可以對每一種糧食鋼板倉焊接接頭確定一種最佳焊接工藝。它應包括要采用的焊接方法、焊絲或焊條、電流、電壓、送絲速度、預熱、焊后熱處理,以及坡口加工等。目的是要得到一個盡可能無缺陷的焊接接頭。如果焊接接頭中的缺陷是不連續的,可能使質量變差并且容易斷裂。焊縫金屬或熱影響區中存在的缺陷有:夾雜、氣孔、未焊透和裂縫。鐵素體鋼煤接接頭在焊接過程中和焊后熱處理或得后幾天都可能產生使用前的焊接裂縫,可分為以下幾種類型:
(1)焊縫金屬中的凝固裂縫,
(2)熱影響區中的濃化裂縫;
(3)焊縫金屬和熱影響區中的再熱裂縫多
(4)熱影響區或母材中的層狀撕裂;
(5)熱影響區或焊縫金屬中的氫裂縫。
每一種鋼板倉焊接裂縫都是由一定的參數共同作用促成的,就像形成裂縫敏感區那樣。促成某一種裂縫的形成還需要進一步的條件,即垂直于可能產生裂縫的方向產生的應變。這種條件是曲于接頭在焊接過程中或焊后熱收縮和焊縫收縮形成的拘束而產生的。產生這種拘束有兩種情況,第一,將一個構件焊于大型結構(如船體)可能產生反作用應力,焊縫在這里受到大型的似固定結構的冷卻,由于收縮使焊縫受到拘束;第二,局部接頭幾何形狀產生的拘束。香直于平面的圓鋼或鋼管的角接頭就是一個例子。 焊接裂縫不僅降低結構的靜載強度,而且由于載荷低可能成為破壞源,這就可能引起靜態脆性斷裂和疲勞斷裂。 因此,根據接頭的拘束程庋來定量分級是很有用的。只要拘束參數不超過規定值,接頭就不會產生裂縫。過去,用拘束程庋來確定焊接工藝的想法,還僅限于特殊形式的焊件。實際焊接接頭與試件不同,要考慮到焊接工藝條件有很大變化,如接頭拘束較大,要求較高的預熱溫度。“拘束因素”可以作為一個焊接工藝參數來使用,像熱輸入一樣的重要。盡管力求從理論上來確定拘束參數,可是,根據實際經驗也可能確定。為了推斷出拘束 參數,需要對應變最明顯的區域作大量地測量和試驗。應變測量的部位隨裂縫類型的不同而不同,因此,推薦應變測量的時間和部位為:
(1)凝固裂縫,在焊接過程巾位于焊縫的橫向和縱向;
(2)液化裂縫,在焊接過程中位于焊縫的縱向和厚度方向;
(3)再熱裂縫,在熱處理前、后及熱處理過程中位于焊縫的橫向和縱向;
(4)層狀撕裂,在焊接過程中和冷卻過程中位于熱影響區和距離焊縫軸線更遠的厚度方向;
(5)氫裂,在冷卻過程中和焊后位于焊縫的橫向和縱向。 在評論拘束參數和應變測量這個題目之前,首先概略評論一下各種測量技術的工作原理及其應用范圍。在各種測量技術中,沒有一種方法能夠完全適用各種情況;有的情況在很高的溫度下要求很短的量規長度;而另一種情況則要求從高溫到中溫的各種溫度范圍包括對整 個表面的測量。了解產生焊接裂縫時的應變,也很重要。凝固裂縫和液化裂縫,是在熔池受熱和受冷過程中產生的;再熱裂縫,是在焊后熱處理的熱循環中產生的;層狀撕裂早在焊后 的當時結構受到冷卻迅速產生的;熱影響區裂縫,是在焊后或焊后幾天才發生的。顯然,需要了解接頭在不同的時間出現的應變,取決于所研究裂縫的種類。此外,還要求進行表面應變和內應變測量,后者對于層狀撕裂尤為重要。一般來說,應變測量分為局部和大面積兩種方法。例如,電阻應變片屆于局部測量法,脆漆法屬于大面積測量法。與應變測量有密切關系的,是殘余應力的測量。殘余應力的大小要通過應變測量來確定。
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