鋼板層狀撕裂的發(fā)生
2022-02-16 09:49 陜西鋼結(jié)構(gòu) 鋼結(jié)構(gòu)公司
鋼板和型鋼都是經(jīng)過輥軋成型的，輥軋有熱軋和冷軋之分。
熱軋可以破壞鋼錠的鑄造組織，細化鋼材的晶粒。鋼錠澆注時形成的氣泡和裂紋，可在高溫和壓力作用下焊合，從而使鋼材的力學(xué)性能得到改善。然而，這種改善主要體現(xiàn)在沿軋制方向上，因鋼材內(nèi)部的非金屬夾雜物(主要為硫化物、氧化物、硅酸鹽等)經(jīng)過軋壓后被壓成薄片，仍殘留在鋼板中(一般與鋼板表面平行)，而使鋼材出現(xiàn)分層(夾層)現(xiàn)象。這種非金屬夾層現(xiàn)象，使鋼材沿厚度方向受拉的性能惡化。
鋼板的層狀撕裂一般在焊接節(jié)點中產(chǎn)生。焊縫冷卻時會產(chǎn)生收縮變形，焊縫的收縮變形使鋼板沿板面垂直方向受到很大的拉力，如果鋼板很薄或沒有對變形的約束，鋼板會發(fā)生扭曲從而釋放了應(yīng)力。但如果鋼板很厚或有加勁肋、相鄰板件的約束，鋼板不能自由變形，而只能通過鋼板在垂直于板面方向產(chǎn)生很大的應(yīng)變來適應(yīng)這種變形，則在鋼板中可能產(chǎn)生層狀撕裂。在約束很強的區(qū)域，由焊縫收縮引起的局部應(yīng)力可能數(shù)倍于材料的屈服極限，遠遠大于由設(shè)計荷載引起的應(yīng)力。
一般厚鋼板較易產(chǎn)生層狀撕裂，因為鋼板越厚，非金屬夾雜缺陷越多，且焊縫也越厚，焊接應(yīng)力和變形也越大。層狀撕裂只可能發(fā)生在基材內(nèi)，而且當(dāng)它出現(xiàn)在接近焊縫的焊腳位置時，往往正好位于熱影響區(qū)邊緣，并且不會延伸至鋼板表面。層狀撕裂表面往往是纖維狀的，并且具有階梯形的縱向斷面，縱向的尺寸往往數(shù)倍于橫向尺寸，加上它發(fā)生在熱影響區(qū)外，這些特征可以容易地將它與發(fā)生在熱影響區(qū)內(nèi)的由于氫引起的斷裂區(qū)分開。
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