焊接接頭強度受到焊縫影響降低到了抗脆斷能力的程度
在相同拉伸應力下,一低屈強比鋼的超強匹配接頭的焊縫應變較大,高屈強比鋼的低強匹配接頭的焊縫應變較小。 焊接接頭的裂紋張開位移(COD值)也呈現相同的趨勢,即低屈強比鋼的超強匹配接頭具 有裂紋頂端處易于屈服裂紋頂端變形量更大的優勢。
.⑥焊接接頭的抗脆斷性能與接頭力學性能的不均質性有很大關系.它不僅決定于焊縫的強度,而受焊縫的韌性和塑性所制約。焊接材料的選抒不僅要保證焊縫具有適究的強度,更要保證焊縫具有足夠高的韌性和塑性.即要控制好焊縫的強韌性匹配。
抗裂性能也顯 著下降.為防止出現焊接裂紋.施工條件要求極為嚴格,施工成本大大提高。為了避免這種 只追求強度而損害結構整體性能.提高施工上的經濟可靠性,得不把強度降下來,采用低 強匹配方案。如H本的潛艇用鋼NS110,它的屈服強度大于或等于1098MPa;而與之配套 的焊條和氣保焊焊絲的熔敷金屬屈服強度則要求大于或等于940MPa,X:屈服強度匹配系數 為0.85。采用低強匹配的焊接材料后,焊縫的含碳量及碳當量都可以降低.這將使焊縫的 塑韌性得到提高,抗裂性能得到改善,給焊接施工帶來了方便,降低了施工方面的成本。
很多焊接結構的破壞事故是典項的低應力下發生的脆性斷裂,斷裂前在表觀上幾乎不發生明顯的塑性變形。工程上的脆斷事故,總是從存在宏觀缺陷或裂紋作為源而開始的. 它在遠低于屈服應力的條件下,由于疲窮或應力腐蝕等原因而逐漸擴展,最后導致突然的低 應力斷裂。只要存在裂紋源,裂紋的擴展總是沿著韌性最差的部位進行。從這一點考慮,總希望焊接接頭的最薄弱部位也要具冇足夠的韌件儲備。陳伯蠡教授等在研究高強鋼焊縫強韌 性匹配時得出,等強或接近等強匹配時所用的焊材,焊接接頭最容易獲得最優異的抗脆斷性 能。這是因為等強匹配時所用的焊材,不需要將其韌性提卨到優于低強或超強匹配時所耍求的韌性。而如欲使低強匹配或超強匹配的斷裂達到等強匹配的抗脆斷性效果,則要進一步改 善焊材的韌性水平。降低焊材強度時,容易改善其韌性;而提高焊材強度時,大幅度的提高 其韌性則有相當難度。由此可知,超強匹配不如低強匹配更容易改善接頭的抗脆斷性能。
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