裂纹分类

合集下载

失效案例分析

失效案例分析

30
15
b.氢致开裂(HIC)
在钢的内部发生氢鼓 泡区域,当氢的压力 继续增高时,小的鼓 泡裂纹趋向于相互连 接,形成有阶梯特征 的氢致开裂。氢致开 裂发生不需要外加应 力(载荷应力、残余 应力),故从概念讲 不属于应力腐蚀破坏 范畴。
31
32
16
33
c.硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)
• 硫化氢在液相水中,由于电化学的作用,在阴极反应时生成氢 原子渗透到钢的内部,溶解于晶格中,导致脆性增加(氢原子 渗透到钢的内部晶格,在亲和力的作用下生成氢分子,钢材晶 格发生变形,材料韧性下降,脆性增加),在外加拉应力或残 余应力的作用下形成开裂。
2、焊接裂纹有不同的特性,要根据不同的裂纹产生机理 及形式选择检测的时机与方法,提高检验的有效性。
• 延迟裂纹 • 液化裂纹
3、对于易产生焊接裂纹的钢种,一旦发现裂纹,应扩大 检验比例。
11
案例1:反应流出物换热器管箱入口不锈钢法兰开裂
某石化炼油厂,2010年大修检验发现,反应流出物换热器管箱入口 不锈钢法兰开裂。 主要原因:
P≤0.008%、Mn≤1.30%,且应进行抗HIC性能试验或恒 负荷拉伸试验。
40
20
在湿硫化氢应力腐蚀环境中使用的其它材料制设备和管 道应符合下列要求:
铬钼钢制设备和管道热处理后母材和焊接接头的硬度应不 大于HB225(1Cr-0.5Mo、1.25Cr-0.5Mo)、HB235 (2.25Cr-1Mo、5Cr-1Mo)或HB248(9Cr-1Mo);
27
湿硫化氢环境分类(NACE 8X196) 一类:不选用抗HIC钢,可不做热处理 二类:可选抗HIC钢,要进行热处理 三类:选用抗HIC钢,要进行热处理

裂纹分类

裂纹分类

1 热酸浸试验发现调质后的原材料其周围表面上有贯穿试样全长的纵向裂纹。

在调质后发现纵裂的试样圆周上有2~3条裂纹。

这些裂纹均与表面成一定角度,略显弯曲,长1~2㎜不等。

其中一条裂纹从端部向内开裂至试样中心,此裂纹的延伸部分垂直于试样表面,宏观较直,横向酸浸试面上除裂纹外未发现其它明显的宏观缺陷。

2宏微观检测2.1断口分析横向断口分析,可见裂纹因走向不同而分为两部分,靠近表面的起始部分两壁非常光滑,呈沿加工方向伸长的细长带状组织,具有灰黑色的氧化颜色;与起始部位走向不同的裂纹延伸部分则无此现象。

2.2金相分析取调质后纵裂的横向取样,在金相显微镜下观察,靠近表面的裂纹起始部分两侧均有明显脱碳层,其内部充满非金相夹杂物,并可见灰色氧化物夹杂。

观察延伸到心部的裂纹末端,其尾部比较尖细,两侧无脱碳现象。

试样的基本组织为回火索氏体,为40Cr钢正常调质组织2.3轧材的宏观检验另抽查3支未经调质的原材料轧材,其中2支外表面陷约可见纵向裂纹,载取横向试样,磨抛后用4%硝酸酒精溶液浸蚀,宏观可见试样圆周上有明显与表面呈一定角度略显弯曲的裂纹,深约2㎜。

3分析与讨论3.1 由图2裂纹的宏观形貌可见,裂纹起始部分与一定角度,且较弯曲,拟是轧制不当,如变形工艺不合理及设备状态不正常,而形成的表面折叠。

有的肉眼可见,有的被轧制面掩盖,经酸洗后方能显示出来。

3.2根据图3的断口宏观形貌,裂纹起始部分在轧制过程中产生,且内壁已氧化,最后轧制道次不能使裂纹焊合。

在轧制过程中,裂纹内壁相互摩擦而形成延长加工方向伸长的金属流变条带。

3.3图4裂纹两侧的严重脱碳现象及裂纹内氧化铁皮被压入,充分说明裂纹的起始部分存在于淬火之前。

3.4由图2、图5可见,裂纹的延伸部分比较刚直,末端尖细,两侧无氧化脱碳现象,可确定为淬火裂纹。

而基本组织为40Cr正常调质组织——回火索氏体,因此推测裂纹非淬火工艺不当所引起。

3.5钢材纵裂对表面的任何小裂口应力集中敏感性最强,通过分析检验结果,对40Cr 钢拉伸、冲击试样纵裂的产生过程描述如下:3.5.1在钢材轧制过程中,由于轧制不当在钢材表面产生折叠或皱折,保留在钢材表面呈现为小裂口。

裂纹分类

裂纹分类

裂纹分类
凡是使金属的连续性被破坏的缺陷,而此种缺陷又具有一定的深度、长度和宽度,或直线或曲线状分布于钢材或工件表面或内部,即称裂纹。

裂纹的分类:
1. 按裂纹存在的形状和大小可分为:龟纹、“V型”纹、“y型”纹、“之状”裂纹、环状裂纹、鸡爪状裂纹、丝纹、发纹、裂纹、裂缝等宏观裂纹及微观裂纹。

2. 按裂纹存在于钢材或工件上的不同方向分为:纵裂纹、横裂纹即为定向裂纹等。

3. 按裂纹存在的不同部位分为:表皮裂纹、皮下裂纹、心部裂纹与钢锭的头部裂纹、中部裂纹、尾部裂纹及角部裂纹等。

4. 按裂纹产生的不同根源分为:铸造裂纹、锻造裂纹、轧制裂纹、拔制裂纹、研磨裂纹、淬火裂纹、焊接裂纹及疲劳裂纹等。

低倍组织结构内容
1. 偏析、疏松、气孔、树枝状结晶、缩孔、缩管、晶粒粗大、气泡翻皮、金属夹杂物、非金属夹杂物、裂纹等。

2. 在加热过程中产生的缺陷:过烧、氧化铁皮、脱碳层、晶粒粗大、斑疤、夹层、重皮、皱纹、裂纹、飞边、折叠、白点等。

焊接裂纹的分类

焊接裂纹的分类

焊接裂纹的分类焊接裂纹是指在焊接过程中或焊接后,由于内部应力、冷却速度等因素的影响,导致焊接接头内部或表面产生的裂纹。

根据裂纹的产生原因和裂纹形态不同,可以将焊接裂纹分为不同的类型。

下面就几种常见的焊接裂纹进行分类和介绍。

1. 热裂纹热裂纹是由于焊缝热影响区的结构组织和化学成分发生变化而引起的。

热裂纹通常在焊接过程中或焊接后的短时间内出现。

根据裂纹出现的位置和形态,热裂纹可以分为几种不同的类型:(1) 固相转变裂纹:当金属处于固相转变的温度范围内,由于组织的变化和内部应力的影响,容易产生热裂纹。

这种裂纹通常直接出现在焊缝和热影响区的边缘。

(2) 晶粒边界裂纹:在焊接过程中,由于焊接区和热影响区的组织结构发生变化,晶粒边界处的脆性增大,容易形成裂纹。

这种裂纹通常呈线状,沿着晶粒边界方向延伸。

(3) 退火裂纹:由于焊接过程中产生的应力或变形,在焊接后的退火过程中,容易引起焊接接头的内部产生裂纹。

这种裂纹通常在焊缝和热影响区内部产生,对焊接接头的强度和韧性产生负面影响。

2. 冷裂纹冷裂纹是由于焊接后在室温条件下产生的裂纹。

冷裂纹通常是由于焊接接头内部的残余应力和变形引起的。

根据裂纹形态和位置的不同,冷裂纹可以分为以下几种类型:(1) 焊接残余应力裂纹:由于焊接接头的热变形以及冷却过程中产生的残余应力,容易导致焊接接头内部产生裂纹。

这种裂纹通常沿着焊缝或热影响区的方向延伸,严重影响焊接接头的力学性能。

(2) 氢致裂纹:在焊接过程中,如果焊接材料和焊接环境中存在水、油、脂肪等含氢物质,容易引起焊接接头内部产生氢致裂纹。

这种裂纹通常呈细小的网状分布,对焊接接头的韧性和可靠性产生严重影响。

3.应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹是由于金属在受到应力和腐蚀介质的共同作用下产生的裂纹。

这种裂纹通常在金属制品长期使用过程中出现,对金属制品的可靠性和使用寿命产生严重影响。

根据裂纹产生的条件和形态不同,应力腐蚀裂纹可以分为以下几种类型:(1) 晶间腐蚀裂纹:当金属在受到腐蚀介质和应力的作用下,容易发生晶间腐蚀和产生裂纹。

焊接各种裂纹分类表

焊接各种裂纹分类表
主要是由淬硬组织在焊接应力作用下 产生的裂纹
在较低温度下,由于被焊材料的收缩 应变,超过了材料本身的塑性储备而 产生的裂纹
敏感的温度区间 在固相线温度以上稍高 的温度(固相状态) 固相线以下再结晶裂纹
固相线以下少低温度
600~700℃回火处理
在 MS 点以下 在 MS 点附近
在 400℃以下
被焊材料
约 400℃以下
应 力 腐 蚀 某些焊接结构(如容器和管道等),在

纹 腐蚀介质和应力的共同作用下产生的 任何工作温度
(SCC) 延迟开裂
含有杂质的低合金高 热影响区附近 沿晶或穿晶
强钢厚板结构
碳钢、低合金钢、不 焊缝和热影响
沿晶或穿晶
锈钢、铝合金

禹长春 2007-7-8
热影响区,少量 在焊缝
热影响区,少量 在焊缝
热影响区,少量 铸铁、堆焊硬质合金
在焊缝
裂纹走向 沿奥氏体晶 界 沿奥氏体晶 界 沿晶界开裂
沿晶界开裂
沿晶或穿晶 沿晶或穿晶
沿晶或穿晶
层状撕裂
主要是由于钢板的内部存在有分层的 夹杂物(沿轧制方向),在焊接时产生 的垂直于轧制方向的应力,致使在热 影响区或稍远的地方,产生“台阶” 式层状开裂
裂纹分类
结晶 裂纹
多变 化裂 纹 热 裂 纹 液化 裂纹
再热 裂纹
延迟 裂纹 淬硬 冷 脆化 裂 裂纹 纹 低塑 性脆 化裂 纹
基本特征 在结晶后期,由于低熔共晶形成的液 态薄膜削弱了晶粒间的连接,在拉伸 应力作用下发生开裂 已凝固的结晶前沿,在高温和盈利的 作用下,晶格缺陷发生移动和聚集, 形成二次边界,它在高温处在高塑性 状态,在应力作用下产生的裂纹 在焊接热循环峰值温度的作用下,在 热影响区和多层焊的层间发生重熔, 在应力作用下产生的裂纹 厚板焊接结构消除应力处理过程中, 在热影响区的粗晶区存在不同程度的 应力集中时,由于应力松弛所产生附 加变形大于该部位的蠕变塑性,则发 生再热裂纹 在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作 用下而产生的具有延迟特性的裂纹

冷裂纹的种类及特征

冷裂纹的种类及特征
• 这类裂纹常出现在具有强烈淬硬倾向的高(中)碳钢、高 强度合金钢、工具钢的焊件中。
低塑性脆化裂纹
• 它是某些低塑性材料冷却到较低温度时,由于体积收缩 所引起的应变超过了材料本身所具有的塑性储备量时所 产生的裂纹。
• 这种裂纹通常也无延迟现象,常发生在铸铁或硬质合金 构件的成形加工中。如灰口铸铁在400℃以下基本无塑性, 焊接裂纹倾向很大。
• 裂纹的产生存在着潜伏期(几小时、几天甚至更长)、 缓慢扩展期和突然开裂三个连续过程。由于能量的释放, 常可听到较清晰的开裂声音(可用声发射仪来监测), 常发生在刚性较大的低碳钢、低合金钢的焊接结构中。
淬硬脆化裂纹
• 某些淬硬倾向大的钢种,热加工后冷却到Ms 至室温时, 因发生马氏体相变而脆化,在拘束应力作用下即可产生开 裂。这种裂纹又称为淬火裂纹,其产生与氢的关系不大, 基本无延迟现象,成形加工后常立即出现。
按加工方法分类
铸造冷裂纹
• 铸造冷裂纹是铸件凝固后冷却到弹性状态时,因局部铸造应力大于 材料强度极限而引起的开裂。
• 这类裂纹总是发生在冷却过程中承受较高拉应力的部位,特别是应 力集中部位。壁厚不均匀、形状复杂的大型铸件容易产生冷裂纹。
焊接冷裂纹
焊接生产中经常遇到的低合金钢接头中的延迟裂纹:
冷裂纹的种类
一、按裂纹形成原Βιβλιοθήκη 分类 • 延迟裂纹• 淬硬脆化裂纹 • 低塑性脆化裂纹
二、按加工方法分类 • 铸造冷裂纹 • 焊接冷裂纹
按裂纹形成原因分类
延迟裂纹
• 这类裂纹是在氢、钢材淬硬组织和拘束应力的共同作用 下产生的,形成温度一般在 Ms 以下 200℃ 至室温范围, 由于氢的作用而具有明显的延迟特征,故又称为氢致裂 纹。

断裂分类及特征

断裂分类及特征

断裂分类及特征以下是 7 条关于“断裂分类及特征”的内容:1. 脆性断裂可是很常见的哟!就像玻璃突然碎掉一样干脆。

比如你不小心把一个瓷碗掉地上,“啪”的一声,瞬间就裂成好多块,这就是脆性断裂啦。

它的特征呢,通常就是没什么明显的塑性变形,直接咔嚓断开,不给你一点反应的机会!痛心啊!2. 韧性断裂知道不?哎呀,就好比你拉一根橡皮筋,拉到很长很长才断掉。

像那种金属材料在承受很大的力之后,经过一些变形才断掉,这就是韧性断裂啦。

例子嘛,你想想拉伸过度的弹簧,最后还是断开了,这就是韧性断裂的典型呀!无奈吧!3. 疲劳断裂呀,可真折磨人呢!就像你天天让一个人干很累很累的活,时间长了他就撑不住啦。

比如一些机器零件,总是不断地受到循环应力的作用,慢慢的就出现了小裂纹,最后终于彻底断裂了多烦人呐!4. 腐蚀断裂是不是听起来就挺糟糕呀?就好像是有个小虫子一点一点地把东西啃坏。

像金属在腐蚀性环境中,天长日久的就会出现断裂呢。

比如铁在潮湿的环境中生锈变脆最后断开,这就是腐蚀断裂呀!真倒霉!5. 解理断裂很特别哦!就类似你把一块饼干按照它原本的纹路掰开,很整齐的那种。

一些晶体材料会沿着特定的晶面发生解理断裂呢。

想象一下一块水晶被敲开,沿着特定的面断开,多神奇呀!6. 沿晶断裂可别小瞧呀!这就像是一堵用不太结实的砖头砌成的墙,稍微有点外力,砖头之间就断开啦。

比如有些材料的晶界比较脆弱,就容易发生沿晶断裂呢。

哎呀,是不是挺有意思?7. 混合型断裂呢就是各种情况都有点啦!好比是一个大杂烩。

可能既有脆性的部分又有韧性的部分等等。

就像一场复杂的事故,啥情况都有。

你说这混合型断裂是不是很让人头疼呀?我的观点结论就是:断裂分类及特征真是复杂多样又有趣呢,我们可得好好研究研究呀!。

裂纹 应力强度因子

裂纹 应力强度因子

裂纹应力强度因子裂纹是工程材料中常见的缺陷之一,它们对材料的强度和可靠性产生重要影响。

而应力强度因子是评估裂纹尖端应力分布的一种重要参数。

本文将从裂纹的定义、分类以及应力强度因子的计算方法等方面进行讨论。

一、裂纹的定义与分类裂纹是指材料内部或表面的断裂缺陷,它通常是由于外部应力或内部缺陷引起的。

裂纹可以分为表面裂纹和内部裂纹两种类型。

1. 表面裂纹:表面裂纹是指紧靠着材料表面的裂纹,常见的表面裂纹有划痕、剥落等。

表面裂纹的应力强度因子可以通过复杂的弹性力学公式进行计算,但本文不做深入讨论。

2. 内部裂纹:内部裂纹是指位于材料内部的裂纹,它们通常是由于材料制备过程中的缺陷或外部应力作用导致的。

内部裂纹可以进一步分为静态裂纹和疲劳裂纹两类。

静态裂纹是指在静态载荷作用下形成的裂纹,它们的扩展速率相对较慢。

而疲劳裂纹是指在循环载荷作用下形成的裂纹,它们的扩展速率相对较快。

二、应力强度因子的定义与计算应力强度因子是评估裂纹尖端应力分布的重要参数,它可以用来预测裂纹扩展的速率和方向。

应力强度因子的定义如下:应力强度因子K是一个与裂纹尖端应力状态有关的无量纲常数,它可以通过应力分析或试验测量得到。

在弹性力学中,对于平面应力问题,应力强度因子可以通过以下公式计算得到:K = σ√(πa)其中,σ是裂纹尖端的应力,a是裂纹的长度。

三、应力强度因子的应用应力强度因子的计算对于评估材料的疲劳寿命和可靠性非常重要。

通过计算裂纹尖端处的应力强度因子,可以预测裂纹在不同载荷条件下的扩展速率和方向,从而为材料的设计和使用提供参考依据。

应力强度因子还可以用于评估结构中的裂纹扩展行为。

通过测量裂纹尖端处的应力强度因子,可以及时发现结构中的裂纹扩展情况,从而采取相应的措施进行修复或更换。

四、应力强度因子的影响因素应力强度因子除了与裂纹尺寸和应力有关外,还受到材料的性质、载荷条件以及环境因素的影响。

1. 材料性质:不同材料的应力强度因子与裂纹尺寸和应力的关系不同。

裂缝的分类

裂缝的分类

裂缝的分类
裂缝可以按照不同的特征和形成方式进行分类。

以下是一些常见的裂缝分类:
1. 结构性裂缝:由于建筑物或结构物的沉降、震动或荷载变化引起的裂缝。

可以是垂直裂缝、水平裂缝或倾斜裂缝。

2. 热胀冷缩裂缝:由于温度变化引起的裂缝,材料在受热膨胀或受冷收缩时会产生应力,从而引起裂缝。

3. 地面沉陷裂缝:由于地下水抽取、地质构造变化或地下开采活动导致地面下沉而引起的裂缝。

4. 断层裂缝:地壳断裂带上的裂缝,通常是由地壳运动和板块边界变形引起的。

5. 梁裂缝:建筑或结构物中的混凝土梁碳化、腐蚀或开裂引起的裂缝。

6. 水平裂缝和垂直裂缝:根据裂缝的方向进行分类。

水平裂缝是平行于地面的裂缝,垂直裂缝是与地面垂直的裂缝。

7. 其他分类:还有一些特定的类型,如斜向裂缝、搅拌裂缝(混凝土内部出现的裂缝)、弯曲裂缝(材料强度不一致导致的裂缝)等。

这只是裂缝分类的一小部分,实际上还有很多其他的裂缝类型,
具体分类也会因地质条件、环境因素和结构类型的不同而有所变化。

焊接裂纹种类分类及其特点概述

焊接裂纹种类分类及其特点概述

焊接裂纹种类分类及其特点概述一、危害性焊接结构产生裂纹轻者需要返修,浪费人力、物力、时间,重者造成焊接结构抱废,无法修补。

更严重者造成事故、人身伤亡。

如1969年有一艘5万吨的矿石运输船在太平洋上航行时,断裂成两段而沉没,在压力容器破坏事故中,有很多都是由于焊接裂纹造成。

因此,解决研究焊接裂纹已成为当前主要课题。

二、种类各种不同类型的裂纹①焊缝中纵向裂纹②焊缝上横向裂纹③热影响区纵向裂纹④热影响区横向裂纹⑤火口(弧坑)裂纹⑥焊道下裂纹⑦焊缝内部晶间裂纹⑧热影响区焊缝贯穿裂纹⑨焊趾裂纹⑩焊缝根部裂纹分类:1、按裂纹分布的走向分1)、横向裂纹2)、纵向裂纹3)、星形(弧形裂纹)2、按裂纹发生部位分①焊缝金属中裂纹②热影响区中裂纹③焊缝热影响区贯穿裂纹3、按产生本质分类1)、热裂纹(高温裂纹)产生:焊接接头的冷却过程中,且温度处在固相线附近的高温阶段。

—热裂纹—高温裂纹高温下产生,在结晶温度附近存在部位:焊缝为主,热影响区特征:宏观看,焊缝热裂纹沿焊缝的轴向成纵向分布(连续或继续)也可看到缝横向裂纹,裂口均有较明显的氧化色彩,表面无光泽,微观看,沿晶粒边界(包括亚晶界)分布,属于沿晶断裂性质。

存在宏观裂纹,必有微观裂纹存在微观裂纹,外表不一定显现宏观裂纹近缝区的裂纹往往是微观裂纹,不一定发展成宏观裂纹1)、热裂纹1)、结晶裂纹:在凝固的过程—结晶过程中产生2)、高温液化裂纹:在高温下产生,钢材或多层焊的层间金属含有低熔点化合物(S、P、Si)经重新溶化,在收缩应力作用下,沿奥氏体晶间发生开裂。

3)、多边化裂纹:产生温度低于固相线温度,存在晶格缺陷(位错和空位),物理化学的不均匀性,在应力作用下,缺陷聚集形成多边化边界,使强度塑性下降,沿多边化边界开裂,多发生纯金属或单相奥氏体合金焊缝。

2)、再热裂纹(消除应力处理裂纹)原件结构焊后消除应力热处理中,在热影响区的粗晶部位产生裂纹,材质低合金高强钢,珠光体耐热钢、奥氏体、不锈钢、Ni基合金。

渣罐裂纹报废标准

渣罐裂纹报废标准

渣罐裂纹报废标准渣罐是用于运输和储存危险品和粉尘物料的容器,其安全性至关重要。

裂纹是渣罐在运输和使用过程中常见的问题之一,会导致泄漏和损坏,因此制定了一系列的报废标准以确保渣罐的安全使用。

1. 渣罐裂纹的定义和分类:渣罐裂纹是指渣罐外壳或底盘出现的裂纹状的缺陷。

根据裂纹的位置和严重程度,可以将裂纹分为以下几类:表面裂纹、壳体裂纹和连接部位裂纹。

- 表面裂纹:指渣罐外壳表面出现的裂纹,通常由外部损伤或腐蚀引起。

- 壳体裂纹:指渣罐主体部分出现的裂纹,可以是直线型、弯曲型或分支型,通常由材料疲劳和应力集中引起。

- 连接部位裂纹:指渣罐连接部位(如焊缝)出现的裂纹,通常由焊接问题或应力集中引起。

2. 渣罐裂纹报废标准的制定:为了确保渣罐的安全运输和储存,制定了一系列报废标准,主要包括以下几个方面:裂纹长度、裂纹形态、裂纹位置以及裂纹与应力的关系。

- 裂纹长度:根据渣罐的具体尺寸和材料强度,规定了裂纹的最大长度。

超过该长度的裂纹将被认为是不可修复的,渣罐需要报废。

- 裂纹形态:根据裂纹的形状和方向,判断裂纹对渣罐的影响。

例如,分支型的裂纹可能导致更严重的泄漏问题,而直线型的裂纹可能相对容易修复。

- 裂纹位置:裂纹位置的决定因素主要包括裂纹是否接近焊接部位、是否在应力集中区域等。

一般来说,靠近焊接部位的裂纹会被视为较严重的缺陷。

- 裂纹与应力的关系:考虑到渣罐在运输和使用中所承受的应力,需要评估裂纹对渣罐强度的影响。

如果裂纹已达到或超过材料的承载能力,渣罐需要报废。

3. 渣罐裂纹报废标准参考内容:以下是一些常见的渣罐裂纹报废标准的参考内容:- 渣罐外壳表面裂纹长度不得超过表面厚度的10%;- 渣罐壳体裂纹长度不得超过壁厚的5%;- 渣罐连接部位裂纹长度不得超过焊缝厚度的3%;- 分支型或弯曲型裂纹长度超过渣罐壁厚的2%时,需立即报废;- 裂纹长度达到或超过材料的试验破断长度时,渣罐需立即报废;- 裂纹长度超过渣罐尺寸平均腹板间距的50%时,渣罐需立即报废。

裂纹的类别

裂纹的类别

裂纹的类别
裂纹有各种各样的形式,但就具体问题进行分析,首先要找到裂纹源,然后根据裂纹源,及裂纹形状进行具体分析,比如穿
晶裂纹、疲劳裂纹、汇流裂纹、晶界裂纹、热疲劳裂纹、淬火裂纹、龟裂等等。

根据不同的角度对裂纹进行分类,如下:
1,根据断裂前的变形程度:塑性和脆性裂纹。

纯塑性和纯脆性裂纹较少见,通常是二者混合的裂纹。

韧性断裂的特征如下:
1),断口有酒杯状韧窝;
2),断口外貌呈杯锥状,锥底垂直于主应力,锥面平行于最大切应力,与主应力呈45度。

3,断口表面呈纤维状,颜色灰暗。

脆性断裂的特征如下:
1,断口与正应力垂直;
2,断口平齐光亮;
3,断口有人字纹或放射性花样;
人字花纹是脆性断裂的显著宏观特征。

人字裂纹的形成过程如下:
试样在外力作用下,首先在薄弱环节产生塑性变形,形成微裂纹,然后扩展成为半月形的,小范围的纤维区。

当裂纹达到临界尺寸时,便迅速的失稳扩展,首先在裂纹前端不远处产生三向应力区,并在该区内生核,继而拓展成为椭圆饼状的内裂纹,在外力作用下,该内裂纹迅速长大,并与前端裂纹交截,裂纹向前推进。

继而形成新的裂纹前端,新的三向应力区,新的内裂纹;这些依次在不同时间内裂纹长大,合并并不断形成新的内裂纹,并不断向前扩展,形成抛物线状裂纹前端。

2,按照裂纹扩展路径分类:沿晶,穿晶和混晶。

3,按照裂纹机制分类:解理断裂和剪切断裂;通常解理断裂是脆性断裂,但也有较大塑性变形;
4,按照受力类型分类:静载断裂(拉伸断裂,扭转断裂),冲击断裂和疲劳断裂。

5,按照介质环境分类:低温冷脆断裂,静载延滞断裂,应力腐蚀断裂,氢脆断裂等。

通俗易懂讲述裂纹的分类及其受力

通俗易懂讲述裂纹的分类及其受力

结构和材料中的裂纹具有一种随机性,就是不确定性。

比方由于夹杂,可能会根据杂质的形状而定;这种裂纹可能发生在材料内部,也可能发生在材料表面,对于一些薄板,更有可能裂纹从板的一面开到板的另一面,成为穿透的裂纹...太复杂了!为了便于分析,我们先把裂纹分成深埋裂纹、表面裂纹和穿透裂纹,这3个概念完全可以凭借我们的生活常识确定,这就是按裂纹的一种几何分类方法,这个不需要图我们也可以很好的理解。

我们可以先拿出穿透性裂纹来,再加上它将要承受的载荷,来考察一下它所受到的力。

在图1中的裂纹属于穿透性裂纹,从板的左边到板的右边,但是它所受的力又可以有很多种。

图1 裂纹分类I-II-III比方说第一种:图中两个箭头上下那样用力,像是要把裂纹硬掰开,我们两个人分苹果的时候,先用刀切一个口子,然后用手用力的掰很像这种受力状况,苹果中间的缝会越来越大,直到裂纹贯穿整个苹果,我们就可以吃了,我们暂时把它叫为张开型裂纹。

第二种形式我们想象有两块大石头用胶水粘在一起,这胶水的地方就是裂纹面,然后有一个大力士可以用内力将其推开,相当于两块石头发生了相对滑动,我们将这种裂纹命名为滑开型。

其实我觉得这种情况在双层复合材料中出现的多,但是这里我们要重点理解在这个过程中,我们的力是怎么加的,裂纹是怎么扩展的,将其抽象化会接受的更好!再来看第三种,这种我们几乎天天会有这种经验,我们拆方便面调料包的时候,从锯齿口用力一撕,调料包就开了,其实方便面的包装袋正是利用了断裂力学的知识。

由于方便面包装袋是撕开的,我们就把它叫作撕开型裂纹。

现在我们要给出一点具有学术气味的定义,把张开型裂纹叫作I型裂纹,滑开型裂纹叫作II型裂纹,而撕开型裂纹叫作III型裂纹。

现在,如果你用I,II,III 型去与别人讨论裂纹类型,就从通俗命名过度到了学术命名。

但是一定要对应好,如果混了就还不如采用通俗性定义,所以一定要精准的记下!我们再来审视一下,裂纹的分类:前面我们的表面裂纹、深埋裂纹、穿透裂纹,是从裂纹发生的位置、几何形状上定义的,而I型,II型,III型是着重从受力特征上定义的。

压力容器检验过程中的常见裂纹探讨

压力容器检验过程中的常见裂纹探讨

压力容器检验过程中的常见裂纹探讨在压力容器检验过程中,裂纹是重要的缺陷之一。

裂纹容易影响压力容器的安全性能,从而造成严重的伤害和经济损失。

因此,裂纹的检测和评估是压力容器检验过程中必不可少的环节。

裂纹的类型裂纹通常分为以下几种类型:1. 表层裂纹:在压力容器表面可见的裂纹称为表层裂纹。

表层裂纹通常由冲击和其他损伤引起。

表层裂纹不一定会对容器的性能和安全性造成重大影响,但需要根据具体情况进行评估。

2. 轴向裂纹:沿着压力容器轴线方向延伸的裂纹称为轴向裂纹。

轴向裂纹通常由于应力集中区域或缺陷频繁受到应力而产生。

轴向裂纹通常会导致容器的强度降低,因此需要特别关注。

裂纹的检测方法裂纹的检测方法取决于裂纹的类型、大小、位置和深度等因素。

以下是目前使用的主要检测方法:1. 放射性检测:放射性检测通常使用X射线或伽马射线进行。

这种方法可以检测非表面裂纹,通常用于度量裂纹的大小和深度。

2. 超声波检测:超声波检测使用高频声波来探测裂纹。

这种方法适用于表面和非表面裂纹。

超声波检测具有高灵敏度和精度。

3. 磁粉检测:磁粉检测通过在裂纹表面施加磁场和涂布磁粉来检测裂纹。

磁粉检测的优点是可以在较大的表面区域快速检测裂纹。

4. 涂漆检测:涂漆检测通过涂覆一层特殊的涂料来检测裂纹。

这种方法的优点是可以发现非表面裂纹,不需要特殊的设备。

在裂纹被发现后,需要进行评估以确定其对容器的强度和安全性产生的影响。

裂纹评估方法通常包括以下几个步骤:1. 裂纹探伤:通过使用检测方法检测和评估裂纹的大小、方向、形状和深度。

2. 裂纹分类:将裂纹分为以下几类:安全裂纹、可能安全裂纹和不安全裂纹。

3. 长期监测:对不安全和可能安全的裂纹进行长期监测,以确定其在时间上的扩展或缩减。

4. 风险评估:将检测、分类、监测和其他因素综合考虑,对裂纹对压力容器安全性造成的风险进行评估。

5. 决策制定:根据风险评估结果,制定相应的决策,包括维修、更换或继续使用。

裂纹的基本形式

裂纹的基本形式

裂纹的基本形式
裂纹的基本形式主要可以按照几何特征和受力特征进行分类。

按照几何特征,裂纹可以分为穿透裂纹、表面裂纹和深埋裂纹。

穿透裂纹是指裂纹贯穿构件厚度(或深度延伸到构件厚度的一半以上),通常处理成理想尖裂纹。

表面裂纹位于构件表面,或其深度远小于构件厚度,常简化为半椭圆形裂纹。

深埋裂纹位于构件内部,常简化为椭圆片状裂纹或圆片裂纹。

按照受力特征,裂纹可以分为张开型(Ⅰ型)、滑开型(Ⅱ型)和撕开型(Ⅲ型)。

Ⅰ型裂纹是由与裂纹面正交的拉应力作用造成的,裂纹面产生张开位移。

Ⅱ型裂纹是由在裂纹面内且与裂纹尖端线垂直的剪应力作用造成的,裂纹面产生沿该剪应力方向的相对滑动。

Ⅲ型裂纹是由在裂纹面内且与裂纹尖端线平行的剪应力作用造成的,裂纹面产生沿裂纹面外的相对滑动。

请注意,实际工程中的裂纹并不是上述三种基本形式的简单情况,而是可能由上述多种基本型裂纹共同作用而成,称为复合型裂纹。

复合型裂纹的断裂模式可能包括张开型、滑移型和撕开型等多种形式的组合,如I-II型、I-III型等。

总的来说,了解裂纹的基本形式对于研究裂纹的产生、扩展和防止具有重要的指导意义。

焊 接 裂 纹 分 类 表汇总

焊 接 裂 纹 分 类 表汇总
焊接裂纹分类表








敏感的温度区
易出现的被焊材料
出现位置
裂纹特征



结晶裂纹
在结晶后期,由于低熔点共晶(残余液相)形成的液态薄膜,消弱了晶粒间的联结,在拉伸应力下发生开裂。
在固相线温度以上稍高的温度(固态状态)
含杂质(S、P、Si、C)较多的碳钢、低中合金钢、奥氏体钢、镍基合金、铝及铝合金
1438℃
约40பைடு நூலகம்℃以下
含有分层性杂质(特别是硫化物)的低合金高强度钢,厚板结构,T型、十字和角接头
热影响区附近
穿晶或沿晶
注:1、凝结温度:FeS1190℃;Fe3P1166℃;
2、低熔点共晶凝结温度:FeS—Fe
980℃;Fe3P—Fe
1050℃;NiS2—Ni
645℃;Ni3P—Ni
880℃;Ni—NiO
焊缝上,少量在热影响区
沿奥氏体晶界
(高温)
液化裂纹
在焊接热循环峰值温度的作用下,在热影响区和多层焊的层间,低熔点共晶物(S、P、Si、Ni、Ti、Mo的化合物)发生偏析重熔,形成晶间液膜,在收缩应力作用下产生开裂。
固熔线以下稍低温度
含S、P、Si、C较多的镍铬高强钢、奥氏体钢、镍基合金
热影响区及多层焊的层间
热影响区的粗晶区
沿晶界开裂



延迟裂纹
在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用下,产生的具有延迟特征的裂纹
在Ms点以下
中、高碳钢,中、低合金钢、钛合金等
热影响区,少量在焊缝上
穿晶或沿晶
淬硬脆化裂纹
(淬火裂纹)
主要是由淬硬倾向大的组织,在焊接应力作用下产生的裂纹

金属裂纹特征

金属裂纹特征

金属裂纹特征一、引言金属裂纹是金属材料中常见的一种缺陷,它会导致材料的强度和韧性降低,甚至引发断裂事故。

因此,对金属裂纹的特征和演化规律进行研究对于提高金属材料的安全性和可靠性具有重要意义。

二、裂纹的分类根据裂纹的形态和产生原因,金属裂纹可以分为以下几类。

1. 疲劳裂纹:疲劳裂纹是金属在交变载荷下逐渐扩展形成的裂纹。

它通常呈现出沿着应力方向延伸的直线状或曲线状裂纹。

2. 腐蚀裂纹:腐蚀裂纹是由于金属表面的腐蚀而形成的裂纹。

腐蚀裂纹通常呈现出类似于树枝状或河流状的分叉裂纹。

3. 冷裂纹:冷裂纹是金属在冷加工或焊接过程中由于应力集中而产生的裂纹。

冷裂纹通常呈现出呈斜角或直角的裂纹。

4. 热裂纹:热裂纹是金属在高温条件下由于热应力引起的裂纹。

热裂纹通常呈现出呈直线或弯曲状的裂纹。

三、裂纹的特征金属裂纹具有以下几个特征。

1. 裂纹长度:裂纹的长度是衡量裂纹严重程度的重要指标。

裂纹长度一般用毫米或微米表示。

2. 裂纹形状:裂纹的形状可以是直线状、弯曲状、分叉状等。

不同形状的裂纹对材料的强度和韧性影响不同。

3. 裂纹方向:裂纹的方向通常与应力方向有关。

裂纹的方向对材料的抗拉强度和韧性有重要影响。

4. 裂纹扩展速率:裂纹的扩展速率是指裂纹在单位时间内扩展的长度。

裂纹扩展速率与材料的性能、应力状态等因素密切相关。

5. 裂纹表面特征:裂纹的表面通常呈现出光滑、粗糙或有颗粒物质沉积等特征。

裂纹表面特征可以提供裂纹演化的信息。

四、裂纹的演化规律金属裂纹的演化过程是一个复杂的物理过程,一般可以分为以下几个阶段。

1. 起始阶段:金属材料中存在微小裂纹,当应力集中到一定程度时,裂纹开始扩展。

2. 扩展阶段:裂纹在应力作用下逐渐扩展,裂纹长度逐渐增加。

3. 平稳阶段:裂纹扩展速率相对稳定,裂纹长度随时间线性增加。

4. 加速阶段:裂纹扩展速率突然增加,裂纹长度迅速增加。

5. 稳定阶段:裂纹扩展速率再次趋于稳定,裂纹长度增加缓慢。

横向裂纹特征

横向裂纹特征

横向裂纹特征1. 横向裂纹的定义和分类1.1 定义横向裂纹是指在材料的横向方向上出现的裂纹。

它与纵向裂纹(即沿着材料纤维走向的裂纹)不同,横向裂纹可以横断纤维束。

1.2 分类按照裂纹的特征和形成原因,横向裂纹可分为以下几类:1.疲劳裂纹:由材料在长期重复加载下引起的裂纹,常见于金属材料中的低周疲劳。

2.冲击裂纹:由于物体受到冲击或碰撞作用而产生的瞬时裂纹,常见于高强度材料和脆性材料中。

3.环向裂纹:须发展到材料横截面上的裂纹,与材料纤维束平行。

4.断裂裂纹:与环向裂纹类似,但是不一定须齐纹。

常见于缺损或裂纹的材料中。

5.腐蚀裂纹:由于腐蚀介质的作用,使得材料表面发生裂纹。

6.弯曲裂纹:由于材料受到弯曲应力而产生的裂纹。

2. 横向裂纹的特征和表现形式横向裂纹具有以下几个特征和表现形式:2.1 观察性表现横向裂纹的观察性表现可以通过肉眼或显微镜进行观察,主要包括以下几个方面:1.裂纹长度和宽度:横向裂纹沿着横截面展开,其长度和宽度可以视具体情况而有所不同。

2.裂纹分布和密度:横向裂纹的分布通常与材料的结构和加载条件有关,密度越大,材料强度越低。

3.裂纹形态:横向裂纹可以呈现不同的形态,如直线状、扭曲状、分叉状等。

2.2 影响因素横向裂纹的形成和扩展与多种因素有关,主要包括以下几个方面:1.材料的物理性质:材料的硬度、强度、韧性等物理性质会直接影响横向裂纹的形成和扩展。

2.材料的结构:材料的晶体结构、晶界性质等也会对横向裂纹的形成起到一定的作用。

3.加载条件:载荷的大小、方向、作用时间等都会对横向裂纹造成不同程度的影响。

2.3 检测方法为了及时发现和预防横向裂纹的形成和扩展,可以采用以下几种常见的检测方法:1.超声波检测:利用超声波的传播特性和反射特点进行材料的缺陷检测,可以准确地检测横向裂纹的位置和尺寸。

2.磁粉检测:利用磁性颗粒在磁场中的表现形式,通过观察磁性颗粒在材料表面的分布情况来判断是否存在横向裂纹。

隧道裂纹分类、成因、处理

隧道裂纹分类、成因、处理

一、隧道裂纹的分类根据工程实践,我们发现裂纹在隧道工程施工中是比拟常见的病害,而且形式多式多样,根据裂纹种类不一,处理方法各有不同,处理难度也不同。

它一般可以分为三大类:1、温度裂纹;2、施工缝裂纹;3、沉降缝收缩裂纹。

1、温度裂纹:温度裂纹也叫温差裂纹,外表温度裂缝走向无一定规律,大体积混凝土构造的裂缝常纵横交织。

深进的和贯穿的温度裂纹,一般于短边方向平行或接近平行,裂缝沿全长分段出现,中间较密。

裂缝宽度大小不一,一般在0.5mm以下,沿全长没有多大变化。

外表温度裂缝多发生在施工期间,深进的和贯穿的多发生在浇筑后2~3个月或更长时间,裂缝受温度变化影响较明显,冬季较宽,夏季较窄。

2、施工缝裂纹:隧道二衬混凝土一般按照每台车9m或12m进展分段浇筑,每9m或12m端头有两处施工缝,即新、旧混凝土施工缝。

施工缝因受拉力影响,容易造成缝边开裂,称为施工缝裂纹。

3、沉降缝收缩裂纹:因地质构造影响造成构造物不均匀沉降而出现的裂纹称为沉降缝。

二、裂纹成因分析1、温度裂纹成因分析外表温度裂纹,多由于温差较大引起的。

混凝土构造构件,特别是隧道大体积混凝土基础浇筑后,在硬化期间水泥放出大量的水化热,内部温度不断升高,使混凝土外表和内部温差较大。

当温度产生非均匀的降温差时,将导致混凝土外表急剧的温度变化,产生较大的降温收缩,此时外表受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力,而混凝土早期抗拉强度较低,因而出现裂缝,但这种温差仅在外表出较大,离开外表就很快减弱,因此,裂缝只在接近表面较浅的X围内出现,表层以下的构造仍保持完整。

2、施工缝裂纹成因分析混凝土分层或分段浇筑时,接头位置处理不好,在新旧混凝土的施工缝之间出现裂缝。

在新旧混凝土接触面假设未控制好每台车止水带处混凝土面线性,很容易出现不规那么性裂纹,所有说在施工二衬每台车混凝土时,需事先加固好封堵面模板,以免在大体积混凝土浇筑时,由于压力较大,造成模板变形,而最终导致施工缝线性不规那么,影响整体观感度。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

1 热酸浸试验
发现调质后的原材料其周围表面上有贯穿试样全长的纵向裂纹。

在调质后发现纵裂的试样圆周上有2~3条裂纹。

这些裂纹均与表面成一定角度,略显弯曲,长1~2㎜不等。

其中一条裂纹从端部向内开裂至试样中心,此裂纹的延伸部分垂直于试样表面,宏观较直,横向酸浸试面上除裂纹外未发现其它明显的宏观缺陷。

2宏微观检测
2.1断口分析
横向断口分析,可见裂纹因走向不同而分为两部分,靠近表面的起始部分两壁非常光滑,呈沿加工方向伸长的细长带状组织,具有灰黑色的氧化颜色;与起始部位走向不同的裂纹延伸部分则无此现象。

2.2金相分析
取调质后纵裂的横向取样,在金相显微镜下观察,靠近表面的裂纹起始部分两侧均有明显脱碳层,其内部充满非金相夹杂物,并可见灰色氧化物夹杂。

观察延伸到心部的裂纹末端,其尾部比较尖细,两侧无脱碳现象。

试样的基本组织为回火索氏体,为40Cr钢正常调质组织
2.3轧材的宏观检验
另抽查3支未经调质的原材料轧材,其中2支外表面陷约可见纵向裂纹,载取横向试样,磨抛后用4%硝酸酒精溶液浸蚀,宏观可见试样圆周上有明显与表面呈一定角度略显弯曲的裂纹,深约2㎜。

3分析与讨论
3.1 由图2裂纹的宏观形貌可见,裂纹起始部分与一定角度,且较弯曲,拟是轧制不当,如变形工艺不合理及设备状态不正常,而形成的表面折叠。

有的肉眼可见,有的被轧制面掩盖,经酸洗后方能显示出来。

3.2根据图3的断口宏观形貌,裂纹起始部分在轧制过程中产生,且内壁已氧化,最后轧制道次不能使裂纹焊合。

在轧制过程中,裂纹内壁相互摩擦而形成延长加工方向伸长的金属流变条带。

3.3图4裂纹两侧的严重脱碳现象及裂纹内氧化铁皮被压入,充分说明裂纹的起始部分存在于淬火之前。

3.4由图2、图5可见,裂纹的延伸部分比较刚直,末端尖细,两侧无氧化脱碳现象,可确定为淬火裂纹。

而基本组织为40Cr正常调质组织——回火索氏体,因此推测裂纹非淬火工艺不当所引起。

3.5钢材纵裂对表面的任何小裂口应力集中敏感性最强,通过分析检验结果,对40Cr 钢拉伸、冲击试样纵裂的产生过程描述如下:
3.5.1在钢材轧制过程中,由于轧制不当在钢材表面产生折叠或皱折,保留在钢材表面呈现为小裂口。

3.5.2由于表面小裂口的出现,原材料在淬火时可产生较大的组织型内应力,在裂口的末端造成应力集中效应。

3.5.3在表面裂口尖端上的高应力的作用下,以表面裂纹作为裂纹源向心部扩展形成纵裂型的淬火裂纹。

4结论
系钢材在轧制过程中,由于轧制工艺不当产生的表面折叠缺陷,在淬火过程中以此为裂纹源,进一步扩展所致,而与淬火工艺无关。

建议调整轧制工艺,使每道次变形量尽量做到合理,保持轧制温度均匀。

避免孔形侧向过充满和低温轧制,以减少表面折叠缺陷,同时加强表面酸洗,对酸洗后暴露出来的明显裂纹进行充分修磨。

裂纹产生
1、夹杂物引起的裂纹
2、淬火裂纹
3、原材料引起的裂纹
0817批次产品的热处理工艺
淬火:950℃保温40s,空冷120s
回火:680℃,保温260s。

裂纹钻杆的热处理参数见下表:
1.裂纹产生的原因
焊接裂纹分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种.易出现再热裂纹的钢种较少,且前面的问题中已经提到到其产生原因和防止措施,这里不再重复.热裂纹产生的主要原因:一是某些杂质元素与金属及其合金元素形成低熔点共晶,这些共晶体聚积在晶界上,不能承受力量,又破坏了晶粒之间的联系而形成热裂纹;二是线膨胀系数大的母材焊接时受热膨胀体积增大,晶间结合力减弱,在焊接应力作用下也易产生热裂纹.冷裂纹产生的主要原
因:一是钢中含有磷杂质以Fe
2P和Fe
3
P的形式存在,Fe
3
P能与铁形成低熔点共晶,聚集于
晶界削弱晶粒间的结合力,使钢在常温或低温时变脆,造成冷裂;二是焊接过程中由于化学反应,空气或水的分解等原因,焊缝中溶解一定量的氢,氢能向焊缝缺陷处流动富集形成氢脆,甚至形成“氢致延迟裂纹”,这是冷裂纹中最严重也是最危险的问题.第三是焊缝中存在氮、氧原子或化合物也能使金属变脆,引起冷裂纹.第四是淬火倾向大的钢或厚板钢性大的焊件由于没有采取预热或暖冷的措施,冷却速度快,造成较大的内应力和焊接残余应力,这个应力超过了材料所能承受的力就会产生裂纹.
另外,焊件定位焊缝过于薄弱,在焊接过程中开裂,而焊缝焊接时没有消除定位焊缝的裂纹,这也是裂纹源.
2.防止焊接裂纹产生的措施
(1)严格控制器材和焊材中有害杂质的含量.
(2)对因线膨胀系数大易产生焊接热裂纹的材料,焊接时采用小规范不摆动焊接,减少热量输入.
(3)采用低氢、超低氢焊接材料或工艺措施,降低焊缝氢量,必要的焊后马上进行消氢处理.
(4)焊前对待焊处及两恻进行认真清理,焊接时对熔池采取良好的保护措施.
(5)对易淬火钢和钢性大的构件,焊前预热,焊时保温,焊后暖冷,必要的采取焊后消除焊接残余应力的相应处理.
裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部,或者在焊缝附近的母材热影响区内,或者位于母材与焊缝交界处等等。

根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同,可以把裂纹分为以下几类:
a.热裂纹(又称结晶裂纹):产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中,主要发生在晶界上,金相学中称为沿晶裂纹,其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处,呈纵向或横向辐射状,严重时能贯穿到表面和热影响区。

热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条(填充金属)或母材中的硫含量过高有关。

b.冷裂纹:焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹,或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹(这种冷裂纹称为延迟裂纹,特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB 等合金钢种容易产生此类延迟裂纹,也称之为延迟裂纹敏感性钢)。

冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中,其取向多与熔合线平行,但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。

冷裂纹多为穿晶裂纹(裂纹穿过晶界进入晶粒),其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂,或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂(称为氢脆裂纹),以及焊条(填充金属)或母材中的磷含量过高等因素有关。

c.再热裂纹:焊接完成后,如果在一定温度范围内对焊件再次加热(例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程,以及返修补焊等)时有可能产生的裂纹,多发生在焊结过热区,属于沿晶裂纹,其成因与显微组织变化产生的应变有关。

淬火裂纹是指在淬火过程中或在淬火后的室温放置过程中产生的裂纹。

后者又叫时效裂纹。

造成淬火开裂的原因很多,在分析淬火裂纹时,应根据裂纹特征加以区分。

一、淬火裂纹的特征
在淬火过程中,当淬火产生的巨大应力大于材料本身的强度并超过塑性变形极限时,便会导致裂纹产生。

淬火裂纹往往是在马氏体转变开始进行后不久产生的,裂纹的分布则
没有一定的规律,但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。

在显微镜下观察到的淬火开裂,可能是沿晶开裂,也可能是穿晶开裂;有的呈放射状,也有的呈单独线条状或呈网状。

因在马氏体转变区的冷却过快而引起的淬火裂纹,往往是穿晶分布,而且裂纹较直,周围没有分枝的小裂纹。

因淬火加热温度过高而引起的淬火裂纹,都是沿晶分布,裂纹尾端尖细,并呈现过热特征:结构钢中可观察到粗针状马氏体;工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。

表面脱碳的高碳钢工件,淬火后容易形成网状裂纹。

这是因为,表面脱碳层在淬火冷却时的体积胀比未脱碳的心部小,表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状。

二、非淬火裂纹的特征
淬火后发生的裂纹,不一定都是淬火所造成的,可根据下面特征来区分:
淬火后发现的裂纹,如果裂纹两侧有氧化脱碳现象,则可以肯定裂纹在淬火之前就已经存在。

淬火冷却过程中,只有当马氏体转变量达到一定数量时,裂纹才有可能形成。

与此相对应的温度,大约在250℃以下。

在这样的低温下,即使产生了裂纹,裂纹两侧也不会发生脱碳和出现明显氧化。

所以,有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹。

如果裂纹在淬火前已经存在,又不与表面相通,这样的内部裂纹虽不会产生氧化脱碳,但裂纹的线条显得柔软,尾端圆秃,也容易与淬火裂纹的线条刚健有力,尾端尖细的特征区别开来。

相关文档
最新文档