第四章__焊接结构的脆性断裂介绍.ppt

②在设计中应尽量采用应力集中系数小的对接接头，搭接接头由于应力集中系数大应尽量避免，过去曾经出现过这种结构在焊缝处破坏的事故多次；改成下图 所示 的形式后，由于减小了焊缝处的应力集中，承载能力大为提高，爆炸试验证明，断裂从焊缝以外开始。 图 T形接头和角接头的设计方案 图4 不同宽度钢板拼接设计方案 图4 封头设计 a）合理b）不合理 ③不同厚度焊件的对接接头应尽可能采用圆滑过渡，见下图所示： 图4 不同板厚的接头设计方案 a）可以；b）最好c）不可以 ④避免和减少焊缝的缺陷，应将焊缝设计布置在便于焊接和检验的地方。见下图所示： 图4 不易施焊的焊缝部位例举 ⑤避免焊缝的密集，两条焊缝间应保证有最小距离，见下图所示： 图4 焊接容器中焊缝的最小距离 （2 ）减少结构刚性。 在满足结构的使用条件下，应当尽量减少结构的刚性，以降低应力集中和附加应力的影响。在压力容器中，经常要在容器的器壁上开孔焊接接管，为了避免焊接缝在此处刚性过大，可开缓和槽，见下图所示： 。 图4 容器开缓和槽例举 （3）不采用大厚度的截面。 由于焊接可以连接很厚的截面，所以有的焊接结构中常会选用比一般铆接结构厚得多的截面，这样做是不恰当的，因为增大厚度会提高钢材的脆性转变温度，降低断裂韧度值，反而容易引起脆断。 （ 4）重视次要焊缝的设计。 对于附件或不受力焊缝的设计，应和主要焊缝一样给予足够重视，因为脆性裂纹一旦由这些不受到重视的接头部位产生，就会扩展到主要受力的元件中，使结构破坏。因此，不要在受力构件上随意加焊附件，见下图所示： 支架被焊接到受力构件上，焊缝质量不易保证，极易产生裂纹，另外一种方案采用了卡箍就避免了上述缺点，有助于防止脆断。 图4 附加元件安装方案 a）易裂结构 b）推荐结构 （5 ）减少焊接残余应力。在制订焊接工艺规程时，应当考虑尽量减少焊接残余应力值，以减少其不利影响，在必要时应进行焊后消除应力热处理。 图4 几种设计方案正误比较 焊接结构脆性断裂的防治方法 3 改善材料的断裂韧性 ① 正确的设计选材 应采用“等韧性”或“等性能”原则，才能保证焊缝区不成为结构的薄弱环节，以避免脆性断裂。 ② 优化焊接工艺 ③ 合理制订、严格执行耐压试验规程 第四章小结 1.?????? 叙述脆性断裂的特点及原因。 2.?????? 延性断裂的过程及断口特征（宏观及微观）。 3.?????? 脆性断裂的分类及各自的产生条件。 4.?????? 解理断裂产生条件、产生原因、断口宏观微观特征。 5.?????? 沿晶断裂产生条件、产生原因、断口宏观微观特征。 6.?????? 影响金属脆断的主要因素有哪些？ 7.??????单轴拉伸、三轴拉伸应力状态，各有什么特点？ 8.??????三轴应力在什么条件下产生？对脆性断裂的影响? ？ 9.?? 材料状态（厚度、冶金、晶粒度、化学成分）对脆性断裂的影响。 10.?? 温度如何影响缺口试样的断裂？结合力学状态图说明。 11.?? 加载速度如何影响缺口试样的断裂？结合力学状态图说明。 12.?? 材料状态（厚度、冶金、晶粒度、化学成分）对脆性断裂的影响。 13.?? 简述焊接结构制造工艺特点对脆性断裂的影响。 14. 有哪些因素会导致焊接结构的脆性断裂？ 15.? 预防焊接结构脆性断裂指施有哪些？ 16.?? 为预防焊接结构脆性断裂，如何正确选材？ 17.?? 为预防焊接结构脆性断裂，如何进行合理的结构设计？ 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 研究表明，许多低强度钢应变时效引起局部脆化非常严重，它大大降低了材料延性，提高了材料的脆性转变温度，使材料的缺口韧性和断裂韧度值下降；热（动）应变时效对脆性的影响比冷作硬化后的应变时效来得大，即前者的脆性转变温度高于后者。 解决方法： 焊后热处理（550～560℃）可消除这两类应变时效对碳钢和某些合金钢结构脆断的影响，可恢复其韧性。因此，对应变时效敏感的钢材，焊后热处理是必要的，既可消除焊接残余应力，也可改善这种局部脆化，对防止结构脆断有利。 （2）焊接接头