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層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)是(shi)短距離(li)橫(heng)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(厚度方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))的(de)高應力引起(qi)斷(duan)裂(lie)的(de)一種形式,它可以(yi)擴展很長(chang)距離(li),層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)大致平行于軋(ya)制(zhi)產(chan)品的(de)表(biao)面(mian),通常發(fa)源于同一平面(mian)條(tiao)狀(zhuang)非金屬夾(jia)雜物,具有(you)高度撕(si)裂(lie)發(fa)生率(lv)的(de)母材(cai)區域(yu)。一般低合金鋼Z向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(厚度方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))的(de)伸長(chang)率(lv)比L向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(軋(ya)制(zhi)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang))低30%~40%,因此當Z想存(cun)在拉伸應力時,很容易產(chan)生沿層(ceng)狀(zhuang)分(fen)布的(de)夾(jia)雜開裂(lie)。層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)與(yu)熱裂(lie)紋(wen)、冷裂(lie)紋(wen)的(de)形成不(bu)同,是(shi)一種特殊的(de)鋼結構焊接裂(lie)紋(wen)。從焊接接頭斷(duan)面(mian)上可以(yi)看出(chu),層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)和其(qi)他裂(lie)紋(wen)的(de)明(ming)顯區別是(shi)裂(lie)紋(wen)呈階梯(ti)狀(zhuang)形態,由基本平行軋(ya)制(zhi)表(biao)面(mian)的(de)平臺和大體垂直于平臺的(de)剪切壁兩部分(fen)組成。
層狀撕裂之(zhi)所以(yi)(yi)危(wei)險在(zai)于它的(de)(de)隱蔽性與延(yan)遲(chi)破壞性。層狀撕裂不在(zai)鋼(gang)結(jie)構(gou)焊縫上發(fa)生,只產(chan)生于熱影響區(qu)或母材的(de)(de)內(nei)部,表面(mian)沒有任何跡(ji)象,即(ji)使是現有的(de)(de)鋼(gang)結(jie)構(gou)無(wu)損檢測(ce)技術(shu)也難以(yi)(yi)發(fa)現。層狀撕裂既可以(yi)(yi)在(zai)焊接過程(cheng)中形成,也可以(yi)(yi)在(zai)焊接結(jie)束后啟裂和擴展,甚至(zhi)還可以(yi)(yi)延(yan)遲(chi)至(zhi)使用(yong)期間出現,基本上無(wu)法修復,所以(yi)(yi)層狀撕裂通常會造(zao)成巨大的(de)(de)經(jing)濟損失。
層狀撕裂的控制措施
1.合理選擇鋼材
2.確定最佳焊(han)接(jie)工藝(yi)
3.采用(yong)小電流焊接和(he)多(duo)層多(duo)道(dao)焊接
4.焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa)和焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)順(shun)序(xu),選擇高熔(rong)敷率的(de)(de)(de)低(di)氫(qing)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方法(fa),采用(yong)小(xiao)線能力量(liang),避免焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的(de)(de)(de)拘束應(ying)(ying)力的(de)(de)(de)集(ji)中。采用(yong)合理的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)順(shun)序(xu),盡量(liang)減小(xiao)厚度方向(xiang)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)殘余應(ying)(ying)力。對于(yu)鋼結(jie)構(gou)設計(ji)對稱(cheng)的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)件,具有對稱(cheng)布(bu)置的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)縫,采用(yong)對稱(cheng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),由(you)兩個的(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)工(gong)對稱(cheng)地進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),使應(ying)(ying)變(bian)(bian)分布(bu)均衡,減少應(ying)(ying)變(bian)(bian)集(ji)中,降低(di)焊(han)(han)(han)縫收(shou)縮引(yin)起的(de)(de)(de)變(bian)(bian)形。
5.采用預(yu)熱、后(hou)熱、控制層間(jian)溫度。適(shi)當的焊前預(yu)熱,控制焊接過程(cheng)中(zhong)道間(jian)溫度,后(hou)熱消氫處理等,對層狀(zhuang)撕裂(lie)的產生有一定的抑制作用。
通(tong)過(guo)對層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)的認識(shi)和產生層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)機理的研究,找(zhao)到行之有效的控制(zhi)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)的方法,成(cheng)功地解決了(le)巨型鋼結構(gou)柱在設計意愿下的防層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)的難題,采用優質的Z向性能鋼材和低(di)氫的焊接材料、選擇(ze)合理的坡口形式(shi),配合成(cheng)熟、嚴謹的焊接工(gong)作已等都是防止層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)的有效措施。