材料成形中的裂紋ppt課件-展示頁(yè)
2025-01-28 10:51本頁(yè)面
【正文】 變△ e恰好與焊縫金屬的最低 塑性值 Pmin相等，此時(shí)處于臨界狀態(tài)。 (二 ) 液化裂紋 近縫區(qū)或多層焊的層間部位 ， 在焊接熱循環(huán)峰值溫度的作用下 ， 由于被焊金屬含有較多的低熔點(diǎn)共晶而被重新熔化 ， 在拉伸應(yīng)力的作用下沿奧氏體晶界發(fā)生開(kāi)裂 (三 ) 多邊化裂紋 焊接時(shí)焊縫或近縫區(qū)在固相線(xiàn)稍下的高溫區(qū)間，由于剛凝固的金屬中存在很多晶格缺陷 (主要是位錯(cuò)和空位 )及嚴(yán)重的物理和化學(xué)不均勻性，在一定的溫度和應(yīng)力作用下，由于這些晶格缺陷的遷移和聚集，便形成了二次邊界，即所謂“多邊化邊界”。第五章 材料成形中的裂紋 天津大學(xué) 王惜寶 第一節(jié) 焊接裂紋的分類(lèi) 圖 51 焊接裂紋的宏觀形態(tài)及分布 a) T型接頭的宏觀裂紋 b) 對(duì)接接頭的焊接裂紋 c) 焊縫收弧處的弧坑裂紋 1－焊縫中縱向裂紋 2－焊縫中橫向裂紋 3－熔合區(qū)裂紋 4－焊縫根部裂紋 5－熱影響區(qū)根部裂紋 6， 7－焊趾裂紋 8－焊道下裂紋 9－層狀撕裂 10－弧坑縱向裂紋 11－弧坑橫向裂紋 12－弧坑星形裂紋 根據(jù)裂紋產(chǎn)生的機(jī)理，焊接裂紋可分為： ?焊接熱裂紋 結(jié)晶裂紋 液化裂紋 多邊化裂紋 ?焊接冷裂紋 延遲裂紋 淬硬脆化裂紋 低塑性裂紋 ?再熱裂紋 ?層狀撕裂 ?應(yīng)力腐蝕裂紋 各種裂紋的基本特征如表 51所示 第二節(jié) 焊接熱裂紋 一、熱裂紋的主要特征 ?熱裂紋出現(xiàn)時(shí)間： 在結(jié)晶后期，鄰近固相線(xiàn)的溫度范圍內(nèi)，焊后立即產(chǎn)生； ?結(jié)晶裂紋主要產(chǎn)生鋼種： 在含碳、硫、磷等雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼焊縫中和單相奧 氏體鋼、鎳基合金以及某些鋁合金的焊縫中 ； ?熱裂紋主要分布位置： 在焊縫中心、弧坑，有的分布在焊縫的柱狀晶晶界，有的分布 在熱影響區(qū)的過(guò)熱區(qū) ?熱裂紋的顯微特征： 產(chǎn)生具有沿晶開(kāi)裂特征，它是沿原奧氏體晶界開(kāi)裂，裂紋 尖端圓鈍，裂紋表面還多伴隨有氧化色彩 。 ?熱裂紋的產(chǎn)生與焊縫和熱影響區(qū)中碳、硫、磷等雜質(zhì)的含量及結(jié)晶 后期硫、磷等在晶界形成的低熔點(diǎn)共晶有關(guān) ； 二 、 熱裂紋的分類(lèi) (一 ) 結(jié)晶裂紋 焊縫結(jié)晶過(guò)程中 ， 在固相線(xiàn)附近 ， 由于凝固金屬的收縮 ， 殘余液體金屬不足而不能及時(shí)填充 ， 在應(yīng)力作用下發(fā)生沿晶開(kāi)裂 ， 故稱(chēng)結(jié)晶裂紋 。因邊界上堆積了大量的晶格缺陷，所以它的組織性能脆弱，高溫時(shí)的強(qiáng)度和塑性都很差，只要有輕微的拉伸應(yīng)力，就會(huì)沿多邊化的邊界開(kāi)裂，產(chǎn)生所謂產(chǎn)多邊化裂紋” 三、結(jié)晶裂紋形成的機(jī)理 結(jié)晶裂紋是在液態(tài)薄膜和拉應(yīng)力共同作用下產(chǎn)生的 ，其中 ?液態(tài)薄膜是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的內(nèi)因， ?而拉伸應(yīng)力是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的必要條件 １ . 結(jié)晶過(guò)程中焊縫金屬的塑性 (1) 液固階段： (2) 固液階段： (3) 完全凝固階段： (二 ) 結(jié)晶裂紋形成的條件 1. 應(yīng)變按曲線(xiàn) 1變化 在固相線(xiàn) Ts附近的應(yīng)變?yōu)?△ e，此 時(shí) 焊 縫 的 塑 性 儲(chǔ) 備 量 △ es=Pmin△ e 0， 此時(shí)不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶裂紋 。 3. 應(yīng)變按曲線(xiàn) 3變化 在固相線(xiàn) Ts附近，焊縫的塑性?xún)?chǔ)備量 △ es=Pmin△ e 0 焊縫應(yīng)變值△ e已超過(guò)焊縫金屬的最低塑性值Pmin，此時(shí)必然產(chǎn)生裂紋。 因此 , 從本質(zhì)上看，影響結(jié)晶裂紋的因素主要可歸納為冶金因素和力的因素 四、 影響結(jié)晶裂紋的因素及防止措施 (一 ) 冶金因素對(duì)結(jié)晶裂紋的影響 1. 結(jié)晶溫度區(qū)間的影響： 合金狀態(tài)圖中結(jié)晶溫度區(qū)間越大 ,脆性溫度區(qū)間也越大 ,結(jié)晶裂紋傾向越大 碳的影響 碳不僅本身會(huì)顯著增大結(jié)晶溫度區(qū)間 (見(jiàn)圖 )，而且還會(huì)加劇硫、磷的偏析 （因?yàn)橐合嘀械南任龀鱿嘤?δ相轉(zhuǎn)變?yōu)?γ相 ） 2. 硫、磷的影響 δ 相 γ 相 S P 其它合金元素的影響 (1) 錳的影響 錳具有脫硫作用，同時(shí)也能改善硫化物的分布形態(tài) 使薄膜狀 FeS改變?yōu)榍驙罘植嫉?MnS，提高
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