用断裂力学研究钢材裂纹1
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氢脆对钢的影响概述摘要本人介绍了氢脆的相关背景和氢脆的几种形式,分别为:氢化学反应脆裂,内氢脆裂和氢环境脆裂。
然后,根据国内外的一些研究,论述了氢脆对低合金钢、不锈钢以及高强度钢种的影响。
最后,根据氢脆的机制概括了一些氢脆的预防方法。
关键词氢脆,不锈钢,低合金钢,高强度钢.INFLUENCE OF HYDROGEN EMBRITTLEMNET ON STEELABSTRACT This article describes the background of hydrogen embrittlement and several forms of hydrogen embrittlement. The form of hydrogen embrittlement are as follows: chemical reaction of hydrogen embrittlement, the hydrogen embrittlement and hydrogen environment embrittlement crack. Then, the author of several studies at home and abroad, discusses the hydrogen embrittlement of low alloy steel, stainless steel and the impact of high-strength steel. Finally, according to the mechanism of hydrogen embrittlement outlines some methods of prevention of hydrogen embrittlement.KEY WORDS hydrogen embrittlement; stainless steel; low alloy steel; high strength steel前言氢脆是由于电化学作用产生的原子氢渗入金属材料而产生脆性破坏的一种现象。
东南大学力学实验报告随着断裂力学的发展,相继提出了材料的K 、J (J阻力曲线)、6 (CTOD阻力曲线)等一IC R R些新的力学性能指标,弥补了常规试验方法的不足,为工程应用提供了可靠的断裂判据和设计依据。
下面介绍下这几种方法的测试原理及试验方法。
IC对于线弹性或者小范围的I 型裂纹试样,裂纹尖端附近的应力应变状态彻底由应力强度因子K 所决定。
K 是外载荷P ,裂纹长度a 及试样几何形状的函数。
在平面应变状态下,当P 和aI I的某一组合使K =K ,裂纹开始失稳扩展。
K 的临界值K 是一材料常数,称为平面应变断I IC I IC裂韧度。
测试K 保持裂纹长度 a 为定值,而令载荷逐渐增加使裂纹达到临界状态,将此时的ICP 、a 代入所用试样的K 表达式即可求得K 。
C I ICK 的试验步骤普通包括:IC(1) 试样的选择和准备(包括试样类型选择、试样尺寸确定、试样方位选择、试样加工及疲劳预制裂纹等);(2) 断裂试验;(3) 试验结果的处理(包括裂纹长度a 的测量、条件临界荷载P 的确定、实验测试值K 的Q Q 计算及KQ有效性的判断)。
J 积分延性断裂韧度是弹塑性裂纹试样受I 型载荷时,裂纹端点附近区域应力应变场强度力学参量J 积分的某些特征值。
测试J 积分的根据是J 积分与形变功之间的关系:UB ?a其中U 为外界对试样所作形变功, 包括弹性功和塑性功两部份, a 为裂纹长度, B 为试样厚度。
J 积分测试有单试样法和多试验法之分,其中多试样法又分为柔度标定法和阻力曲线法。
但无论是单试样法还是多试样柔度标定法,都须先确定启裂点,而艰难正在于此。
因此,我国 GB2038-80 标准中规定采用绘制J 阻力曲线来确定金属材料的延性断裂韧度。
这是一种多试样R法,其优点是无须判定启裂点, 且能达到较高的试验精度。
这种方法能同时得到几个J 积分值, 满足工程实际的不同需要。
所谓J 阻力曲线,是指相应于某一裂纹真实扩展量的J 积分值与该真实裂纹扩展量的关R系曲线。
损伤:在外载或环境作用下,由细观结构缺陷(如微裂纹、微孔隙等)萌生、扩展等不可逆变化引起的材料或结构宏观力学性能的劣化称为损伤。
损伤力学:研究材料或构件在各种加载条件下,其中损伤随变形而演化发展并最终导致破坏的过程中的力学规律。
损伤变量:把含有众多分散的微裂纹区域看成是局部均匀场,在场内考虑裂纹的整体效应,试图通过定义一个与不可逆相关的场变量来描述均匀场的损伤状态,这个场变量就是损伤变量。
损伤力学发展:损伤力学是近二十年才开始形成和发展的一门新的固体力学分支,它是将固体物理学、材料强度理论和连续介质力学统一起来进行研究的理论,弥补了微观研究和断裂力学研究的不足,越来越多地应用于航天航空、高温高压热力设备寿命评估和混凝土、复合材料、高分子材料质量评估计算,是一门有着无限广阔用途的新学科。
1958年,卡钦诺夫(Kachanov)在研究金属的蠕变破坏时,为了反映材料内部的损伤,第一次提出了“连续性因子”和“有效应力”的概念。
后来,拉博诺夫(Rabotnov)又引入了“损伤因子”的概念。
他们为损伤力学的建立和发展做了开创性的工作。
但在很长的一段时间内,这些概念和方法除了应用于蠕变问题的研究外,并未引起人们的广泛重视。
70年代初,“损伤”概念被重新提出来了。
值得指出的是法国学者勒梅特在这方面做出了卓越的贡献。
1971年勒梅特将损伤概念用于低周疲劳研究,1974年英国学者勒基(Leckie)和瑞典学者赫尔特(Hult)在蠕变的研究中将损伤理论的研究向前推进了一步。
70年代中期和末期各国学者相继采用连续介质力学的方法,把损伤因子作为一种场变量,并称为损伤变量;逐步形成了连续损伤力学的框架和基础。
80年代中期,能量损伤理论和几何损伤理论相继形成。
各国学者相继的研究成果,对损伤理论的形成和发展都做出了有益的贡献。
损伤力学与断裂力学的关系:断裂力学分析是假设结构内已存在一个或多个宏观裂纹,忽略裂纹扩展过程中材料性能的劣化及所导致的应力重分布,这种劣化在裂纹尖端区域尤其明显,故给结构强度与寿命预估带来较大的误差。
第一章 断裂力学的基本概念宏观裂纹的产生:1) 制造时存在而无损检测漏检:大型锻件容易出现白点裂纹,夹杂裂纹;高强度钢易出现焊接裂纹2) 构件中原来存在的较小裂纹,在周期性的工作应力(疲劳应力)下逐渐发展长大的;3) 腐蚀性价值中工作的构件,在应力和介质联合作用下,小裂纹也会逐渐发展成宏观裂纹; 总之构件内部存在的宏观裂纹是造成构件低应力脆断的直接原因。
材料力学:研究不含宏观裂纹构件的强度、刚度和稳定性;断裂力学:研究含有宏观裂纹构件的安全性裂纹:夹渣、气孔、未焊透、大块夹杂;断裂韧性:只与材料本身、热处理、加工工艺有关;Y a K c Ic σ=是材料抵抗低应力脆性破坏的韧性参数Ic K 是材料性能,裂纹形状大小Y a 一定时,Ic K 越大,使裂纹快速扩展导致构件脆断所需应力c σ也越高,构件阻止裂纹失稳扩展的能力就越大。
应力场强度因子:Y a K I σ=断裂韧性Ic K 是应力强度因子I K 的临界值,I K 是裂纹前端应力场强度的度量,它和裂纹大小、形状以及外加应力都有关断裂力学的应用a Y K I σ⋅=Q Y π1.1=22212.0⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-Φ=s Q σσ: 形状因子 Φ是和椭圆轴比有关的椭圆积分,可查手册获得;第二章 线弹性断裂力学弹性力学的某些概念:应力分量:3应变分量:3胡克定律和广义胡克定律:平面应力:z 方向总力和为0,x,y 平面有正应力和切应力,这三个应力沿z 轴(厚度方向)都一样,与z 无关,仅是x,y 的函数,这种应力状态称为平面应力状态。
当板很薄时,可认为是平面应力状态。
0=z σ体内应变分量只有三个,厚度方向认为没有应变,这种应变状态称为平面应变状态。
()y x z σσυσ+=对试件来说,厚度很小就是平面应力状态;厚度很大就是平面应变状态;厚度中等,两外表面不受力属于平面应力状态;中间大部分地区由于受两端面的约束,沿厚度方向不能变形,故属于平面应变状态;三种裂纹组态:张开型裂纹(I):外加正应力和裂纹面垂直; 最容易引起低应力脆断; 滑开型裂纹(II):外加剪应力和裂纹面平行;撕开型裂纹(III):外加剪应力与裂纹面错开;裂纹顶端附近应力场复变函数求解;塑性区及其修正:裂纹尖端应力不可能无限大,材料一旦屈服,弹性规律就失效,若屈服区很小周围仍然是弹性区,经修正线性弹性断裂力学仍然有效;屈服判据:最大剪应力判据(屈雷斯加判据):在复杂加载条件下,当最大剪应力等于材料的极限剪应力(即单向拉伸剪应力)时,材料就屈服;22min max max σσστ-==s形状改变能判据(米塞斯判据):当复杂应力状态的形状改变能密度,等于单向拉压屈服时的形状改变能密度时,材料就屈服; ()()()22132322212s σσσσσσσ=-+-+-xy y x y x τσσσσσσ+-±+=2)(2221 ()⎩⎨⎧+=2130σσυσ我们把塑性屈服区中的最大主应力1σ叫有效屈服应力ys σ有效屈服应力(最大主应力)和ys σ的比值叫做塑性约束系数Lsys L σσ= 平面应力裂纹:1=L 平面应变裂纹:υ211-=L =3,因为前后表面是平面应力状态,裂纹钝化效应,L=1.5-2.0 I 型裂纹:一般取1.67裂纹前端屈服区大小()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=⇒==平面应变平面应力2220200122-121212s I s I ys I ys I K K r K r r K σπυσπσπσπσ平面应变屈服尺寸远比平面应力屈服尺寸要小;屈服区内应力松弛的结果将导致屈服区进一步扩大2222211r R K K R s I s I =⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=平面应变平面应力σπσπ 应力松弛后塑性区扩大了一倍;塑性区修正:塑性区修正因子代入平面应变平面应变平面应力10.212-1.11.10.212-1.10.212-1.11.12412122s22s22s222>⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛ΦΦ=Φ⋅=ΦΦ=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ=⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛Φ⋅=Φ⋅=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛==σσπσπσσσπσσσπσπσσπσπp p I I I s I s I y M a M a Q K Q Q aa K a K K K R r裂纹扩展的能量率I G 裂纹表面能为Γ,上下两个表面能为Γ2;金属材料裂纹扩展前要产生塑性变形,裂纹扩展单位面积塑性变形所消耗的能量为:p U ,实验表明,一般Γ-≈431010p U ;总起来,裂纹扩展单位面积所需要消耗的能量R (裂纹扩展的阻力)表示: p U R +Γ=2设裂纹扩展单位面积系统提供的动力为I G ,要使裂纹扩展必须:R G I ≥设系统能量为U ,裂纹扩展面积为A ∆,需要消耗的能量为A G A R I ∆=∆;系统势能下降U A G I ∆-=∆极限条件下:AU G I ∂∂-=就是裂纹扩展单位面积系统能量的下降率(系统能量的释放率),裂纹扩展的动力;单位厚度B=1: aU G I ∂∂-=就是裂纹扩展单位长度系统能量的下降率,称裂纹扩展力; 一般情况下,满足下式,裂纹就能扩展: da G dE dW I ≥-在裂纹失稳扩展,从而构件断裂的临界状态,裂纹扩展单位长度(或单位面积)所需要提供的能量(它等于扩展所消耗的能量)叫做临界裂纹扩展能量改变率,用Ic G 表示。
断裂力学三种裂纹类型
断裂力学中常见的三种裂纹类型是:
1. 贯穿裂纹 (through-thickness crack):贯穿裂纹是延伸至材料
的整个厚度的一种裂纹。
它垂直于应力方向,并且会从一侧延伸到另一侧。
这种裂纹通常发生在板材、薄壁结构等应力集中的地方,如孔洞、缺口等。
2. 表面裂纹 (surface crack):表面裂纹是发生在材料表面附近
的一种裂纹。
它通常在应力集中的地方产生,例如凹槽或是引入应力的缺陷等。
表面裂纹会垂直于应力方向,并且仅限于材料表面附近。
3. 内部裂纹 (internal crack):内部裂纹是发生在材料内部的一
种裂纹。
与贯穿裂纹和表面裂纹不同,内部裂纹并不与材料的表面或边界相接触。
这种裂纹通常由于材料内部的缺陷或结构瑕疵引起,如冷焊接接头中的裂纹或是材料中的夹杂物。
内部裂纹的形态和方向通常受到应力分布和材料的微观结构的影响。
2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性评估【摘要】本文对2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料的再热裂纹敏感性进行了评估研究。
在介绍了研究的背景和意义,为后续内容的展开提供了重要的前提。
在对2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料的特性进行了分析,探讨了再热裂纹的危害性,并介绍了再热裂纹敏感性评估方法。
通过对实验结果的分析和对影响再热裂纹敏感性的因素进行探讨,得出了相关结论。
最后在结论部分总结了再热裂纹敏感性评估的结论,并展望了未来的研究方向。
本研究对该钢焊接材料的再热裂纹敏感性提供了重要参考,为相关领域的工程实践提供了可靠的指导。
【关键词】2.25Cr1Mo0.25V钢, 焊接材料, 再热裂纹, 敏感性评估, 特性分析, 危害性分析, 实验结果分析, 影响因素, 结论, 研究展望1. 引言1.1 研究背景研究背景:2.25Cr1Mo0.25V钢是一种常用的高温高压锅炉和压力容器用钢,具有优秀的耐高温和高压性能,被广泛应用于石油化工、电力等领域。
在实际工程中,2.25Cr1Mo0.25V钢通常需要进行焊接连接,以满足不同部件的组装需求。
焊接过程中容易出现再热裂纹现象,对焊接接头的质量和性能造成严重影响,甚至影响整个设备的安全运行。
再热裂纹是在焊接接头再次受热时发生的裂纹,其主要原因是焊接过程中产生的残余应力和组织变化引起的应力集中。
再热裂纹的形成不仅降低了焊接接头的强度和韧性,还可能导致接头失效,造成严重的事故。
对于2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性进行评估和研究具有重要意义,可以指导焊接工艺的优化,提高焊接接头的质量和可靠性,确保设备的安全运行。
1.2 研究意义通过对2.25Cr1Mo0.25V钢焊接材料再热裂纹敏感性的评估,可以为焊接工程提供重要的参考依据,防止再热裂纹的发生,维护焊接工程的安全和可靠性。
研究对再热裂纹敏感性的评估也有助于推动焊接材料的改良和创新,为钢铁行业的发展提供技术支持和智力保障。
高性能转向架用钢的疲劳裂纹扩展行为研究引言:转向架作为汽车底盘系统的重要组成部分,在确保车辆稳定性和驾驶安全性方面扮演着关键角色。
然而,由于长时间运行和复杂道路条件的影响,转向架可能会出现疲劳裂纹,进而导致严重的事故发生。
因此,对于高性能转向架用钢的疲劳裂纹扩展行为进行深入研究,有助于提高转向架的可靠性和安全性。
1. 背景疲劳裂纹扩展是指在材料受到交变载荷作用下,裂纹沿裂纹尖端周围晶界或晶内扩展的过程。
在转向架的应用中,由于其承受的动态载荷较大,需要具备良好的抗疲劳性能。
因此,研究疲劳裂纹扩展行为对于评估材料的可靠性和耐久性至关重要。
2. 研究方法为了研究高性能转向架用钢的疲劳裂纹扩展行为,研究人员使用了一系列实验方法和数值模拟分析。
2.1 实验方法首先,研究人员通过疲劳试验获得了转向架用钢在交变载荷下的疲劳寿命曲线。
其次,通过断口分析和显微观察,观察了疲劳裂纹的扩展路径和形态。
此外,采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等先进的表征技术,对裂纹尖端进行了形貌分析和晶界结构观察。
2.2 数值模拟分析为了更深入地理解疲劳裂纹在转向架用钢中的扩展行为,研究人员采用了有限元方法。
通过建立合适的材料模型和加载条件,模拟了转向架在实际工作状态下的疲劳载荷作用,并对裂纹尖端周围的应力场进行了分析。
此外,还运用断裂力学理论,预测了疲劳裂纹扩展速率和寿命。
3. 实验结果与分析实验结果显示,高性能转向架用钢在交变载荷下表现出良好的疲劳寿命,能够满足实际工作要求。
而断口分析和显微观察结果表明,疲劳裂纹主要沿晶界扩展,并伴随着晶粒内部的析出相的形成。
此外,形貌分析和晶界结构观察结果揭示了裂纹尖端周围的局部塑性变形和应力集中现象。
数值模拟分析结果进一步验证了实验观察到的现象。
通过建立合适的材料模型和加载条件,模拟结果显示,裂纹尖端的应力场存在高度的应力集中区域,这可能是裂纹扩展的主要机制。
此外,断裂力学理论的应用还预测出了疲劳裂纹的扩展速率和寿命,为转向架的设计与优化提供了重要依据。
用断裂力学研究钢材裂纹断裂因素
(邱龙四川水利职业技术学院 611231)
摘要:本文通过对断裂力学和裂纹的阐述,应用断裂力学中的“能量平衡法”找出对影响裂纹断裂的三大关键因素,通过一些方法对钢材裂纹的修复,以达到减少工程事故。
关键字:裂缝; 能量; 断裂;修复
Abstract:Based on theelaboration offracture mechanicsandcrack,fracture mechanicsin the"energybalance method,"identify theimpact ofcrackfractureofthe three key factors,through a number ofmethodsofsteelcrackrepair,in order to achievereduction of theaccident.
Keywords:crack;energy;fracture;repair
目录
一、断裂力学简介 (2)
1.1断裂力学的形成 (2)
1.2断裂力学的发展 (2)
二、裂纹的类型 (2)
三、能量平衡法 (2)
四、裂纹的修复步骤和方法 (5)
4.1裂纹的修复步骤 (5)
4.2裂纹的修复方法 (5)
五、个人总结 (6)
六、参考文献 (6)
一.断裂力学简介
1.1断裂力学的形成
1957年美国科学家G.R.Irwin提出了应力强度因子的概念,线弹性断裂理论的重大突破,应力强度因子理论作为断裂力学的最初分支——线弹性断裂力学建立起来。
1.2断裂力学的发展
断裂力学是起源于20世纪初期,发展于20世纪后期,并且仍在不断发展和完善的一门科学,因此它是具有前沿性和挑战性的研究成果。
研究含裂纹物体的强度和裂缝扩展规律的科学。
固体力学的分支,又称为裂纹力学。
断裂力学的任务是:求得各类材料的断裂韧度,确定物体在给定外力作用下是否发生断裂,即建立断裂准则:研究荷载作用过程中裂纹扩展规律,研究在腐蚀环境和应力同时作用下物体的断裂(即应力腐蚀)问题。
断裂力学已在航天、交通运输、化工、机械、材料、能源等工程得到广泛应用。
二.裂纹基本类型
第一种称为张开型(opening mode)或拉伸型(tension mode),简称I型。
其裂纹面的位移方向是在使裂纹张开的裂纹面法线方向(y方向)。
许多工程上常见的都是I型裂纹的断裂,这也是最危险的裂纹类型。
第二种裂纹型称为同平面剪切型(in—plane shear mode)或者滑移型(sliding mode),简称II型。
裂纹上下表面的位移方向刚好相反,一个向正x方向,另一个向负x方向。
第三种裂纹型称为反平面剪切型(anti—plane shear mode),简称III型,裂纹面一个向正z方向,另一个向负z方向,属弹性力学空间问题。
当给定材料时,得到了相应的材料参数,通过一系列的计算就可以保证材料裂纹的安全使用状态,就是通过格里菲斯的能量平衡法求得。
三.能量平衡法
在应力作用下,材料单位体积内的应变能力为
如果材料是线性的,则单位体积内的应变能力为
当固体材料内裂纹的长度增长至a时,在裂纹自由表面附近的区域将卸载,并释放出应变能。
应用英格里斯解,就能算出有多少应变能。
把能量释放形象化的简单方法如图1所示,即认为裂纹侧面附近两个宽为a、高为βa的三角形区域完全卸载,而材料的其余部分仍然受全部应力σ的作用。
参数β的选择应使应力与英格里斯解相一致,对于引起平面应力的荷载情况,β=π。
于是,释放的总应变能U就是单位体积的应变能乘以两个三角形区域的体积:
这里,垂直于x-y平面的尺寸取为1,因为U就是单位厚度的试样释放的应变能,这是由裂缝的扩展而释放的应变能。
但在形成裂纹的过程中,必定有键被破坏,所需的键能则被材料有效地吸收了。
与裂纹长度a有关的表面能为:S=2γa
式中,是单位面积的表面能,因为形成了两个自由表面,故乘以因子2。
如图2所示,与裂纹有关的总能量是以下两者之和;其一是正的被吸收的能量,用以形成新的表面;其二是由于裂纹侧面附近的区域卸载而释放的负的应变能。
随着裂纹的增长(a增大),与a的平方成正比的应变能最终拥有压倒表面能的优势当a超过临界裂纹长度c时,系统将使裂纹变得更长、以降低其能量。
在a=c的临界处,只有增加应力才会使裂纹继续增长。
但当a大于c时,裂纹的扩展将不受约束、而是灾难性的。
令总能量S+U的导数为零,可得到临界裂纹长度值:
一旦上述条件满足,则快速的断裂即将发生,我们把此时的应力记做解的;
当材料表现出更多的塑性时,仅考虑表面能便难以提供精确的断裂模型,在塑性材料中,绝大多数被释放的应变能不是被形成的新表面吸收,而是由于裂纹尖端附近材料的塑性流动而耗散了。
当应变释放的速率足以补偿所有这些能量损耗时,灾难性的断裂就发生了,用参数
来表示这一临界应变能释放率,于是方程可改写成如下形成:
因此可以得到影响断裂过程的有三个重要因素:决定临界应变能释放率的材料、应力水平、裂纹尺寸a。
因此在设计时,可在容易发现最小裂纹的基础上上选择a。
对于给定的材料,与材料相关的值已知,于是可确定应力的安全值。
四.裂纹的修复
4.1裂纹修复步骤:
4.1.1分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更换;对需要进行修复加固的带裂纹的构件,应采用临时性应急措施,以防止裂纹的进一步扩展。
4.1.2对带裂纹的构件进行疲劳验算。
4.1.3进行裂纹的可扩展性评估,了解裂纹的稳定性情况。
4.1.4针对裂纹的不同稳定性进行修复加固设计,并在此基础上拟定裂纹的修复加固具体方案。
4.1.5根据拟定的方案实施裂纹的修复加固。
4.2裂纹的修复方法:
4.2.1裂纹的焊补法修复
适用于单个裂纹或相距较远互不相交的裂纹群。
1、清洗裂纹两边各80mm以上范围内板面油污至洁净的金属面;
2、用碳弧气刨或风铲将裂纹边缘加工出坡口,直达裂纹端部的临时止裂钻孔。
坡口形式根据板厚和施工条件按现行《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式和尺寸》的要求选用;
3、将裂纹两侧及端部金属预热至100℃~150℃,并在焊接过程中保持此温度;
4、采用与母材相匹配的低氢型焊条或超低氢型焊条施焊;
5、尽可能用小直径焊条以分层逆向焊施焊,每一焊道焊完后宜立即锤击;
6、按设计和《钢结构工程施工及验收规范》的要求验收焊缝质量;
7、对承受动力荷载的构件,焊补后其表面应磨光,使之与原构件表面齐平,磨削痕迹线应大体与裂纹切线方向垂直;
8、对重要结构或厚板构件,焊补后应立即进行退火处理。
4.2.2裂纹的嵌板法修复
适用于网状、分叉裂纹区和有破裂、过烧或烧穿等缺陷的梁、柱腹板部位裂纹。
1、检查确定缺陷的范围;
2、将缺陷部位切除,宜切成带圆角的矩形孔、切除部分的尺寸均应比缺陷范围的尺寸大100mm;
3、用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位,嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有2~4mm的间隙,并将其边缘加工成对接焊缝要求的坡口形式;
4、嵌板定位后,将孔口四角区域预热至100~150℃,按顺序采用分段分层逆向焊法施焊;
5、检查焊缝质量,打磨焊缝余高,使之与原构件表面齐平。
4.2.3裂纹的附加盖板修复法
受力关键部分的裂纹和裂纹较集中不宜采用嵌板法修复的部位,用附加盖板修复。
采用双层盖板,裂纹两端仍需钻孔止裂,暂时阻止裂纹扩展。
盖板用焊接连接时,设法将加固盖板压紧,其厚度与原板等厚,焊脚尺寸等于板厚,盖板的尺寸和焊接顺序参照嵌板法执行。
个人总结:
只有掌握了钢材裂纹断裂的形式和与裂纹断裂的相关参数,就可以知道材料的安全使用状态。
因此通过对裂缝的修复加固处理,就可以保证材料的正常使用,这样就减少了因钢材自身裂缝原因造成的安全事故。
参考文献:
[1]、安德森,断裂力学基础与应用,CRC出版社,1991;
[2]、高峰,工程断裂力学,中国矿业大学,2010;
[3]、石成、茹国和,钢结构焊接裂纹的防治,2010.
姓名:邱龙
班级:建筑0932
学号:0923113105。