焊接裂纹作为危害性最大的焊接缺陷，严重影响焊接结构的性能、安全性和可靠性。今天，我将向您介绍裂纹的一种类型——层状裂纹。
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非金属夹杂物。钢板在轧制过程中，钢中的一些非金属夹杂物（如硫化物、硅酸盐）被轧制成与轧制方向平行的带状，导致钢材力学性能的差异。夹杂物是焊接结构产生层状撕裂的潜在因素，也是产生层状撕裂的主要原因。
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克制压力。由于焊接热循环的作用，焊接接头处会出现约束力。对于给定的T型、十字型轧制厚板接头，在焊接参数不变的情况下，存在临界约束应力或弯曲约束。强度，当大于该值时，容易发生层状撕裂。
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氢的扩散。氢气是裂纹的促进因素。由于氢扩散并结合成分子，局部应力急剧增加。当氢聚集在夹杂物的末端时，它会导致非金属夹杂物失去与金属的粘附力并拉离相邻的夹杂物。该金属在断裂表面表现出氢致断裂特征。
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基材特性。虽然夹杂物是层状撕裂的主要原因，但金属的力学性能对层状撕裂也有重要影响。金属的塑韧性差，裂纹更容易扩展，意味着抵抗层状撕裂的能力差。
为了防止层状裂缝的发生，设计和施工过程主要是避免Z向应力和应力集中。具体措施如下：
1.改进接头设计，减少约束应变。具体措施包括：将引弧板端部延长一定长度，防止开裂；改变焊缝布置以改变焊缝收缩应力方向，将立式引弧板改为水平引弧板，改变焊缝位置，使接头整体应力方向与轧制层平行，可大大改善层状抗撕裂性。
2、采用合适的焊接方法。有利于采用低氢焊接方法，如气体保护焊、埋弧焊等，冷裂纹倾向小，有利于提高抗层状撕裂性能。
3、采用低强度配套焊接材料。当焊缝金属具有低屈服点和高延展性时，易于将应变集中在焊缝上，减少母材热影响区的应变，可以提高抗层状撕裂能力。
4、在焊接技术的应用方面，采用表面堆焊隔离层；采用对称焊接，平衡应变分布，减少应变集中。
5、为了防止冷裂引起的层状撕裂，应尽可能采取一些防止冷裂的措施，如适当加大预热、控制层间温度等；此外，还可以采用中间退火等消除应力的方法。
6、通过控制焊缝尺寸，我们还可以采用小焊腿、多道焊的焊接工艺。
发布时间：2023年11月16日
