电焊培训,焊工培训,焊接的相关知识和注意事项
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什么是应力集中?产生应力集中的因素有哪些?
答:由于焊缝形状和焊缝的特点,出现了集合形状的不连续性,当受载时,引起了焊接接头工作应力分布的不均匀现象,使局部的峰值应力σmax比平均应力σm高的多,这就是应力集中。在焊接接头中,产生应力集中的原因很多,其中主要的原因是:
(1) 焊缝中产生的工艺缺陷,入气孔,夹渣、裂纹和未焊透等,其中以焊接裂纹和未焊透引起的应力集中较为严重。
(2) 不合理的焊缝外形,例如对接焊缝的余高过大,角焊缝的焊趾过高等
不合理的街头设计 如街头界面有突变,采用加盖板的对接街头等。焊缝布置不合理也会产生应力集中,例如只有店面焊缝的T形接头。
什么是塑性破坏,它有什么危害?
答:塑性破坏包括塑性失稳(屈服或发生显著塑性变形)和塑性断裂(刃性断裂或延性断裂),其过程是焊接结构在载荷作用下首先发生弹性变形→屈服→塑性变形(塑性失稳)→产生微裂口或微空隙→形成宏观裂纹→发生失稳扩展→断裂。
塑性破坏与脆性断裂相比危害是比较小的,具体有以下几种:
(1) 屈服后产生不可恢复的塑性变形,使尺寸要求高的焊接结构报废。
(2) 对于高韧性、低强度材料制成的压力容器失效不是由材料的断裂韧性控制,而是由于强度不足导致塑性失稳破坏。
塑性破坏的较终结果是使焊接结构 失效或发生灾难性事故,影响了企业的生产,造成不必要的人员伤亡,严重影响了国民经济的发展。
什么是脆性断裂,它有什么危害?
答:通常脆性断裂系指沿一定结晶面的劈裂的解离断裂(包括准解离断裂)及晶界(沿晶)断裂。
解理断裂是沿晶内一定结晶学平面分离而形成的断裂,是一种晶内断裂。金属材料在一定条件下,例如低温、高应变速及高应力集中的情况下,当应力达到一定数值时,就会发生解理断裂。
关于解理断裂的产生已经有许多模型,它们大多与位错理论相联系。普遍认为,当材料的塑性变形过程严重受阻,材料不能以形变方式而是以分离来顺应外加应力,从而发生解理裂纹。
金属中的夹杂物、脆性析出物和其他缺陷对解理裂纹的产生亦有重要影响。
脆断一般都在应力不高于结构的设计许用应力和没有显著的塑性变形的情况下发生,并瞬时扩展到结构整体,具有突然破坏的性质,不易事先发现和预防,因此往往造成人身伤亡和财产的巨大损失。
试述焊接裂纹在结构脆性断裂中起什么作用?
答:在所有缺陷中,裂纹是较危险的,在外载作用下,裂纹前沿附近会产生少量塑性变形,同时尖端有一定量的张开位移,使裂纹缓慢发展;
当外载增加到某一临界值时,裂纹即以高速度扩展,此时裂纹如位于高值拉应力区,往往引起整个结构的脆性断裂,如果扩展的裂纹进入了拉应力较低的区域,美誉足够的能量来维持裂纹进一步扩展,或者裂纹进入到韧性较好的材料,(或同一材料但温度较高,韧性增加)收到较大的阻力,无法继续扩展,此时裂纹的危害性就相应减小。
焊接结构易产生脆性断裂的原因是什么?
答:产生断裂的原因基本上可以归纳为三个方面:
(1)材料的人性不足
特别在缺口尖端处材料的微观索性变形能力差。低应力脆性破坏一般在较低的温度下产生,而随着温度的降低,材料的韧性急剧下降。此外,随着低合金高强度钢的发展,强度指标不断上升,而塑性、韧性却有所降低。脆性断裂在大多数情况下从焊接区开始,所以焊缝及热影响区的韧性不足往往是造成低应力脆性破坏的主要原因。
(2)存在着微裂纹等缺陷
断裂总是从缺陷处开始的,缺陷以裂纹为较危险。而焊接则是产生裂纹的主要原因。虽然随着焊接技术的发展,裂纹基本上可以得到控制,但要完全避免裂纹,还是比较困难的。
(3)一定的应力水平
不正确的设计和不良的制造工艺是产生焊接残余应力的主要原因。因此,对于焊接结构来说,除了工作应力外,还必须考虑焊接残余应力和应力集中程度,以及由于装配不良等所带来的附加应力。