第四章--焊接结构的脆性断裂.ppt

第四章 焊接结构的脆性断裂 §4-1 研究意义及脆断事故举例 §4-2金属材料的断裂及其影响因素,一、金属材料断裂的形态特征,延性断裂： 断裂过程 宏观特征 微观特征韧窝,脆性断裂： 解理断裂断口发光颗粒、延晶、人字花样、河流花样、扇形花样 晶界断裂断口较灰暗、穿晶、岩石花样、冰糖花样,二、影响金属脆性断裂的主要因素,应力状态的影响,温度的影响：转变温度 加载速度的影响：,材料状态的影响 1.厚度的影响 厚板缺口 轧制条件 2.晶粒度的影响:转变温度 3.化学成分的影响:C、N、O、H、S、P增加钢脆性， Mn、Ni、Cr、V降低钢的脆性,§43 金属材料断裂 的能量理论,一、脆性材料：葛里菲斯理论,§4-4 材料断裂的评定方法,一、转变温度方法,冲击试验 却贝V形 缺口试验 能量标准 断口标准 延性标准,转变温度方法试验方法 断裂力学方法,爆炸膨胀试验和落锤试验 爆炸试验 a.平裂情况 b.凹裂情况 c.凹陷和局部 断裂情况 d.膨胀撕裂情况,落锤试验,静载试验,二、断裂力学的评定方法 转变温度方法的缺点和局限性,§45 焊接结构的特点及其对脆断的影响,一、焊接结构刚性大整体性强,二、焊接结构制造工艺特点与脆断的关系,应变时效引起的局部脆性 转变温度提高，延性韧性下降 解决方法：焊后热处理 金相组织改变对脆性的影响：线能量应适当选取,焊接缺陷对脆断的影响 角变形和错边的影响,残余应力和塑性变形的影响 分两种情况：转变温度以上及转变温度以下,§46 焊接结构抗开裂性能与止裂性能的评定方法,一、脆断的产生（引发）、扩展和停止 临界转变温度 二、焊接结构设计的两种原则 防止引发原则及止裂性能 三、焊接接头抗开裂性能试验 韦尔斯宽板拉伸试验：适合高强钢,断裂韧性试验 适合中低强度钢，全面屈服断裂力学,尼伯林科试验（动载荷抗开裂试验）,四、止裂试验,罗伯逊止裂试验（变温试验）,均温止裂试验,双重拉伸试验,§47 预防焊接结构脆性断裂的措施,一、正确选用材料 接头各部分的要求 不能盲目选用高强度材料 二、采用合理的焊接结构设计 减少应力集中 尽量减小结构刚度,不采用过厚的截面 重视附件和不受力的焊缝设计 减小和消除焊接残余应力,三、用断裂力学方法评定结构的安全性 重视质量监督,