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層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)是(shi)短距(ju)離(li)橫(heng)向(xiang)(厚(hou)度方(fang)(fang)向(xiang))的(de)(de)(de)(de)高應(ying)力引起(qi)斷(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)一(yi)種形式(shi),它可以擴展很長(chang)距(ju)離(li),層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)大致平(ping)(ping)行于(yu)軋(ya)制產品的(de)(de)(de)(de)表面(mian)(mian),通常發源于(yu)同一(yi)平(ping)(ping)面(mian)(mian)條狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)非金屬(shu)夾雜物,具有(you)高度撕(si)裂(lie)(lie)發生率的(de)(de)(de)(de)母材區域。一(yi)般低合金鋼(gang)Z向(xiang)(厚(hou)度方(fang)(fang)向(xiang))的(de)(de)(de)(de)伸長(chang)率比(bi)L向(xiang)(軋(ya)制方(fang)(fang)向(xiang))低30%~40%,因此當Z想存在拉伸應(ying)力時,很容易產生沿(yan)層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)分布的(de)(de)(de)(de)夾雜開(kai)裂(lie)(lie)。層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)與熱裂(lie)(lie)紋、冷裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)形成(cheng)不同,是(shi)一(yi)種特殊的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)結構焊(han)接(jie)裂(lie)(lie)紋。從焊(han)接(jie)接(jie)頭斷(duan)面(mian)(mian)上可以看出,層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)(lie)和其(qi)他裂(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)明顯(xian)區別是(shi)裂(lie)(lie)紋呈階梯狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)形態,由基本平(ping)(ping)行軋(ya)制表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)平(ping)(ping)臺(tai)和大體垂直于(yu)平(ping)(ping)臺(tai)的(de)(de)(de)(de)剪切壁兩部(bu)分組成(cheng)。
層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)之(zhi)所以危險在于它(ta)的(de)(de)隱蔽性與延(yan)遲破(po)壞性。層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)不(bu)在鋼(gang)結構焊縫上(shang)發生,只產生于熱(re)影(ying)響區或(huo)母(mu)材的(de)(de)內部(bu),表面沒(mei)有(you)任何跡象,即(ji)使是現有(you)的(de)(de)鋼(gang)結構無(wu)損檢測技術也難以發現。層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)既可以在焊接(jie)過程中形(xing)成,也可以在焊接(jie)結束后啟裂(lie)和擴展,甚(shen)至還(huan)可以延(yan)遲至使用期間出(chu)現,基本上(shang)無(wu)法修復,所以層(ceng)狀(zhuang)(zhuang)撕(si)裂(lie)通(tong)常會造(zao)成巨大的(de)(de)經(jing)濟損失。
層(ceng)狀撕裂的控制措施
1.合理選擇鋼材
2.確定最(zui)佳焊(han)接工(gong)藝
3.采用小(xiao)電流焊接(jie)和(he)多(duo)層多(duo)道焊接(jie)
4.焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)(fang)法和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)順序,選(xuan)擇高熔敷率的低氫焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)方(fang)(fang)(fang)法,采用(yong)(yong)小線(xian)能力量,避免焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)接(jie)(jie)(jie)頭的拘束應力的集中(zhong)(zhong)。采用(yong)(yong)合理的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)順序,盡(jin)量減小厚度(du)方(fang)(fang)(fang)向的焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)殘余應力。對(dui)于鋼(gang)結構設計對(dui)稱的焊(han)(han)(han)件,具有(you)對(dui)稱布(bu)置(zhi)的焊(han)(han)(han)縫,采用(yong)(yong)對(dui)稱焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),由兩個(ge)的焊(han)(han)(han)工對(dui)稱地進(jin)行焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),使應變(bian)(bian)分布(bu)均衡(heng),減少應變(bian)(bian)集中(zhong)(zhong),降(jiang)低焊(han)(han)(han)縫收縮引(yin)起(qi)的變(bian)(bian)形。
5.采(cai)用預熱、后熱、控制層間(jian)溫(wen)度(du)。適當的(de)焊前預熱,控制焊接過程中道(dao)間(jian)溫(wen)度(du),后熱消(xiao)氫(qing)處理等,對層狀撕裂的(de)產生有一定的(de)抑(yi)制作用。
通過對層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂的(de)(de)(de)(de)認(ren)識和產生層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂機理(li)的(de)(de)(de)(de)研究,找到行(xing)之(zhi)有效的(de)(de)(de)(de)控(kong)制層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂的(de)(de)(de)(de)方法,成功地解決了巨型(xing)鋼結構柱在(zai)設(she)計意愿下的(de)(de)(de)(de)防層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂的(de)(de)(de)(de)難題,采用優質的(de)(de)(de)(de)Z向(xiang)性能鋼材和低氫的(de)(de)(de)(de)焊接材料(liao)、選擇合理(li)的(de)(de)(de)(de)坡口形式,配合成熟、嚴謹的(de)(de)(de)(de)焊接工作(zuo)已(yi)等都是防止層(ceng)狀(zhuang)撕(si)裂的(de)(de)(de)(de)有效措(cuo)施。