失效分析之焊接工艺与失效分析-第三十三期

本期我们将继续向小伙伴们介绍关于焊接工艺与失效分析的知识。

总括前面几张，不管是钢材的充氢加载试验，还是焊接的抗裂性试验，产生延迟开裂都与含氢有关，因此可以说，冷裂纹的延迟行为主要是由氢引起的。

关于延迟断裂的机理，早在40年代C. H.ZaPffe在研究氢裂时就已提出，氢由金属内部向外扩散的过程中，会遇到某些“陷井”(如显微夹杂和微孔等)，从而被陷入，并由原子状态转为分子状态，产生了较大的内压应力，促使这些原有的微观缺陷发生扩大，直至形成宏观裂纹。氢由扩散、聚集、产生应力,以至开裂是需要时间的，因此断裂具有延迟现象。60年代A.R. Troiano等人提出了“氢的应力扩散理论”。他们认为，金属内部的微观缺陷(包括晶格缺陷和显微夹杂等)提供了裂源。在应力的作用下，这些微观缺陷的前沿形成了一个三

向应力区,诱使氢扩散并聚集到这些潜在开裂的三向应力地带，当氢的浓度达到一定程度时，一方面形成较大的应力，另一方面阻碍位错移动而使该处脆化，在应力的作用下，促使缺陷扩展而形成裂纹。

利用电解渗氢的钢丝进行加载试验，通过微电阻的变化测量裂纹的产生和扩展过程，验证了上述的理论。试验中发现，在室温条件下加载,钢丝先经过一段潜伏期，然后出现了断续地裂纹扩展，直到最后发生断裂，如图1所示，这种现象在低温时更为明显(见图2)。

图1                   图2

本期由于版面有限，关于焊接工艺的知识我们将在下一期继续介绍。

参考文献

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