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層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)(lie)(lie)是(shi)(shi)短(duan)距(ju)離橫向(xiang)(厚度(du)方(fang)(fang)向(xiang))的(de)高(gao)應(ying)力(li)引起斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)一種形式,它可以擴展很(hen)長距(ju)離,層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)(lie)(lie)大致平(ping)行于(yu)軋制(zhi)產(chan)品的(de)表面,通常發源于(yu)同(tong)一平(ping)面條狀(zhuang)非金屬(shu)夾雜(za)物,具(ju)有高(gao)度(du)撕(si)(si)裂(lie)(lie)(lie)發生(sheng)率(lv)的(de)母材區域。一般(ban)低合金鋼(gang)Z向(xiang)(厚度(du)方(fang)(fang)向(xiang))的(de)伸長率(lv)比L向(xiang)(軋制(zhi)方(fang)(fang)向(xiang))低30%~40%,因此當Z想存(cun)在拉伸應(ying)力(li)時,很(hen)容易產(chan)生(sheng)沿(yan)層(ceng)(ceng)狀(zhuang)分布的(de)夾雜(za)開裂(lie)(lie)(lie)。層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)(lie)(lie)與熱裂(lie)(lie)(lie)紋、冷裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)形成不同(tong),是(shi)(shi)一種特殊的(de)鋼(gang)結構焊接裂(lie)(lie)(lie)紋。從焊接接頭斷(duan)面上可以看出,層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)(si)裂(lie)(lie)(lie)和其他(ta)裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)明(ming)顯區別是(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)紋呈階梯狀(zhuang)形態,由基本(ben)平(ping)行軋制(zhi)表面的(de)平(ping)臺和大體(ti)垂直于(yu)平(ping)臺的(de)剪切壁兩部分組(zu)成。
層(ceng)狀撕裂(lie)之(zhi)所以危險(xian)在于(yu)它的(de)隱蔽(bi)性與延(yan)遲破壞(huai)性。層(ceng)狀撕裂(lie)不在鋼(gang)結(jie)構焊縫(feng)上發(fa)生,只產生于(yu)熱影響區或母材的(de)內部,表面沒有任何跡(ji)象,即使(shi)是現(xian)有的(de)鋼(gang)結(jie)構無(wu)損(sun)檢(jian)測(ce)技術也(ye)難以發(fa)現(xian)。層(ceng)狀撕裂(lie)既可以在焊接過程中形成,也(ye)可以在焊接結(jie)束后(hou)啟裂(lie)和(he)擴展,甚至還可以延(yan)遲至使(shi)用期間出現(xian),基本(ben)上無(wu)法(fa)修復,所以層(ceng)狀撕裂(lie)通(tong)常會造(zao)成巨大的(de)經(jing)濟損(sun)失(shi)。
層狀撕裂的(de)控制措施
1.合(he)理選(xuan)擇鋼材
2.確定最(zui)佳(jia)焊接工藝
3.采用小電流焊接(jie)和多(duo)層多(duo)道焊接(jie)
4.焊(han)(han)接方法和焊(han)(han)接順序,選(xuan)擇高熔敷率的(de)低氫(qing)焊(han)(han)接方法,采用(yong)小線能力量,避免焊(han)(han)接接頭的(de)拘束應(ying)力的(de)集中(zhong)。采用(yong)合理的(de)焊(han)(han)接順序,盡量減(jian)小厚(hou)度方向的(de)焊(han)(han)接殘余應(ying)力。對于鋼結構設計(ji)對稱(cheng)的(de)焊(han)(han)件,具(ju)有對稱(cheng)布置的(de)焊(han)(han)縫,采用(yong)對稱(cheng)焊(han)(han)接,由兩個的(de)焊(han)(han)工對稱(cheng)地進行焊(han)(han)接,使應(ying)變(bian)分布均衡(heng),減(jian)少應(ying)變(bian)集中(zhong),降(jiang)低焊(han)(han)縫收縮引起的(de)變(bian)形(xing)。
5.采用預(yu)熱(re)、后熱(re)、控(kong)制(zhi)層(ceng)間溫(wen)度。適當的焊(han)前預(yu)熱(re),控(kong)制(zhi)焊(han)接(jie)過程中道間溫(wen)度,后熱(re)消(xiao)氫處理等,對層(ceng)狀撕裂的產生有一定的抑(yi)制(zhi)作用。
通(tong)過對層狀(zhuang)撕(si)裂的(de)認識(shi)和產生層狀(zhuang)撕(si)裂機理的(de)研究(jiu),找(zhao)到行之有效(xiao)的(de)控(kong)制層狀(zhuang)撕(si)裂的(de)方法,成功(gong)地解決了巨型鋼(gang)結構柱在設計意愿下的(de)防(fang)層狀(zhuang)撕(si)裂的(de)難題,采用優質(zhi)的(de)Z向性能鋼(gang)材(cai)(cai)和低氫的(de)焊(han)接材(cai)(cai)料(liao)、選擇合理的(de)坡(po)口形式,配合成熟、嚴謹的(de)焊(han)接工作已等都是防(fang)止層狀(zhuang)撕(si)裂的(de)有效(xiao)措施。