國焊新1.2.19脆性斷裂

1、IIW Authorised Training Body鋼焊接時裂紋的形成鋼焊接時裂紋的形成 IWE-1/2.20呂呂 迎迎IIW Authorised Training Body 驗證一個結構的安全性是強度計算的任務，而其中要提出的問題是構件是以什么形式“失效”的。1. 引 言構件失效的主要原因： a)一般性變形 b)失穩(wěn)（受力構件喪失保持穩(wěn)定平衡的能力） c)開裂及斷裂傳統(tǒng)強度計算：2cm/kN0 .165 . 15 .23 安安全全系系數(shù)數(shù)屈屈服服極極限限許許用用(S235)IIW Authorised Training Body構件受到外界載荷的作用就會在內部引起內應力。內應力：正應力

2、、剪應力2. 斷裂形式a) 疲勞斷裂 變動載荷、大約 80%b) 韌性斷裂(剪切斷裂) 斷裂前發(fā)生塑性變形， 裂紋擴展較慢。c)正應力斷裂(脆性斷裂) 正應力斷裂強度。 斷裂前沒有明顯的塑性變形。據(jù)斷裂形式的不同分為：圖1 韌性斷裂圖2 脆性斷裂IIW Authorised Training Body斷裂分類及其特征韌性斷裂脆性斷裂9Cr2Mo工作輥脆斷IIW Authorised Training Body金屬的脆性斷裂 通常指沿一定結晶面劈裂的通常指沿一定結晶面劈裂的解理斷裂解理斷裂或或晶界斷裂晶界斷裂。脆斷的基本特征 1）脆斷由正應力引起，幾乎沒有塑性變形； 2）脆斷時所需能量小，屬于低

3、應力破壞； 3）裂紋擴展速度快（可達1800km/s），具有突發(fā)性， 措不及防； 4）脆斷對溫度條件敏感，即所謂的金屬冷脆現(xiàn)象； 解理斷裂（穿晶斷裂）晶界斷裂（沿晶斷裂） 河流花樣 冰糖狀花樣IIW Authorised Training Body 橋梁橋梁工況：冬季寒風、超載重載車輛、工況：冬季寒風、超載重載車輛、 伴隨較強振動（沖擊性）；伴隨較強振動（沖擊性）； 艦船艦船工況：冰雪季節(jié)、動蕩加載或工況：冰雪季節(jié)、動蕩加載或 與冰塊頻繁撞擊；與冰塊頻繁撞擊； 壓力容器壓力容器工況：承受高壓載荷、內部裝工況：承受高壓載荷、內部裝 載低溫介質或裸露在低溫環(huán)境。載低溫介質或裸露在低溫環(huán)境。工況特點

4、工況特點：低溫、高應力（集中）、動載荷低溫、高應力（集中）、動載荷！ 制造這類產品時，應高度重視！易發(fā)生脆斷的幾種典型結構IIW Authorised Training Body 3.1 影響脆性斷裂傾向的因素影響脆性斷裂傾向的因素1) 內部影響因素 a. 晶體結構、化學成分 體心立方存在低溫脆性 （普通中、低強鋼） 面心立方一般不存在低溫 脆性（Ni、奧氏體不銹鋼） b. 冷變形、時效、焊接等圖3 變形儲量的圖示IIW Authorised Training Bodya)溫度的影響當溫度降低時，屈服應力與斷裂應力匯交處所對應的溫度或溫度區(qū)間，被稱為材料從延性轉化為脆性轉變的溫度，稱臨界溫度(

5、T脆)。2) 脆斷外部三因素脆斷外部三因素Tspc斷裂應力屈服極限剪切應力T1：經(jīng)塑性變形后的剪切斷裂T2：經(jīng)塑性變形后的斷裂T脆 ：T y 無塑性變形，脆斷T，脆斷圖4 溫度對脆斷傾向的影響IIW Authorised Training Body斷裂應力屈服極限b) 加載速度 d/dt d/dt ，T脆，脆斷2) 脆斷外部三因素脆斷外部三因素圖圖5 變形速度對脆斷傾向的影響變形速度對脆斷傾向的影響載荷的沖擊性越大，即加載速度d/dt越大，對工件的危害也就越大！這使我們不難理解為什么采用落錘試驗研究材料的抗脆斷性能！IIW Authorised Training Bodyc) 載荷形式和大小

6、（應力狀態(tài)） 2) 外部三因素外部三因素單軸拉伸應力雙軸拉伸應力多軸拉伸應力呈現(xiàn)塑性呈現(xiàn)脆性圖6 應力狀態(tài)對脆斷傾向的影響斷裂應力單軸拉伸多軸拉伸1y 3 IIW Authorised Training Body軟性系數(shù)軟性系數(shù)=max/max的大小的大小表示材料在受力狀態(tài)下發(fā)生塑性變形表示材料在受力狀態(tài)下發(fā)生塑性變形 的難易程度。的難易程度。231max（按最大切應力理論）（按最大切應力理論）max =1(2+3)（按第二強度理論）（按第二強度理論） max max max物體在受外載時，不同的截面上產生不同物體在受外載時，不同的截面上產生不同的的正應力正應力和和剪應力剪應力。最大正應力最大

7、正應力max所在平面稱主平面，與主所在平面稱主平面，與主平面成平面成45角的平面上作用有最大切應力角的平面上作用有最大切應力max。c) 載荷形式和大小 （應力狀態(tài)）max和和max與加載方式有關，與加載方式有關，泊松比，泊松比，而而123IIW Authorised Training Body12tktTSOT 力學應力狀態(tài)圖maxmaxSOT 正斷抗力；正斷抗力； tT 剪切屈服極限；剪切屈服極限； tK 剪斷抗力剪斷抗力值，塑性變形 ；值，脆斷n單軸拉伸 =0.5 n三軸不等軸拉伸 0.5 三軸等軸拉伸=0 很難變形，發(fā)生斷裂必然為脆斷n 引起三軸拉伸原因：三向載荷； 幾何不連續(xù)性：缺口

8、、裂紋、厚板易出現(xiàn)三向應力狀態(tài)直線1與tk相交韌性斷裂直線2與SOT相交脆性斷裂軟性系數(shù)=max/max缺口根部應力分布示意圖缺口根部應力分布示意圖IIW Authorised Training Body 3.1 影響脆性斷裂傾向的因素 深入理解： 溫度條件是引發(fā)金屬脆斷的前提 促成脆性轉變！ 應力狀態(tài)是決定斷裂性質的天平 基于載荷形式！ 加載速度則是促成脆斷的導火索 勝似雪上加霜！ 2) 外部三因素 溫度條件、應力狀態(tài)、加載速度IIW Authorised Training Body4. 脆斷傾向的檢驗方法4.1 檢驗方法的構成 檢驗時考慮：溫度、應力的狀態(tài)、載荷速度 有兩種評定脆性斷裂安全

9、性的理論： 對靜載和沖擊載荷通過消除裂紋進行保證； 對作用速度較高載荷通過防止裂紋擴展來保證； 出于上述要求可分為三種試驗方法： 靜載消除裂紋 動載消除裂紋 止裂防止已存在的裂紋突然擴展材料止裂能力IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body整體試驗（在構件上試驗）大型試驗（與構件尺寸相近的試樣）中型試驗（寬度明顯大于厚度的試樣）小型試驗（其結果只能偶然與構件行為相一致）4. 脆斷傾向的檢驗方法圖8 典型試驗的試樣形式 (試樣厚度板厚)焊縫上開尖銳缺口IIW Authorised Training Body常用大型試驗方法：

10、lRobertson 試驗l雙重拉伸試驗lESSO 試驗l寬板拉伸試驗l深缺口試驗中型試驗方法：l沖擊韌性試驗l缺口靜彎試驗l撕裂試驗l落錘試驗等IIW Authorised Training Body4.2 常用的檢驗方法 對理想的檢驗方法的要求是： 較小的檢驗費用 適用于較多的材料 定量的結果 檢驗結果對典型構件載荷的適用性 檢驗方法可分如下兩組： a) 轉變溫度方法 確定材料的韌-脆轉變溫度（比較性方法） 缺口拉伸試驗 缺口沖擊試驗 堆焊彎曲試驗 羅伯森（Robertson）試驗 b) 斷裂力學方法 指與試樣幾何形狀無關的材料特性值， 臨界應力集中系數(shù)KIC，作為安全設計的依據(jù)。 aYK

11、IC IIW Authorised Training Body4.2.1 拉伸試驗 通過拉伸試驗的特性值可以說明材料的脆斷傾向。 特性值包括：ReH、Rm、A 、Z。4.2.2 堆焊彎曲試驗 軋制產品應在這一試驗中表現(xiàn)為韌性斷裂。 脆斷表現(xiàn)：焊縫中出現(xiàn)的裂縫不能在試樣中中止。 在彎曲角度達到90時，裂紋由焊縫向母材中的擴展小于20mm 被認為是允許的。圖10 根據(jù)DIN17100 的堆焊彎曲試驗IIW Authorised Training Body4.2.3 缺口沖擊試驗 檢驗脆斷傾向的最常用的方法。 優(yōu)點：加工簡便，經(jīng)濟和快捷。 多軸應力狀態(tài)、變形速度、溫度對脆斷傾向的影響通過缺口沖擊試驗

12、參數(shù)的變化：如試樣的幾何形狀、沖擊速度、試驗溫度的變化來檢驗圖圖11 11 彈性彎曲試樣缺口正應力的分布彈性彎曲試樣缺口正應力的分布確定某一溫度下的沖擊功： A = Fds(J ) V通過缺口沖擊試驗表示出某種材料在某一溫度下相對脆斷的安全性IIW Authorised Training Body4.2.3 缺口沖擊試驗圖12 轉變溫度過渡溫度(轉變溫度)：韌性脆性T，脆性IIW Authorised Training Body4.2.3 缺口沖擊試驗裂紋引入：+區(qū) ：彈性區(qū)（脆斷或塑性變形） ：彈塑性區(qū)裂紋擴展：區(qū) a：剪應力斷裂 b：正應力斷裂 c：剪應力斷裂圖13 低強度鋼在混合斷裂區(qū)的

13、力彎曲圖IIW Authorised Training Body4.2.4 羅伯森（robertson）止裂試驗 與構件相似的試樣上采用靜動結合方式(1)梯度試驗 在試樣長度上保持一個溫度梯度，在試樣上較熱 部分出現(xiàn)的塑性變形在某一溫度上就會停止，表現(xiàn)為脆斷。(2) 等溫試驗 將整個試樣冷卻到某一溫度并在不同溫度下進行 多次試驗來確定材料尚能止裂的溫度。圖14 羅伯森試樣(50-80%)sIIW Authorised Training Body4.2.5 Pellini 落錘試驗 在研究鋼的脆斷傾向，評定比較止裂行為時使用的。圖 15 Pellini 試樣的布置及試樣尺寸韌性轉變溫度：在某一溫

14、度下試樣尚發(fā)生斷裂，當溫度提高 5K時，相同材料和相同處理狀態(tài)的試樣不再發(fā)生斷裂對應的溫度。衡量材料止裂行為的一個特性值。落錘試驗優(yōu)點：比較符合焊接結構實際情況，試樣制備簡單、操作方便，重復性好，故被廣泛應用IIW Authorised Training Bodyl在 Pellini 試驗中或者是證明材料的NDT 溫度低于或最高等于某一確定的溫度，或者是確定精確的NDT（無韌性轉變溫度）l溫度（試驗和評定按標準或規(guī)程如ASSTM-E208，鋼鐵檢驗規(guī)程1325，AVSE76A/15B AVSD16C1000 ）l根據(jù)大量的已確定的 NDT 溫度和比較試驗由Pellini 建立了斷裂曲線（Fra

15、cture-Analysis-Diagram FAD）l 斷裂分析曲線可評估在一定載荷下裂紋的擴展。4.2.5 Pellini 落錘試驗IIW Authorised Training BodyNDTFTEFTPa) TNDT 不能保證止裂不能保證止裂 b) T=NDT+16.5 只要公稱應力只要公稱應力0.5Re，裂紋中止，裂紋中止c) T=NDT+33=FTE 只要公稱應力只要公稱應力Re 無裂紋擴展無裂紋擴展T=NDT+66=FTP 材料無裂紋存在材料無裂紋存在止裂溫度曲線止裂溫度曲線應力低于該曲線，裂紋不擴展應力低于該曲線，裂紋不擴展NDT無韌性轉變溫度FTE彈性斷裂轉變FTP 塑性斷裂

16、轉變抗拉強度Rm溫度ReReReRe Pellini斷裂分析曲線（適用于Re600N/mm2的碳鋼） 明確提供了鋼板開裂、裂紋傳播、止裂條件100/200200/300300/600IIW Authorised Training Body 材料基礎部分總復習材料基礎部分總復習一 、關于鐵碳狀態(tài)圖 l包晶反應: 1493 (1495) L+l共晶反應: 1147(1148) L=+Fe3C （萊氏體）l共析反應: 723 (727) =+Fe3C (珠光體) 純鐵三種同素異構轉變(1)GS線奧氏體中開始析出鐵素體（降溫時）或鐵素體全部溶 入奧氏體（升溫時）的轉變線，常稱此溫度為A3溫度。(2)E

17、S線碳在奧氏體中的溶解度曲線。常稱此溫度為Acm溫度。(3)PQ線碳在鐵素體中的溶解度曲線。在727時，碳在鐵素體 中的最大的w(C)為0.0218。 -Fe -Fe -Fe 體心立方 面心立方 體心立方-273 912 13941538IIW Authorised Training Body 鐵碳合金七種類型 工業(yè)純鐵 C0.0218% 亞共析鋼 C=0.0218%-0.77% 共析鋼 C=0.77% 過共析鋼 C=0.77%-2.11% 共晶白口鑄鐵 C=4.3% 亞共晶白口鑄鐵 C=2.11%-4.3% 過共晶白口鑄鐵 C=4.3%-6.69%一 、關于鐵碳狀態(tài)圖IIW Authoris

18、ed Training Body二 、關于合金元素在鐵中作用1. 伴生元素 有益：Mn Si Al 有害: S P O N H2. 與鐵形成固溶體類型 置換固溶體: Mn Cr Ni Si Mo 間隙固溶體: C O B N3.合金元素對鋼的性能 C提高硬度、強度、耐磨性、淬透性； 降低韌性、延伸率、機加工性、焊接性、深沖性。 Al脫氧脫氮細化晶粒 Mn脫氧、脫硫、固溶強化 Si脫氧、固溶強化、阻礙有些元素偏析 P 偏析較強（熱裂紋）、提高強度、降低可焊性、耐腐蝕 S 偏析較強（熱裂紋）、降低可焊性、易切削 形成碳化物的元素V Ti Nb Cr Mo W IIW Authorised Trai

19、ning Body三、關于鋼中脫氧l沸騰鋼: MnSi脫氧 特點: 表面純偏析氣孔 （FU）l鎮(zhèn)靜鋼: Mn-0.15%Si加少量的Al 脫氧 （FN）l特別鎮(zhèn)靜鋼: Mn-0.2%Si-0.02%Al 脫氧 （FF）四、關于材料熱處理(1)正火：Ac3或Acm + （3050），空泠 作用：細化晶粒、消除組織缺陷、消除應力(2) 退火：緩慢冷卻接近平衡組織 作用：同正火，但正火更細、強度和硬度高于退火(3) 淬火：Ac1或Ac3 +（3050）水淬或油淬 作用：提高鋼的強度、硬度。(4) 回火：淬火組織平衡組織 作用：穩(wěn)定組織、消除淬火內應力、提高綜合機械性能 (5)調質：淬火高溫回火IIW

20、 Authorised Training Body五、關于連續(xù)轉變CCT圖 表現(xiàn)：奧氏體化溫度、冷卻速度 、組織 、硬度 用途：預測組織和性能、制定焊接工藝六、力學性能實驗l拉伸試驗：獲得抗拉強度、屈服強度、延伸率、斷面收縮率l硬度試驗 洛氏硬度： HRC、HRB 表示 50HRC 維氏硬度： HV 180HV5試驗壓力5g 布氏硬度： HB 表示：120 HB 5/250 120-硬度值 鋼球直徑-5mm 試驗壓力值-250g 焊縫的硬度： ISO9015 (EN1043)l彎曲試驗：EN910 可變形能力， 三點彎曲試驗：彎曲角、彎曲變形程度l缺口沖擊試驗：ISO9016-2001 焊縫的

21、沖擊試驗(EN875) 特征值：缺口沖擊功 Av J 缺口沖擊韌性 aK J/cm2 缺口沖擊功：試驗溫度、缺口形狀、材料種類、取樣部位IIW Authorised Training Body七、鋼的分類和標記1.鋼的分類（EN10020） 碳鋼(非合金鋼) Mn1.65% 低合金鋼 合金元素5%高合金鋼 合金元素5% 按合金元素 含量分類 按使用 要求分類普通鋼 優(yōu)質鋼特殊優(yōu)質鋼碳素鋼和碳錳鋼(Mn1%) C25 非、低合金鋼 13CrMo4-5 高合金鋼 X5CrNi18-10P265 、 E275S355J0、S355NL S235W、S355WP2.鋼的標記 (EN10027、ECIS

22、S-IC10)(1)數(shù)字標記 1 1 0101 1616 注意第一位數(shù)字材料分類號 0純鐵 1鋼 2重金屬 3輕金屬(2) 符號標記 主要符號 （化學成分） 主要符號 +附加符號 IIW Authorised Training Body八、碳鋼和碳錳鋼 EN10025-2 熱軋普通碳鋼及優(yōu)質鋼（非合金一般結構鋼）1. 焊接性(1) S235焊接性好 薄板不預熱；厚板需預熱(2) S355焊接性一般 Wc0.22%，可能產生淬硬M，導致冷裂紋。 措施：措施：預熱、緩冷K(%) 0.4% 焊接性良好 不預熱或100K(%)=0.40.6% 焊接性一般 100250 K(%) 0.6% 焊接性較差

23、250 或更高2. 預熱溫度碳當量IIW Authorised Training Body八、碳鋼和碳錳鋼 EN10025-2 熱軋普通碳鋼及優(yōu)質鋼（非合金一般結構鋼） 3. 填充材料選擇原則： 填充材料與母材等強匹配等強匹配屈服強度+ 熔敷金屬最低沖擊功47J抗拉強度 + 熔敷金屬最低沖擊功27J填充材料： EN499（ISO2560-A） 焊條電弧焊用藥皮焊條 EN440（ISO14341） 氣保焊用實芯焊絲 EN756（ISO14171） 埋弧焊用焊絲 EN750 （ISO14174） 埋弧焊用焊劑填充材料完整標記：（S235J2） EN499 E 42 0 Mn1Ni RR 1 2 E

24、N440 G 46 3 M G3Si1 EN756 S 46 3 AB S3IIW Authorised Training Body九、材料的可焊性影響焊接質量因素: 成分、鋼材制造方法、物理性能、工作環(huán)境2. HAZ:不同區(qū)域組織不同性能不同,熔合區(qū)和粗晶區(qū)焊接接頭簿弱地帶,粗晶易產生脆化3. 焊接冷卻速度:超過臨界冷卻速度時,產生硬化. 硬度高;變形能力小;韌性低;內應力大. 產生位置:引弧收弧處短焊道厚結構環(huán)境溫度小于54.熱影響區(qū)易產生問題 (1) 脆化 粗晶脆化 析出相 時效脆化 氫脆 (2) 軟化:發(fā)生在調質鋼和時效強化合金 (3) 綜合性能 過熱(粗晶區(qū))硬度強度提高塑性韌性延伸

25、率下降 正火區(qū)具有更好機械性能IIW Authorised Training Body十、焊縫缺陷 1.裂紋 熱裂紋焊接中高溫產生冷裂紋預熱以下或室溫、具有延遲性 熱裂紋：材料的脆性 + 拉伸應力 (S、P低熔點共晶薄膜低熔點共晶薄膜)冷裂紋：產生三大要素氫、淬硬組織、拘束應力 小鐵研試樣、插銷試驗2. 氣孔: 氫氣孔、氮氣孔、CO氣孔 3. 脆斷： 內因：晶體結構、化學成分/冷變形、時效、焊接 外因：溫度條件、加載速度、應力狀態(tài) 檢測方法： 落錘試驗 NDTIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authoris

26、ed Training Body xIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body不同材料沖擊韌性與溫度關系曲線不同材料沖擊韌性與溫度關系曲線溫度韌脆轉變溫度沖擊斷裂功溫度韌脆轉變溫度沖擊斷裂功韌性脆性IIW Authorised Training Body具有冷脆現(xiàn)象金屬的晶格特征 研究表明：研究表明：具有具有冷脆現(xiàn)象冷脆現(xiàn)象的金屬多為：的金屬多為： 體心立方晶格或密排六方晶格結構體心立方晶格或密排六方晶格結構。 大多大多面心立方晶格面心立方晶格的金屬，如：的金屬，如：

27、鋁、銅等金屬則鋁、銅等金屬則沒有冷脆現(xiàn)象沒有冷脆現(xiàn)象。 所以，低溫環(huán)境的壓力容器往往選擇所以，低溫環(huán)境的壓力容器往往選擇 含含鎳鎳量較高的量較高的面心立方晶格面心立方晶格的金屬。的金屬。 這類金屬材料具有較高的低溫韌性！這類金屬材料具有較高的低溫韌性！IIW Authorised Training Body 3.1 影響脆性斷裂傾向的因素1）內部影響因素 內部影響因素包括材料的組織成分以及進一步的加工.如：冷變形，時效，中子輻射和焊接等。 焊接時僅能通過材料本身的性能及局部的塑性流動減小約2%的熱收縮，冷卻后構件中的內應力保持在屈服極限的水平上。運行時受到初次載荷的作用，由于在局部已經(jīng)超過了屈

28、服極限，因此會產生新的塑性變形，在初次載荷去除后，內應力變小并且應力集中被消除。IIW Authorised Training Body 3.1 影響脆性斷裂傾向的因素 深入理解： 溫度條件溫度條件是引發(fā)金屬脆斷的是引發(fā)金屬脆斷的前提前提 促成促成脆性轉變脆性轉變！ 應力狀態(tài)應力狀態(tài)是是決定斷裂性質決定斷裂性質的的天平天平 基于基于載荷形式載荷形式！ 加載速度加載速度則是促成脆斷的則是促成脆斷的導火索導火索 勝似勝似雪上加霜雪上加霜！ 2) 外部三因素 溫度條件、應力狀態(tài)、加載速度IIW Authorised Training Body 應該指出，在結構應該指出，在結構缺口處缺口處由于應力集中

29、由于應力集中作用，使變形速度作用，使變形速度明顯提高明顯提高，故脆斷危險性，故脆斷危險性增大。增大。載荷的沖擊性越大，即變形速度越大，載荷的沖擊性越大，即變形速度越大，對工件的危害也就越大！對工件的危害也就越大！ 這使我們不難理解這使我們不難理解為什麼采用為什麼采用落錘落錘試驗試驗研究材料的研究材料的抗脆斷的性能抗脆斷的性能！b) 變形速度 ，T脆，脆斷2) 外部三因素外部三因素IIW Authorised Training Body加載速度的影響 研究表明： 加載速度加載速度d/dt提高提高，其作用，其作用相當于溫度降低相當于溫度降低， 同樣會使剪切屈服極限同樣會使剪切屈服極限tT升高升高，

30、而正斷抗力，而正斷抗力SOT 不變不變，則，則脆斷危險性增加！脆斷危險性增加！ tT， SOT tT d/dt加載速度對脆斷的影響規(guī)律IIW Authorised Training Body 按應力狀態(tài)分為： 單向應力又稱線應力線應力，存在于窄板條窄板條結構結構； 雙向應力又稱平面應力平面應力，存在于薄板薄板結構結構； 三向應力又稱體積應力體積應力，存在于厚板厚板結構結構。 三向應力的符號表示：x , y , z 。 x 縱向應力縱向應力，即平行焊縫方向的內應力；，即平行焊縫方向的內應力； y 橫向應力橫向應力，即垂直焊縫方向的內應力；，即垂直焊縫方向的內應力； z 板厚方向的應力板厚方向的應

31、力，即垂直焊縫平面的內應力。，即垂直焊縫平面的內應力。2.1.2 焊接應力的分類焊接應力的分類IIW Authorised Training Body2.5.2 斷裂的評定方法斷裂的評定方法 （1）轉變溫度方法轉變溫度方法（本書采用的方法）（本書采用的方法） 即確定材料的韌即確定材料的韌-脆轉變溫度特性。脆轉變溫度特性。 （2）斷裂力學方法）斷裂力學方法 用用KIC、c、JIC等力學指標，作為安全設計的依據(jù)。等力學指標，作為安全設計的依據(jù)。2.5.3 典型試驗方法介紹典型試驗方法介紹 1. 抗開裂抗開裂性能試驗性能試驗 反映反映裂紋產生前裂紋產生前韌度參量指標的試驗。韌度參量指標的試驗。 2.

32、 止裂止裂性能試驗性能試驗 測量測量脆性裂紋產生后脆性裂紋產生后韌性指標的實驗。韌性指標的實驗。IIW Authorised Training Body落錘試驗IIW Authorised Training Body溫度韌脆轉變溫度沖擊斷裂功溫度韌脆轉變溫度沖擊斷裂功韌性脆性IIW Authorised Training Body 在不同加載方式下，當在不同加載方式下，當max未達未達到抗拉強度前，到抗拉強度前，max 先達到屈服點先達到屈服點， （即（即max max）？）？ ，則發(fā)生塑性變，則發(fā)生塑性變形而形成形而形成延性斷裂延性斷裂。 反之，在反之，在max達到屈服點前，達到屈服點前，m

33、ax先達到抗拉強度先達到抗拉強度，（即，（即maxmax ）？）？ ，則發(fā)生，則發(fā)生脆性斷裂脆性斷裂。 因此，斷裂形式斷裂形式與與加載方式加載方式亦即亦即應力狀態(tài)應力狀態(tài)有關有關。IIW Authorised Training Body (2)落錘試驗 屬于止裂性能試驗。用標準試樣在系列溫度下進行動載簡支彎曲,測定材料無塑性轉變溫度DNT。標準規(guī)定，在落錘沖擊下,試樣產生的裂紋擴展到它的受拉面兩個棱邊或一個棱邊才算斷裂這時的最高試驗溫度為NDT。IIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training BodyIIW Authorised Training Body (3)寬板試驗 是在實驗室中重現(xiàn)低應力脆性斷裂的大型試驗，由于它能夠對結構的一些參數(shù)如材料板厚、焊接工藝影響、載荷和應變量、整體尺寸、裂紋部位(尖銳度和尺寸)、加載速率等一系列因素進行實際模擬，所以寬板試驗在研究焊接接頭抗開裂和止裂性能以及研究各種影響因素等方面是行之有效的試驗方法。IIW Authorised Tra