第四章 焊接结构的脆性断裂 哈工大焊接结构课件

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1、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㈠应力状态的影响㈡温度的影响：转变温度㈢加载速度的影响：㈣材料状态的影响1.厚度的影响⑴厚板缺口⑵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§4－3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

2、料断裂的评定方法一、转变温度方法㈠冲击试验却贝V形缺口试验⑴能量标准⑵断口标准⑶延性标准转变温度方法－试验方法断裂力学方法㈡爆炸膨胀试验和落锤试验⑴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⑵落锤试验㈢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§4－5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㈠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㈡金相组织改变对脆性的影响：线能量应适当选取㈢焊接缺陷对脆断的影响㈣角变形和错边的影响㈤残余应力和塑性变形的影响分两种情况：转

3、变温度以上及转变温度以下§4－6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㈠韦尔斯宽板拉伸试验：适合高强钢㈡断裂韧性试验适合中低强度钢，全面屈服断裂力学㈢尼伯林科试验（动载荷抗开裂试验）四、止裂试验㈠罗伯逊止裂试验（变温试验）均温止裂试验㈡双重拉伸试验§4－7预防焊接结构脆性断裂的措施一、正确选用材料㈠接头各部分的要求㈡不能盲目选用高强度材料二、采用合理的焊接结构设计㈠减少应力集中㈡尽量减小结构刚度㈢不采用过厚的截面㈣重视附件和不受力的焊缝设计㈤减小和消除焊接残

4、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