焊接接头强度受到焊缝影响降低到了抗脆断能力的程度 在相同拉伸应力下,一低屈强比钢的超强匹配接头的焊缝应变较大,高屈强比钢的低强匹配接头的焊缝应变较小。 焊接接头的裂纹张开位移(COD值)也呈现相同的趋势,即低屈强比钢的超强匹配接头具 有裂纹顶端处易于屈服裂纹顶端变形量更大的优势。 .⑥焊接接头的抗脆断性能与接头力学性能的不均质性有很大关系.它不仅决定于焊缝的强度,而受焊缝的韧性和塑性所制约。焊接材料的选抒不仅要保证焊缝具有适究的强度,更要保证焊缝具有足够高的韧性和塑性.即要控制好焊缝的强韧性匹配。
抗裂性能也显 著下降.为防止出现焊接裂纹.施工条件要求极为严格,施工成本大大提高。为了避免这种 只追求强度而损害结构整体性能.提高施工上的经济可靠性,得不把强度降下来,采用低 强匹配方案。如H本的潜艇用钢NS110,它的屈服强度大于或等于1098MPa;而与之配套 的焊条和气保焊焊丝的熔敷金属屈服强度则要求大于或等于940MPa,X:屈服强度匹配系数 为0.85。采用低强匹配的焊接材料后,焊缝的含碳量及碳当量都可以降低.这将使焊缝的 塑韧性得到提高,抗裂性能得到改善,给焊接施工带来了方便,降低了施工方面的成本。
很多焊接结构的破坏事故是典项的低应力下发生的脆性断裂,断裂前在表观上几乎不发生明显的塑性变形。工程上的脆断事故,总是从存在宏观缺陷或裂纹作为源而开始的. 它在远低于屈服应力的条件下,由于疲穷或应力腐蚀等原因而逐渐扩展,最后导致突然的低 应力断裂。只要存在裂纹源,裂纹的扩展总是沿着韧性最差的部位进行。从这一点考虑,总希望焊接接头的最薄弱部位也要具冇足够的韧件储备。陈伯蠡教授等在研究高强钢焊缝强韧 性匹配时得出,等强或接近等强匹配时所用的焊材,焊接接头最容易获得最优异的抗脆断性 能。这是因为等强匹配时所用的焊材,不需要将其韧性提卨到优于低强或超强匹配时所耍求的韧性。而如欲使低强匹配或超强匹配的断裂达到等强匹配的抗脆断性效果,则要进一步改 善焊材的韧性水平。降低焊材强度时,容易改善其韧性;而提高焊材强度时,大幅度的提高 其韧性则有相当难度。由此可知,超强匹配不如低强匹配更容易改善接头的抗脆断性能。 |