- 船舶焊接裂纹案例分析及对策
- 马金军 江泽新 韦青嵩
- 724字
- 2025-02-10 16:00:27
1.2 焊接裂纹的类型
按照中国船级社《材料与焊接规范》所列,船舶所用材料主要以一般强度船体结构用钢、高强度船体结构用钢为主。一般强度船体结构用钢名义屈服强度≥235MPa,合金元素少,wC≤0.21%;高强度船体结构用钢以名义屈服强度进行划分,有H32(屈服强度≥315MPa)、H36(屈服强度≥355MPa)、H40(屈服强度≥390MPa),钢的碳当量一般≤0.45%,如果以TMCP状态交货,碳当量≤0.42%。因此,船舶所用主要钢材的冷裂纹敏感系数Pcm低,焊接性良好。根据船舶常见典型裂纹的形态及成因,主要有以下类型。
(1)按焊缝走向划分 按焊缝走向将裂纹分为纵向裂纹、横向裂纹以及星形与弧形裂纹。纵向裂纹是指裂纹平行于焊缝长度方向分布、扩展,如图1-3所示;横向裂纹是指裂纹垂直于焊缝长度方向分布、扩展,如图1-4所示。星形与弧形裂纹是指裂纹在焊道呈星形(或鸡爪形)分布,或大体垂直于焊纹呈弧形分布,前者主要出现在收弧弧坑处,如图1-5所示。
(2)按裂纹的发生位置划分 按裂纹发生的位置一般分为焊缝区裂纹和热影响区裂纹,还有一部分裂纹发生在母材上,主要指受焊接应力的影响而开裂。焊缝区裂纹发生在焊缝中心位置(见图1-3a);热影响区裂纹如图1-6所示,在焊缝焊趾位置存在连续或断续平行于焊缝的裂纹;母材因为受到焊接应力影响而开裂的情况比较少,其裂纹并不在焊接热影响区域内,如图1-7所示。
(3)按裂纹的产生条件划分 按裂纹产生的条件进行划分主要有两大类:一类为产生于高温下的热裂纹系列,包括结晶裂纹(也称凝固裂纹)、液化裂纹、高温低塑性裂纹及再热裂纹;另一类是产生于低温下的冷裂纹系列,包括延迟裂纹、热应力裂纹、淬硬脆化裂纹及层状撕裂。典型热裂纹如图1-8所示,冷裂纹如图1-9所示。
![](https://epubservercos.yuewen.com/9A5B4F/31751939304337806/epubprivate/OEBPS/Images/14_01.jpg?sign=1739302543-1ITshb4uKhfhz0T0LflW6v55KhCZifJZ-0-f890641452f4b63dc0a1a0586d48722b)
图1-3 纵向裂纹
![](https://epubservercos.yuewen.com/9A5B4F/31751939304337806/epubprivate/OEBPS/Images/14_02.jpg?sign=1739302543-jraVeT3BwF19HJxkoMVCPvqGyqvlbpvX-0-590e4b079da811f0dbe6424ed7e2ee4d)
图1-4 横向裂纹
![](https://epubservercos.yuewen.com/9A5B4F/31751939304337806/epubprivate/OEBPS/Images/15_01.jpg?sign=1739302543-LitZ68QEfdgtuMOCjQQBuWYHxqxBVpbI-0-8e38467f8e5aec14687b01e6cebd46f7)
图1-5 星形裂纹
![](https://epubservercos.yuewen.com/9A5B4F/31751939304337806/epubprivate/OEBPS/Images/15_02.jpg?sign=1739302543-ALj83AhRRpDlSan6IiCrDNX0eRLwlgCc-0-b9560cccbdbd3f8e448098b8e211bfdb)
图1-6 热影响区裂纹
![](https://epubservercos.yuewen.com/9A5B4F/31751939304337806/epubprivate/OEBPS/Images/15_03.jpg?sign=1739302543-UolVQk1gTQJbMjgC8K36F4tP3N89mNBI-0-5b35f927ad002ed24398a60a38728112)
图1-7 母材开裂
![](https://epubservercos.yuewen.com/9A5B4F/31751939304337806/epubprivate/OEBPS/Images/16_01.jpg?sign=1739302543-BMXvH2rWQkv0iagrqHrhc6Hh5buMYbEL-0-16a3bfac24324070e55387773e34e211)
图1-8 热裂纹
![](https://epubservercos.yuewen.com/9A5B4F/31751939304337806/epubprivate/OEBPS/Images/16_02.jpg?sign=1739302543-3r9hAYqMPZXswab59PqJQ1lZ86QtXY46-0-64f7a99faa07462d134198fc74c079f3)
图1-9 冷裂纹