【摘要】 高强钢焊接时产生延迟裂纹不仅决定于钢种的淬硬倾向和氢的有害作用，而且还决定于焊接接头所处的应力状态，甚至在某些情况下，应力状态还起决定铁的作用。

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。

 

焊接接头的拘束应力

高强钢焊接时产生延迟裂纹不仅决定于钢种的淬硬倾向和氢的有害作用，而且还决定于焊接接头所处的应力状态，甚至在某些情况下，应力状态还起决定铁的作用。.在焊按条件下究竟有哪些应力作用在焊接接头上，它对于形成裂纹有何影晌?这些问题对于失效分析是十分重要的。大量的生产实践和研究证明，在焊接条件下主要存在以下三种应力:

(1)不均匀加热和冷却过程中所产生的热应力。主要与母材和焊縫金属的热物理性质有关，同时也与结构的刚度有关。

(2)金属相变时由于体积的变化而引起的组织应力。如奥氏体分解时析出铁素体、珠光体、马氏体等都会引起体积膨胀,而且转变后的这些组织都具有较小的膨胀系数，参见表1所示。

 

表1 钢的不同组织的热物理性质

 

奧氏体分解时，体积膨胀并不是在自由状态下进行的，而是受到周围金属的约束，同时由于焊接时的不均匀加热和冷却，因此组织转变时也是不均匀的，结果产生了应力。

低碳钢和某些低碳低合金高强钢焊后冷却时，奥氏体分解为珠光体和贝氏体的温度较高，佥属还处于比较好的塑性，不会造成很大的应力。而高碳钢、中碳钢和淬硬倾向较大的某些低合金钢却不同:焊后冷却到200~300°C时才发生奥氏体转变为马氏体的过程，这时钢的塑性较低,而钢的屈服强度很高，就会造成很大的应力，同时马氏体组织又较脆,故易产生裂纹。

 

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

[1]许廷强, 董立新, 王长卫. 焊接冷裂纹成因及预防研究[J]. 内江科技, 2005(1):2. [2]裘建华, 俞海涛, 高玲丽. 钢结构高强钢焊接冷裂纹的产生机理及防止措施[J]. 电焊机, 2021, 51(7):5.

[3]杨建国, 黄鲁永, 张勇,等. 30CrMnSi钢TIG焊冷裂纹形成机制[J]. 焊接学报, 2011, 32(12):4.