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層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)是(shi)短距離橫向(xiang)(厚度方(fang)向(xiang))的(de)(de)高(gao)應力引起斷裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)一種形(xing)式,它可(ke)以(yi)擴(kuo)展很(hen)長(chang)距離,層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)大(da)致平(ping)行于軋制(zhi)產品的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian),通常發源于同一平(ping)面(mian)條狀(zhuang)非(fei)金(jin)屬(shu)夾雜(za)(za)物,具有(you)高(gao)度撕(si)裂(lie)(lie)(lie)發生(sheng)率的(de)(de)母(mu)材區(qu)域。一般低(di)合金(jin)鋼(gang)Z向(xiang)(厚度方(fang)向(xiang))的(de)(de)伸長(chang)率比L向(xiang)(軋制(zhi)方(fang)向(xiang))低(di)30%~40%,因此當Z想存在拉伸應力時,很(hen)容易產生(sheng)沿層(ceng)(ceng)狀(zhuang)分布的(de)(de)夾雜(za)(za)開裂(lie)(lie)(lie)。層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)與熱裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)、冷(leng)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)形(xing)成(cheng)不同,是(shi)一種特殊(shu)的(de)(de)鋼(gang)結構焊(han)接裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)。從焊(han)接接頭斷面(mian)上可(ke)以(yi)看出,層(ceng)(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)(lie)和其他裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)明(ming)顯區(qu)別是(shi)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)呈階(jie)梯(ti)狀(zhuang)形(xing)態,由基本平(ping)行軋制(zhi)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)平(ping)臺和大(da)體垂直于平(ping)臺的(de)(de)剪切壁兩(liang)部分組成(cheng)。
層狀(zhuang)撕裂(lie)(lie)之所以(yi)危(wei)險在于它的(de)隱蔽性與延遲(chi)破壞性。層狀(zhuang)撕裂(lie)(lie)不在鋼結構(gou)焊(han)縫上(shang)發生,只產生于熱影響(xiang)區或母材的(de)內部,表面沒(mei)有任何(he)跡象,即使(shi)(shi)是(shi)現(xian)有的(de)鋼結構(gou)無損檢測(ce)技術也難(nan)以(yi)發現(xian)。層狀(zhuang)撕裂(lie)(lie)既(ji)可以(yi)在焊(han)接過程(cheng)中形成(cheng),也可以(yi)在焊(han)接結束后啟(qi)裂(lie)(lie)和擴展(zhan),甚(shen)至(zhi)還可以(yi)延遲(chi)至(zhi)使(shi)(shi)用期間出現(xian),基(ji)本(ben)上(shang)無法修復(fu),所以(yi)層狀(zhuang)撕裂(lie)(lie)通常(chang)會(hui)造成(cheng)巨大的(de)經濟(ji)損失。
層(ceng)狀(zhuang)撕裂的控制措施(shi)
1.合理(li)選擇(ze)鋼(gang)材
2.確定(ding)最佳焊接工藝
3.采用小電流焊接和多層多道焊接
4.焊(han)接(jie)方法(fa)和(he)焊(han)接(jie)順序,選擇(ze)高熔敷率的(de)(de)(de)低(di)氫焊(han)接(jie)方法(fa),采用(yong)(yong)小(xiao)線能力量(liang),避免焊(han)接(jie)接(jie)頭(tou)的(de)(de)(de)拘束(shu)應力的(de)(de)(de)集中。采用(yong)(yong)合理的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)順序,盡量(liang)減(jian)小(xiao)厚度方向的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)殘(can)余應力。對(dui)于鋼結構設計對(dui)稱(cheng)的(de)(de)(de)焊(han)件,具有對(dui)稱(cheng)布置的(de)(de)(de)焊(han)縫(feng),采用(yong)(yong)對(dui)稱(cheng)焊(han)接(jie),由兩(liang)個的(de)(de)(de)焊(han)工對(dui)稱(cheng)地進行焊(han)接(jie),使應變分(fen)布均(jun)衡,減(jian)少應變集中,降(jiang)低(di)焊(han)縫(feng)收縮引起(qi)的(de)(de)(de)變形。
5.采用(yong)預(yu)熱、后(hou)熱、控(kong)制(zhi)(zhi)層間(jian)溫度。適當的(de)焊(han)前預(yu)熱,控(kong)制(zhi)(zhi)焊(han)接過程中道間(jian)溫度,后(hou)熱消(xiao)氫處(chu)理(li)等,對層狀(zhuang)撕(si)裂的(de)產生有一定(ding)的(de)抑制(zhi)(zhi)作用(yong)。
通過(guo)對層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)的(de)(de)認(ren)識和產生層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)機(ji)理的(de)(de)研究,找(zhao)到(dao)行之有效的(de)(de)控制層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)的(de)(de)方法,成功地解決了巨型鋼結構柱(zhu)在設(she)計(ji)意愿下的(de)(de)防(fang)層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)的(de)(de)難題,采用優質的(de)(de)Z向性能鋼材(cai)和低(di)氫的(de)(de)焊接材(cai)料(liao)、選擇合理的(de)(de)坡口形式,配合成熟、嚴謹的(de)(de)焊接工作已(yi)等(deng)都(dou)是防(fang)止層(ceng)(ceng)(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)的(de)(de)有效措施(shi)。