帶你輕松了解焊接缺陷——層狀裂紋

焊接裂紋作為危害最大的一類焊接缺陷，嚴重影響著焊接結構的使用性能和安全可靠性。今天，就帶大家認識一下裂紋的類型之一——層狀裂紋。

非金屬夾雜物，鋼板在軋制過程中將鋼內的一些非金屬夾雜物等（如硫化物、硅酸鹽）軋制成平行于軋制方向的帶狀物，造成了鋼材力學性能的差異性，夾雜物是焊接結構產生層狀撕裂的潛在因素，也是產生層狀撕裂的主要原因。

拘束應力，由于焊接熱循環作用，焊接接頭會出現拘束力，對于某一個給定的軋制厚板T形和十字接頭，在焊接參數不變的條件下，存在著一個臨界拘束應力或彎曲拘束強度，當大于此值時易產生層狀撕裂。

擴散氫，氫是致裂的促進因素，由于氫的擴散并結合成分子以致局部應力劇增，當氫聚集在夾雜端部時促使非金屬夾雜物與金屬失粘，并會拉斷相鄰夾雜的金屬，在斷口上呈現氫致斷裂特征。

母材性能，盡管夾雜物是層狀撕裂的主要原因，但金屬的力學性能對層狀撕裂也有很重要的影響。金屬的塑性韌性差，裂紋越容易擴展，就是說抗層狀撕裂的能力差。

為防止層狀裂紋的產生，在設計和施工工藝上主要是避免Z向應力和應力集中，具體措施如下：

1.改善接頭設計，減小拘束應變。具體措施如：將引弧板端部延伸一定長度，有防止啟裂的效果；改變焊縫布置以改變焊縫收縮應力方向，將垂直引弧板改為水平引弧板，變更焊縫位置，使接頭總的受力方向與軋層平行，可大大改善抗層狀撕裂性能。

2.采取適宜的焊接方法，采用低氫的焊接方法有利，如氣體保護焊、埋弧焊冷裂傾向小，有利于改善抗層狀撕裂的性能。

3.采用低強匹配的焊接材料，焊縫金屬具有低屈服點、高延性時，易使應變集中于焊縫而減輕母材熱影響區的應變，可改善抗層狀撕裂的性能。

4.在焊接技術的運用方面，采用表面堆焊隔離層；對稱施焊，使應變分布均衡，減少應變集中。

5.為防止有冷裂引起的層狀撕裂，應盡量采用一些防止冷裂的措施，如適當提高預熱、控制層間溫度等；另外，也可采取中間退火等消除應力的方法。

6.我們還可以通過控制焊縫尺寸，采用小焊腳、多道焊的焊接工藝。