，即使判明了接头中存在层状撕裂，几乎不能修复，经济损失极大。2. 特征及危害性是一种内部低温开裂,一般表面难以发现。1、产生的部位和形状宏观形状：在外观上具有阶梯状的形式，由基本上平行于轧制方向表面的平台与大体上垂直于平台的剪切壁所组成。微观形状：扫描电镜观察低倍下：断口表面呈典型的木纹状，是层层平台在不同高度分布的结果高倍下：在平台表面可以找到大量片状球状或长条状的非金属夹杂物,剪切壁成撕裂岭的形态

2、.部位：母材或热影响区2、产生在厚板结构中十字接头,丁字接头,角接头，平台局部地区有硅酸盐或氧化物夹杂物种类 依产生部位分 第一类是在焊接热影响区焊趾或焊根冷裂纹诱发而形成层状措裂；第二类热影响区沿夹杂开裂；第三类远离热影响区母材中沿夹杂开裂 MnS 片状夹杂较多。三、形成机理及影响因素(一)、层状撕裂的形成过程厚板结构中焊接时刚性拘束条件下，产生较大的 Z 向应力和应变，当应变达到超过材料的形变能力之后，夹杂物与金属基体之间弱结合面发生脱离，形成显微裂纹，裂纹尖端的缺口效应造成应力、应变的集中，迫使裂纹沿自身所处的平面扩展，把同一平面而相邻的一群夹杂物连成一平，形成所谓的“平面”。与此同时相

3、邻近的两个平台之间的裂纹尖端处，在应力应变影响下在剪切应力作用下发生剪切断裂，形成“剪切壁“，这些平台和剪切壁在一起，构成层状撕裂所持有的阶梯形状。(二)、影响因素1、焊接应力厚板 T 字接头或角接头焊接时，焊缝收缩会在母材内厚度方向产生很大的收缩应力与应变。在工向应力较大。2、非金属夹杂物的层状构造由于钢材在热轧中产生流线带状组织片状硫化物、层状硅酸盐、氧化铝夹杂物大量成片密集同一平面，会使产生层状撕裂，急剧降低Z 向塑性。3、母材性能热影响区产生淬硬组织、塑性下降母才内部应变时效加热 150350出现应变时效，塑性、韧性下降4、氢的作用氢集聚发生在夹杂物和基体界面上的氢脆引起层状撕裂四、防止措施1、控制夹杂物冶炼降低杂质，脱S 加Ti、 Zr或稀土元素，促使夹杂物破碎球化(成本高)2、改变接头形式、降低焊接应力接头形式在受力最小时即可防止层状撕裂，通过开坡口来减轻钢板Z 向受承受的应力和应变。