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焊接結構的脆性斷裂及預防措施

2011-12-31 00:00:00王從明
職業 2011年13期


  一、脆性斷裂的原因
  焊接結構之所以發生脆性斷裂,是因為焊縫接頭處幾何的不連續性形成或多或少的焊接缺陷,從而引起應力集中,形成斷裂源。另外,還由于焊接接頭處的力學性質的不均勻,使附近熱影響區材料性質變脆,以及焊縫接頭處總是不可避免地要產生焊接變形及焊接殘余應力。所有這些都可能成為焊接結構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構,或是處于低溫工作環境時,焊接結構更易發生脆性斷裂。
  二、脆性斷裂的特征
  脆性斷裂在工程結構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,以低應力破壞為重要特征。它是靠結構內部蓄積的彈性能的釋放而自動傳播導致破壞的,因而很少發現可見的塑性變形,斷裂之前沒有明顯的預兆,而是突然發生的,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、焊接結構防止脆性斷裂的設計原則
  脆性斷裂往往是瞬間完成的,其原因是構件中存在著焊接或冶金缺陷。首先產生一小的裂紋,而后該裂紋以極快的速度擴展,部分或全部貫穿于結構中,造成脆性失效。……

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