焊接位置斷裂原因分析ppt課件

1、本章重點：本章重點：1.焊接構(gòu)造斷裂失效的分類及危害焊接構(gòu)造斷裂失效的分類及危害 2.焊接脆性斷裂的防治方法焊接脆性斷裂的防治方法 3.焊接疲勞斷裂的防治方法焊接疲勞斷裂的防治方法 4.焊接應(yīng)力腐蝕斷裂防治方法焊接應(yīng)力腐蝕斷裂防治方法本章難點：本章難點：1.焊接構(gòu)造斷裂失效的分類及危害焊接構(gòu)造斷裂失效的分類及危害 2.焊接脆性斷裂的防治方法焊接脆性斷裂的防治方法 5.1 焊接構(gòu)造斷裂失效的分類及危害焊接構(gòu)造斷裂失效的分類及危害 焊接構(gòu)造斷裂失效中，最為嚴(yán)重的是脆性斷裂焊接構(gòu)造斷裂失效中，最為嚴(yán)重的是脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效和應(yīng)力腐蝕斷裂失效三種類失效、疲勞斷裂失效和應(yīng)力腐蝕斷裂失效三種類型。

2、型。1. 脆性斷裂失效脆性斷裂失效 脆性斷裂脆性斷裂-通常稱為低應(yīng)力脆斷。普通都在應(yīng)通常稱為低應(yīng)力脆斷。普通都在應(yīng)力低于構(gòu)造的設(shè)計應(yīng)力和沒有顯著的塑性變形的力低于構(gòu)造的設(shè)計應(yīng)力和沒有顯著的塑性變形的情況下發(fā)生的。情況下發(fā)生的。疲勞斷裂失效疲勞斷裂失效金屬資料及其構(gòu)造因受交變載荷而金屬資料及其構(gòu)造因受交變載荷而發(fā)生損壞或斷裂的景象，稱為發(fā)生損壞或斷裂的景象，稱為疲勞斷裂。疲勞斷裂。疲勞斷裂過程普通由三個階段組成：疲勞斷裂過程普通由三個階段組成： 初始疲勞裂紋在應(yīng)力集中區(qū)孕育、初始疲勞裂紋在應(yīng)力集中區(qū)孕育、萌生；萌生； 裂紋亞臨界擴展或穩(wěn)定擴展；裂紋亞臨界擴展或穩(wěn)定擴展； 失穩(wěn)擴展，以致與斷裂。失

3、穩(wěn)擴展，以致與斷裂。 應(yīng)力腐蝕斷裂失效應(yīng)力腐蝕斷裂失效 腐蝕是資料與周圍介質(zhì)作腐蝕是資料與周圍介質(zhì)作用產(chǎn)生的物理化學(xué)過程。用產(chǎn)生的物理化學(xué)過程。而應(yīng)力腐蝕是指敏感金而應(yīng)力腐蝕是指敏感金屬或合金在一定的拉應(yīng)屬或合金在一定的拉應(yīng)力和一定腐蝕介質(zhì)環(huán)境力和一定腐蝕介質(zhì)環(huán)境共同作用下所產(chǎn)生的腐共同作用下所產(chǎn)生的腐蝕斷裂過程。蝕斷裂過程。1. 焊接構(gòu)造脆性斷裂的緣由焊接構(gòu)造脆性斷裂的緣由 由大量破壞、失效事故的分析研討中發(fā)現(xiàn)，由大量破壞、失效事故的分析研討中發(fā)現(xiàn)，焊接構(gòu)造低應(yīng)力脆斷破壞的根本緣由在于焊接構(gòu)造低應(yīng)力脆斷破壞的根本緣由在于構(gòu)造中存在著各種缺陷和裂紋。構(gòu)造中存在著各種缺陷和裂紋。 這些裂紋和缺陷

4、的產(chǎn)生一部分是在構(gòu)造的這些裂紋和缺陷的產(chǎn)生一部分是在構(gòu)造的加工制造過程中。另一部分是在運用過程加工制造過程中。另一部分是在運用過程中如疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋。中如疲勞裂紋、應(yīng)力腐蝕裂紋。 其中裂紋是最嚴(yán)重的缺陷，而焊接那么是其中裂紋是最嚴(yán)重的缺陷，而焊接那么是產(chǎn)生裂紋的主要緣由。產(chǎn)生裂紋的主要緣由。 焊接時由于加熱、冷卻引起接頭區(qū)冶金組織變化，冷卻過程中構(gòu)成的高碳馬氏體和粗大晶粒等金相組織將使焊接接頭區(qū)韌性降低，另外，微量有害元素偏聚和氫含量添加也是導(dǎo)致韌性降低的緣由。 焊接熱循環(huán)過程中產(chǎn)生的塑性應(yīng)變會引起熱應(yīng)變脆化。1 降低構(gòu)造部分區(qū)域的應(yīng)力程度 設(shè)計過程中的控制措施 制造工藝中的控制措施

5、消除焊接剩余應(yīng)力 2 減少構(gòu)造缺陷 合理設(shè)計 優(yōu)化制造工藝3 改善資料的斷裂韌性 正確的設(shè)計選材 應(yīng)采用“等韌性或“等性能原那么，才干保證 焊縫區(qū)不成為構(gòu)造的薄弱環(huán)節(jié)，以防止脆 性斷裂。 優(yōu)化焊接工藝 合理制定、嚴(yán)厲執(zhí)行耐壓實驗規(guī)程 1.焊接構(gòu)造疲勞斷裂的緣由和影響要素 疲勞斷裂是在循環(huán)應(yīng)力、拉應(yīng)力和塑性應(yīng)變這三者的共同作用下發(fā)生的低應(yīng)力破壞。由于焊接構(gòu)造易于存在焊接缺陷和較嚴(yán)重的應(yīng)力集中，所以焊接構(gòu)造的疲勞往往是從焊接接頭處產(chǎn)生。 1.應(yīng)力的影響 添加拉伸應(yīng)力會降低疲勞壽命，而添加緊縮應(yīng)力那么可提高疲勞強度。 焊接剩余應(yīng)力會降低焊接接頭的疲勞強度，這時構(gòu)件的平均應(yīng)力隨之提高，應(yīng)力比增大，裂紋

6、擴展速率會添加。2.接頭方式及應(yīng)力集中的影響3.焊接缺陷的影響4.熱影響區(qū)金屬性能變化的影響2.1 降低應(yīng)力集中 凡是降低應(yīng)力集中的措施都可提高構(gòu)造的疲勞強度，有： 合理設(shè)計構(gòu)件的構(gòu)造方式，減少應(yīng)力集中。 盡量選擇應(yīng)力集中系數(shù)小的焊接接頭方式，并保證母材與焊縫之間平緩過渡。2.2 減少、調(diào)整焊接應(yīng)力 對于焊接接頭，減小、消除剩余拉應(yīng)力或使該處產(chǎn)生剩余應(yīng)力都可提高疲勞強度。2.3 焊縫外表打磨、拋光，外表強化處置1 應(yīng)力腐蝕裂紋產(chǎn)生的機理和影響要素1.1 定義： 應(yīng)力腐蝕：指敏感金屬或合金在一定拉應(yīng)力和一定腐蝕介質(zhì)環(huán)境共同作用下所引起的腐蝕斷裂過程。1.2 兩種機理： 1.2.1 電化學(xué)應(yīng)力腐蝕機理 1.2.2 機械破裂應(yīng)力腐蝕開裂機理2 防止和控制焊接構(gòu)造產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的措施防止和控制焊接構(gòu)