失效分析之焊接工艺与失效分析-第十一期

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。

层状撕裂

近年来在建造大型采油平台和厚壁压力容器的过程中，常出现呈梯形开裂的现象，即所谓层状撕裂。产生这种层状撕裂的主要原因是由于轧制钢材的内部存在不同程度的分层夹杂物(特别是硫化物和氧化物夹杂)，同时还有焊接时产生的垂直于轧制方向的应力，致使焊按热影响区附近或稍远的地方，产生呈“合阶”形的层状开裂，并可穿晶发展。如图1所示。层状撕裂易发生在厚壁结构的T型接头、十字接头和角接头，它的影晌因素很多，涉及到钢板的材质、拘束应力、接头的含氢量、焊接施工工艺和整体结构的形状等都有关系。由于层状撕裂常发生在施工过程或完工之后,是--种难以修复的失效类型,甚至会造成灾难性事故。因此，近年来世界各国都十分重视。目前，一些工业发达的国家为发展海洋工程中采油平台建造的需要，巳研制出抗层状撕裂的乙向钢。

图1 T型接头的层状撕裂

焊接接头的应力腐蚀裂纹

焊接构件，特别是一些容器和管道等在某些腐蚀介质和拉应力共同作用下(外加应力或残氽应力等)而产生的延迟破坏现象,称为应力腐蚀开裂或裂纹(Stress Corrosion Cracking)简称SCC。近年来随着石油化工的发展,采用不锈钢、低合金高强钢、铝合金等材料制造各种容器,许多的容器在腐蚀介质作用下(如硫化物、氯化物等)，使用不到2-3年，在焊接部位就可以看到应力腐蚀裂纹，造成了结构的过早失效。从解剖应力腐蚀部位的金相照片来看，如图2所示，应力腐蚀裂纹的形态如同枯千的树枝，从表面向深处发展。

图2 SCC的形态

本期由于版面有限，关于焊接工艺的知识我们下一期继续介绍。

参考文献

[1]杨永磊, 任武化, 杜亮,等. 炼化企业检维修焊接工艺应用效果对比[J]. 焊接技术, 2020(2):4.

[2]张德库, 何思源, 殷宏宇,等. 基于纵向磁场控制的大直径空心螺柱焊接工艺[J]. 焊接学报, 2021, 42(9):8.

[3]张文铖. 焊接工艺与失效分析[M]. 1989.

[4杜则裕, 秦伯雄. 工艺-1焊接工艺与失效分析[M]. 机械工业出版社, 1989.