帶你輕松了解焊接缺陷——層狀裂紋

焊接裂紋作為危害最大的一類焊接缺陷，嚴(yán)重影響著焊接結(jié)構(gòu)的使用性能和安全可靠性。今天，就帶大家認(rèn)識一下裂紋的類型之一——層狀裂紋。

非金屬夾雜物，鋼板在軋制過程中將鋼內(nèi)的一些非金屬夾雜物等（如硫化物、硅酸鹽）軋制成平行于軋制方向的帶狀物，造成了鋼材力學(xué)性能的差異性，夾雜物是焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生層狀撕裂的潛在因素，也是產(chǎn)生層狀撕裂的主要原因。

拘束應(yīng)力，由于焊接熱循環(huán)作用，焊接接頭會出現(xiàn)拘束力，對于某一個給定的軋制厚板T形和十字接頭，在焊接參數(shù)不變的條件下，存在著一個臨界拘束應(yīng)力或彎曲拘束強(qiáng)度，當(dāng)大于此值時易產(chǎn)生層狀撕裂。

擴(kuò)散氫，氫是致裂的促進(jìn)因素，由于氫的擴(kuò)散并結(jié)合成分子以致局部應(yīng)力劇增，當(dāng)氫聚集在夾雜端部時促使非金屬夾雜物與金屬失粘，并會拉斷相鄰?qiáng)A雜的金屬，在斷口上呈現(xiàn)氫致斷裂特征。

母材性能，盡管夾雜物是層狀撕裂的主要原因，但金屬的力學(xué)性能對層狀撕裂也有很重要的影響。金屬的塑性韌性差，裂紋越容易擴(kuò)展，就是說抗層狀撕裂的能力差。

為防止層狀裂紋的產(chǎn)生，在設(shè)計(jì)和施工工藝上主要是避免Z向應(yīng)力和應(yīng)力集中，具體措施如下：

1.改善接頭設(shè)計(jì)，減小拘束應(yīng)變。具體措施如：將引弧板端部延伸一定長度，有防止啟裂的效果；改變焊縫布置以改變焊縫收縮應(yīng)力方向，將垂直引弧板改為水平引弧板，變更焊縫位置，使接頭總的受力方向與軋層平行，可大大改善抗層狀撕裂性能。

2.采取適宜的焊接方法，采用低氫的焊接方法有利，如氣體保護(hù)焊、埋弧焊冷裂傾向小，有利于改善抗層狀撕裂的性能。

3.采用低強(qiáng)匹配的焊接材料，焊縫金屬具有低屈服點(diǎn)、高延性時，易使應(yīng)變集中于焊縫而減輕母材熱影響區(qū)的應(yīng)變，可改善抗層狀撕裂的性能。

4.在焊接技術(shù)的運(yùn)用方面，采用表面堆焊隔離層；對稱施焊，使應(yīng)變分布均衡，減少應(yīng)變集中。

5.為防止有冷裂引起的層狀撕裂，應(yīng)盡量采用一些防止冷裂的措施，如適當(dāng)提高預(yù)熱、控制層間溫度等；另外，也可采取中間退火等消除應(yīng)力的方法。

6.我們還可以通過控制焊縫尺寸，采用小焊腳、多道焊的焊接工藝。