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焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂及預(yù)防措施

2011-12-31 00:00:00王從明
職業(yè) 2011年13期


  一、脆性斷裂的原因
  焊接結(jié)構(gòu)之所以發(fā)生脆性斷裂,是因為焊縫接頭處幾何的不連續(xù)性形成或多或少的焊接缺陷,從而引起應(yīng)力集中,形成斷裂源。另外,還由于焊接接頭處的力學(xué)性質(zhì)的不均勻,使附近熱影響區(qū)材料性質(zhì)變脆,以及焊縫接頭處總是不可避免地要產(chǎn)生焊接變形及焊接殘余應(yīng)力。所有這些都可能成為焊接結(jié)構(gòu)破壞的直接原因或間接原因。特別是一些直接承受動載荷的焊接結(jié)構(gòu),或是處于低溫工作環(huán)境時,焊接結(jié)構(gòu)更易發(fā)生脆性斷裂。
  二、脆性斷裂的特征
  脆性斷裂在工程結(jié)構(gòu)上是一種非常危險的破壞。其特點是裂紋擴展迅速,能量的消耗遠小于韌性斷裂,以低應(yīng)力破壞為重要特征。它是靠結(jié)構(gòu)內(nèi)部蓄積的彈性能的釋放而自動傳播導(dǎo)致破壞的,因而很少發(fā)現(xiàn)可見的塑性變形,斷裂之前沒有明顯的預(yù)兆,而是突然發(fā)生的,所以說這種斷裂往往會造成巨大的損失。
  一般來說,金屬脆性斷裂時,無論是具有解理形斷口,還是呈光澤的結(jié)晶狀外觀斷口,都與板面大體垂直,而且板厚方向上的變形很小,在表面上附有一層剪切壁,呈無光澤灰色纖維狀的剪斷形,材料越脆,斷裂的剪切壁越薄,斷口上花樣的尖端總是指向啟裂點的方向,形成山形花樣,追蹤這個花樣可以找到啟裂點。
  三、焊接結(jié)構(gòu)防止脆性斷裂的設(shè)計原則
  脆性斷裂往往是瞬間完成的,其原因是構(gòu)件中存在著焊接或冶金缺陷。首先產(chǎn)生一小的裂紋,而后該裂紋以極快的速度擴展,部分或全部貫穿于結(jié)構(gòu)中,造成脆性失效。……

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