焊接结构的脆性断裂.ppt

第1页，共18页，星期日，2025年，2月5日第四节焊接结构的脆性断裂第2页，共18页，星期日，2025年，2月5日脆性断裂的主要特征断裂前无明显塑性变形，没有任何先兆，突然性强。断裂时所承受载荷不大，远低于设计时的许用应力，是典型的低应力破坏形式。第3页，共18页，星期日，2025年，2月5日脆性断裂产生原因之（一）服役温度测试温度度强断裂强度屈服强度脆性转变点塑性材料开始由塑性变为脆性的温度叫材料脆性转变点。结构的使用温度较低时，其中的某个部件或局部可能达到脆性转变点以下，使塑性材料变脆。第4页，共18页，星期日，2025年，2月5日焊接热循环脆性断裂产生原因之（二）热影响区组织脆化，韧性下降。改变材料脆性转变温度。对某些高强钢，板厚为30mm，线输入达50000J/cm时，可使脆性转变点升高50~100℃平板堆焊第5页，共18页，星期日，2025年，2月5日焊接残余应力脆性断裂产生原因之（三）产生应力集中，使微裂纹扩展成脆性断裂源。降低材料实际承载能力。简单轮辐结构第6页，共18页，星期日，2025年，2月5日脆性断裂产生原因之（四）备料及成形工艺产生附加应力。材料在成形加工时的预应变可达2%~3%，预应变使材料塑性降低，脆断倾向增加。可能引入新的显微缺陷，这些缺陷可能成为断裂源。钢板弯曲成形矫正弯曲变形第7页，共18页，星期日，2025年，2月5日焊接缺陷脆性断裂产生原因之（五）裂纹、未焊透等面缺陷可能直接成为断裂源。气孔、夹渣等三维缺陷会降低结构的实际强度，并可能诱发微裂纹，如扩展到表面，就可能成为断裂源。焊接热烈纹焊缝内气孔第8页，共18页，星期日，2025年，2月5日焊接结构本身脆性断裂产生原因之（六）刚性大，构件间很难发生相对位移，焊接应力很难消除，且对应力集中特别敏感。止裂能力差，裂纹容易在构件之间扩展，继而扩展到整体。箱形梁结构第9页，共18页，星期日，2025年，2月5日预防脆性断裂的措施之（一）设计时尽量减少接头应力集中在结构的截面改变处，必须设计成平稳过渡。尽量使用应力集中系数小的对接接头形式。合理布置焊缝，避免焊缝密集。第10页，共18页，星期日，2025年，2月5日尽量采用圆滑过渡把角接头改成对接接头焊缝错开布置第11页，共18页，星期日，2025年，2月5日尽量减小结构刚度对于大型焊接结构，在满足使用条下件，应尽量减小结构的刚度，以降低应力集中和附加应力对脆性断裂倾向的影响。通常用开“缓和孔”或开“缓和槽”等方法来减小接头的刚度，有时还故意留一段焊缝不焊。预防脆性断裂的措施之（二）第12页，共18页，星期日，2025年，2月5日三条焊缝空间交叉，刚度大，应力集中严重。把一块板切掉一角，降低结构刚度。第13页，共18页，星期日，2025年，2月5日