焊接結(jié)構(gòu)的斷裂可以分為很多種,較為常見的主要有脆性斷裂和疲勞斷裂。
脆性斷裂
是在應(yīng)力不高于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)力和沒有明顯塑性變形的情況下發(fā)生、并瞬時(shí)擴(kuò)展到整個(gè)結(jié)構(gòu)的斷裂方式。
脆性斷裂產(chǎn)生的原因
1、材料的韌性不足
在缺口或者尖端處材料的塑性變形能力差,尤其是隨著低合金高強(qiáng)度鋼的發(fā)展,在不斷增強(qiáng)材料強(qiáng)度的同時(shí),材料的塑性和韌性卻有所降低。
脆性斷裂一般產(chǎn)生在焊縫熱影響區(qū),由于熱影響區(qū)材料焊接過程中受熱冷卻后產(chǎn)生淬硬組織,塑性韌性下降。
2、焊接過程中產(chǎn)生了裂紋
斷裂都是從缺陷處開始的,而裂紋是焊接過程中不可避免的缺陷。
3、設(shè)計(jì)不良導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生殘余應(yīng)力。
預(yù)防脆性斷裂的措施
1、正確選用材料
應(yīng)該在保證安全經(jīng)濟(jì)的前提下,盡可能使所選用的鋼材和焊接填充材料具有合格的韌度。
焊縫、熱影響區(qū)等脆弱部位具有足夠的抗開裂性能,母材金屬具有一定的止裂性能。
不宜采用強(qiáng)度過高的材料,強(qiáng)度提高的同時(shí),材料的塑性韌性都有所下降。
2、采用合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 盡量減少結(jié)構(gòu)或焊接接頭部位的應(yīng)力集中;
2.2 設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)盡量平滑過渡,減少尖角形成;
2.3 在設(shè)計(jì)過程中選用應(yīng)力集中系數(shù)較小的對接接頭;
2.4 避免和減少焊縫的缺陷,并減少焊縫的密集排布;
2.5 減小結(jié)構(gòu)剛度,在滿足結(jié)構(gòu)使用條件下,盡可能減小結(jié)構(gòu)的剛度,以降低應(yīng)力集中以及附加應(yīng)力的影響。
3、制定合理的焊接工藝,減小焊接殘余應(yīng)力