材料成形中的裂紋ppt課件-在線瀏覽
2025-03-08 10:51本頁面
【正文】 了焊縫的抗裂性 (2)硅的影響 硅是 δ相形成元素，應有利于消除結晶裂紋，但硅 含量超過 %時，容易形成硅酸鹽夾雜，從而增加了裂紋傾向 (3)鈦 、 鋯和稀土 近年來發(fā)現(xiàn) ， 鈦 、 鋯和鑭 、 鈰等稀土元素能 形成高熔點的硫化物 。 因此 ， 采用鈦 、 鋯和鑭 、 鈰等稀土元素的脫硫效果比錳還好 (MnS熔點 1610℃ )， 故對消除結晶裂紋有良好作用 [5]。晶粒越粗大，柱狀晶的方向越明顯，則產(chǎn)生結晶裂紋的傾向就越大。 (三 ) 影響液化裂紋的因素及防治措施 冶金因素：鉻、鎳、硼等元素的晶界偏析 工藝因素：主要體現(xiàn)在線能量和焊縫形狀上 五、多邊化裂紋和高溫失延裂紋的形成 在熱影響區(qū) (包括多層焊時前一焊道的熱影響區(qū) )溫度低于固相線的部位，不存在液態(tài)薄膜，也會產(chǎn)生晶間斷裂而形成高溫裂紋。 在純金屬或單相奧氏體焊縫或近縫區(qū)中，剛凝固的金屬存在很多晶格缺陷，晶格缺陷在高溫條件下的擴散聚集形成低塑性的二次邊界（多邊化晶界），在收縮應力的作用下由多邊化晶界產(chǎn)生 多邊化裂紋 。 第三節(jié) 焊接冷裂紋 一、 冷裂紋的分類 (一 ) 延遲裂紋 這種裂紋是冷裂紋中一種普遍形態(tài) ， 它的主要特點是不在焊后立即出現(xiàn) ， 而是有一定孕育期 ， 具有延遲現(xiàn)象 1. 焊趾裂紋 2. 焊道下裂紋 3. 根部裂紋 (二 ) 淬硬脆化裂紋 (或稱淬火裂紋 ) 它完全是由冷卻時馬氏體相變而產(chǎn)生的脆性造成的 ， 這種裂紋基本上沒有延遲現(xiàn)象 ， 焊后可以立即發(fā)現(xiàn) ， 有時出現(xiàn)在熱影響區(qū) ， 有時出現(xiàn)在焊縫上 (三 ) 低塑性脆化裂紋 某些塑性較低的材料 ， 冷至低溫時 ， 由于收縮力而引起的應變超過了材質本身所具有的塑性儲備而產(chǎn)生的裂紋 二 、 冷裂紋的特征 1. 容易出現(xiàn)冷裂紋的鋼種 冷裂紋常產(chǎn)生在中 、 高碳鋼 ， 低合金高強鋼和鈦合金等金屬材料焊接接頭中。 淬硬傾向越大的鋼種 ， 冷裂紋傾向越大 。 冷裂紋可以在焊后立即出現(xiàn) ， 也有時要經(jīng)過一段時間 (幾小時 ， 幾天甚至更長 )才出現(xiàn) 。 4. 冷裂紋的開裂形式 冷裂紋多出現(xiàn)在焊接熱影響區(qū) ， 有時也出現(xiàn)在焊縫 。 三、 焊接冷裂紋的形成機理 高強鋼焊接時產(chǎn)生冷裂紋的三大主要因素 : 鋼種的淬硬傾向、焊接接頭氫含量及其分布，接頭所承受的拘束應力狀態(tài) (一 ) 鋼中的淬硬傾向 鋼種的淬硬傾向主要決定于化學成分、板厚、焊接工藝和冷卻條件等。其原因為： 1. 形成脆硬的馬氏體組織 ： 對裂紋和氫脆的敏感性很大 2. 淬硬會形成更多的晶格缺陷： 鋼種的淬硬傾向越大，組織的硬脆性越大，位錯密度越大；空位和位錯在應力作用下發(fā)生移動和聚集，形成裂紋源裂紋乃至裂紋的傾向也越大 組織對裂紋敏感性大致順序（小 大） 鐵素體或珠光體－下貝氏體－低碳馬氏體－上貝氏體－粒狀貝氏體－ MA組元－高碳馬氏體 (二 ) 氫的作用 ? 氫是引起高強鋼焊接冷裂紋重要因素之一，并具有延遲特征，因此，在許多文獻上把氫引起的延遲裂紋稱為“氫致裂” (Hgdrogen induced Crack) ? 高強鋼焊接接頭的含氫量越高，則裂紋的敏感性越大，當局部地區(qū)的含氫量達到某一臨界值時，便開始出現(xiàn)裂紋 [6]，此值稱為產(chǎn)生 冷裂紋的臨界含氫量［ H］ cr ，產(chǎn)生冷裂紋的［ H］ cr 并不是一定值，它與鋼種的化學成分、結構剛度、預熱溫度及冷卻條件等有關。 2. 氫在焊接接頭中的擴散集聚 ? 焊接低合金高強鋼時，焊縫冷卻時焊縫的相變點也總是高于母材 (因為，為了改善焊接性，焊縫的含碳量總是低于母材 ) ? 所以，焊縫中的 H中冷卻過程中要先從焊縫向母材 HAZ區(qū)擴散，由于氫在HAZ奧氏體中的擴散速度較小，不能很快把氫擴散到距熔合線較遠的母材中去，因而在熔合線附近就形成了富氫地帶。 3. 延遲裂紋的開裂機理 充氫鋼拉伸試驗時出現(xiàn)代現(xiàn)象： ?斷裂時，存在一個“上臨界應力 σuc”和 “下臨界應力 σLc”。 這種應力的大小與母材和填充金屬的強度 、 熱物理性質和結構的剛度有關 。 對于屈服點較低的低碳鋼 ， 殘余應力可達 σs的 。 上述三種應力的綜合作用統(tǒng)稱為 拘束應力 焊接拘束應力的大小決定于受拘束的程度，可以采用 拘束度 R來表示。 拉伸拘束度的定義 ：焊接接頭根部間隙產(chǎn)生單位長度的彈性位移時，單位
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