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            重型鋼結構厚板焊接預防Z向層狀撕裂的節點設計
            發布時間:2018-11-20 18:39:10      點擊次數:1969

            層狀撕裂是短距離橫向(厚度方向)的高應力引起斷裂的一種形式,它可以擴展很 長距離,層狀撕裂大致平行于軋制產品的表面,通常發源于同一 平面條狀非金屬夾雜物, 具有高度撕裂發生率的母材區域。一般低合金鋼Z向(厚度方向)的伸長率比L向(軋制方 向)低百分之30~百分之40,因此當Z想存在拉伸應力時,很容易產生沿層狀分布的夾雜開裂。層狀撕 裂與熱裂紋、冷裂紋的形成不同,是一種特殊的鋼結構焊接裂紋。從焊接接頭斷面上可以 看出,層狀撕裂和其他裂紋的明顯區別是裂紋呈階梯狀形態,由基本平行軋制表面的平臺 和大體垂直于平臺的剪切壁兩部分組成。

            層狀撕裂之所以危險在于它的隱蔽性與延遲破壞性。層狀撕裂不在鋼結構焊縫上發生 ,只產生于熱影響區或母材的內部,表面沒有任何跡象,即使是現有的鋼結構無損檢測技 術也難以發現。層狀撕裂既可以在焊接過程中形成,也可以在焊接結束后啟裂和擴展,甚 至還可以延遲至使用期間出現,基本上無法修復,所以層狀撕裂通常會造成巨大的經濟損失。


            層狀撕裂的控制措施

            1.合理選擇鋼材

            2.確定焊接工藝

            3.采用小電流焊接和多層多道焊接

            4.焊接方法和焊接順序,選擇高熔敷率的低氫焊接方法,采用小線能力量,避免焊接 接頭的拘束應力的集中。采用合理的焊接順序,盡量減小厚度方向的焊接殘余應力。對于 鋼結構設計對稱的焊件,具有對稱布置的焊縫,采用對稱焊接,由兩個的焊工對稱地進行 焊接,使應變分布均衡,減少應變集中,降低焊縫收縮引起的變形。

            5.采用預熱、后熱、控制層間溫度。適當的焊前預熱,控制焊接過程中道間溫度,后 熱消氫處理等,對層狀撕裂的產生有一定的抑制作用。

            通過對層狀撕裂的認識和產生層狀撕裂機理的研究,找到行之可靠的控制層狀撕裂的 方法,成功地解決了巨型鋼結構柱在設計意愿下的防層狀撕裂的難題,采用優異的Z向性 能鋼材和低氫的焊接材料、選擇合理的坡口形式,配合成熟、嚴謹的焊接工作已等都是防 止層狀撕裂的可靠措施。


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