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进口20Mn23AiV无磁钢板出现层状撕裂的特征及危害

作者: 发布于:2019/4/6 18:06:46 点击量:

在焊接过程中会沿进口20Mn23AiV无磁钢板的厚度方向出现较大的拉伸应力,如果焊丝中有较多的夹杂,那么沿进口20Mn23AiV无磁钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹,一般称为层状撕裂(LamellarTear)。

层状撕裂一般在进口20Mn23AiV无磁钢板的表面上难以发现,即使用超声探伤检测合格的进口20Mn23AiV无磁钢板,仍能经焊接后出现层状撕裂。层状撕裂的全貌,基本是由平行于轧向的平台(Terraces)和大体垂直于平台的剪切壁(ShearWalls)所组成。

层状撕裂常出现在T形接头、角接头和十字接头中,一般对接接头很少出现,但在焊趾和焊根处由于冷裂纹的诱发也会出现层状撕裂。层状撕裂与冷裂纹不同,它的产生与焊丝的强度级别无关,主要与进口20Mn23AiV无磁钢板中的夹杂量及分布形态有关,因此,在撕裂的平台部位常发现不同种类的非金属夹杂物(如MnS、硅酸盐和铝酸盐等)。层状撕裂不仅出现在厚进口20Mn23AiV无磁钢板中,也出现在铝合金的焊丝中。根据层状撕裂产生的位置大体可分三类:

(1)在焊接热影响区焊趾或焊根处由冷裂纹而诱发形成的层状裂;

(2)在焊接热影响区沿夹杂开裂,是工程上最常见的层状撕裂;

(3)远离热影响区母材中有沿夹杂开裂,这种情况多出现在有MnS的片状夹杂的厚焊丝结构中。

层状撕裂的形态也并不完全都呈梯形分布,这与夹杂的种类、形状、分布等情况有关。当沿轧制方向有较多的片状MnS时,则层状撕裂多以阶梯出现;当以硅酸盐夹杂为主时常呈直线状;如以Al2O3夹杂为主时呈不规则的阶段状。

层状撕裂主要发生在低合金进口20Mn23AiV无磁钢板的厚焊丝焊结构中,多用于海洋采油平台、核反应堆压力容器及潜艇外壳等重要结构。由于层状撕裂在焊丝的外观上没有任何迹象,而现有的无损检测手段又难以发现,即使能判明结构中有层状撕裂,但也难以修复,造成了巨大的经济损失。特别严重的是,由层状撕裂引起的事故往往是灾难性的,因此,研究层状撕裂的形成机理,防止层状撕裂的发生已成为焊接工程上一项重要的研究任务。


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