焊接结构脆性断裂预防措施

2023-06-15 历史故事版权反馈

【摘要】：焊接结构预防脆性断裂的措施主要有如下几个方面：1.正确地选用材料选择焊接结构用材料的原则是，既要保证结构的安全使用，又要注重经济效果。2）焊接结构最好采用应力集中系数较小的对接接头形式。

焊接结构之所以产生脆性断裂的原因是所选用的材料在工作条件下韧性不足，结构上存在严重的应力集中，这些应力集中是由于设计考虑不周，或在焊接生产过程中由于采用的工艺措施不当而造成的，以及焊接结构存在着过大的拉应力（工作应力、残余应力和温度应力），对以上各个不利因素，如果能正确地解决其中一个因素，就能显著地降低结构发生脆性断裂的可能性。焊接结构预防脆性断裂的措施主要有如下几个方面：

1.正确地选用材料

选择焊接结构用材料的原则是，既要保证结构的安全使用，又要注重经济效果。具体做法如下：

1）选择结构用材料和焊接材料时，应保证该材料在使用温度下具有合格的缺口冲击韧度。

2）根据使用要求，进行所选用材料的缺口冲击韧度试验，该材料是否入选，由冲击韧度值的大小来决定。

3）用断裂韧度来评定选用的材料。通常用材料的K_IC/σ_s（K_IC为材料的断裂韧度；σ_s为材料的屈服强度）比值，将材料分为三类：

1）当K_IC/σ_s＞1.5时，表明该材料软而硬，对裂纹不太敏感的低屈服强度合金，裂纹的增长常伴随着大量塑性变形产生，此时破坏的形式是缓慢的。用这种材料制成的压力容器，常常是在断裂前先发生泄漏。

2）当1.5＞K_IC/σ_s＞0.5时，表明该材料各种合金有很宽的屈服强度范围，这种材料的破坏常常呈现塑性-脆性混合的形式，设计用这种材料制成的部件，比用第一种材料来得复杂。

3）当K_IC/σ_s＜0.5时，这个范围内的材料是临界缺陷尺寸极小，破坏呈脆性断裂的超高强度钢，它们不能承受较大的塑性变形。

2.采用合理的焊接结构设计

设计有脆断倾向的焊接结构时，应遵守以下原则：

（1）尽量减少焊接结构或接头部位的应力集中

1）焊接结构截面发生改变的地方，不要形成尖角，必须设计成平缓、圆滑过渡。