1、Chapter 4 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂 本章內(nèi)容本章內(nèi)容：1.焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效的分類及危害 2.焊接脆性斷裂的特征 3.焊接結(jié)構(gòu)脆斷的原因及影響因素 4.焊接結(jié)構(gòu)脆斷的防治措施 4.1.4.1.焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效的分類及危害焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效的分類及危害 4.1 焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效的分類及危害焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效的分類及危害 焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效中，最為嚴(yán)重的是脆性斷裂失效、疲勞斷裂失效和應(yīng)力腐蝕斷裂失效三種類型。 1.脆性斷裂失效l 根據(jù)金屬材料斷裂前塑性變形的大小，斷裂可分為延性斷裂和脆性斷裂兩種形式。l 延性斷裂 斷裂過程是：金屬材料在載荷作用下，首先產(chǎn)生彈性變形。當(dāng)載荷繼續(xù)增加到某一數(shù)值，材料即發(fā)生

2、屈服，產(chǎn)生塑性變形。繼續(xù)加大載荷，金屬將進(jìn)一步變形，繼而發(fā)生微裂口或微空隙，這些微裂口或微空隙一經(jīng)形成，便在隨后的加載過程中逐步匯合起來，形成宏觀裂紋。宏觀裂紋發(fā)展到一定尺寸后，擴(kuò)展而導(dǎo)致最后斷裂。 l 脆性斷裂 脆性斷裂脆性斷裂-通常稱為低應(yīng)力脆斷低應(yīng)力脆斷。一般都在應(yīng)力低于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)力和沒有顯著的塑性變形的情況下發(fā)生的。金屬結(jié)構(gòu)發(fā)生瞬時(shí)、突然破壞的斷裂（裂紋擴(kuò)展速度可高達(dá)1500200m/s）稱為脆性斷裂。l 脆性斷裂的裂口平整，與正應(yīng)力垂直，沒有可以覺察到的塑性變形，斷口有金屬光澤。 焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效的分類及危害焊接結(jié)構(gòu)斷裂失效的分類及危害2.疲勞斷裂失效疲勞斷裂失效 金屬材料及其結(jié)構(gòu)

3、因受交變載荷而發(fā)生損壞或斷裂的現(xiàn)象，稱為疲勞斷裂。3.應(yīng)力腐蝕斷裂失效應(yīng)力腐蝕斷裂失效 腐蝕是材料與周圍介質(zhì)作用產(chǎn)生的物理化學(xué)過程。而應(yīng)力腐蝕是指敏感金屬或合金在一定的拉應(yīng)力和一定腐蝕介質(zhì)環(huán)境共同作用下所產(chǎn)生的腐蝕斷裂過程。 應(yīng)力腐蝕裂紋應(yīng)力腐蝕裂紋4.2 焊接結(jié)構(gòu)脆斷事故分析l l 焊接結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用以來，曾發(fā)生過一些脆性斷裂（簡稱脆斷）事故。這些事故無征兆，是突然發(fā)生的，一般都有災(zāi)難性后果，必須高度重視。引起焊接結(jié)構(gòu)脆斷的原因是多方面的，它涉及材料選用、構(gòu)造設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量和運(yùn)行條件等。防止焊接結(jié)構(gòu)脆斷是一個(gè)系統(tǒng)工程，光靠個(gè)別試驗(yàn)或計(jì)算方法是不能確保安全使用的。l 自本世紀(jì)初以來，橋梁、船舶、

4、壓力窗口、管道、球罐、熱電站發(fā)電設(shè)備的汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以及其他設(shè)備曾發(fā)生脆性斷裂事故。近20年來，隨著焊接結(jié)構(gòu)的大型化、鋼結(jié)構(gòu)截面增厚以及高強(qiáng)度鋼的采用，容易引起焊接結(jié)構(gòu)的脆斷。例如由于壓力窗口的大型化、厚截面或超厚截面壓力窗口增多以及化工、石油工業(yè)中低溫壓力容器的使用，使脆斷事故迭有發(fā)生。這些事故引起世界各國的關(guān)注，推動(dòng)了對脆性斷裂問題的研究，英、日本等國家成立專門機(jī)構(gòu)對脆斷事故進(jìn)行分析和研究，并提出了工程結(jié)構(gòu)脆斷防止措施。（一） 壓力容器脆性斷裂 l 壓力容器斷裂可能有塑性斷裂、低應(yīng)力脆性斷裂和疲勞損壞等幾種形式，特別是脆性斷裂更引人注意。壓力容器一旦發(fā)生脆性斷裂，則將整個(gè)結(jié)構(gòu)毀壞，其后

5、果甚為嚴(yán)重。早基Shank曾對壓力容器的破壞作了調(diào)查，在調(diào)查報(bào)告中收入壓力容器脆性斷裂事故18例，其中最典型的例子為：1919年美國馬薩諸塞州糖漿貯罐脆性斷裂事故。 l 事故原因是由于整個(gè)貯罐強(qiáng)度不夠，特別是對局部應(yīng)力集中缺乏考慮，以致在糖漿的內(nèi)壓作用下產(chǎn)生脆性斷裂。本世紀(jì)40年代球形貯罐的破壞事故更為突出，1943年美國紐約州有一個(gè)直徑12米的大型貯氣罐，當(dāng)溫度降到12時(shí)發(fā)生脆斷。 （2） 鍋爐汽包脆斷l(xiāng) 1966年英國Cockenize電廠鍋爐汽包在水壓試驗(yàn)時(shí)發(fā)生脆性斷裂。汽包是用Mn-Cr-Mo-V鋼板制造的，筒體全長23米、內(nèi)徑1.7米、壁厚140毫米。該容器采用了以新的貫通形管接頭代

6、替舊的管接頭。在沿該管接頭的汽包筒身內(nèi)側(cè)靠近省煤器管接頭處潛伏著一個(gè)長度為330毫米、深為90毫米的大裂紋，并且裂紋表面已發(fā)黑。破壞就是從這里開始的。裂紋呈人字形方向擴(kuò)展。l 經(jīng)檢查表明：在原始鋼板中沒有發(fā)現(xiàn)任何缺陷，而且在裂紋起始處材料的金相組織未發(fā)現(xiàn)異常的特征;汽包的設(shè)計(jì)、所用材料、制造方法、熱處理以及檢驗(yàn)均符合于英國標(biāo)準(zhǔn)1113-1958要求。而且焊接完畢后，在消除應(yīng)力退火前用磁粉探傷并未發(fā)現(xiàn)任何裂紋。經(jīng)研究確定：這條裂紋是在消除應(yīng)力退火處理的初期階段就已形成，但尚未擴(kuò)展成脆性臨界裂紋。而且認(rèn)為這種裂紋產(chǎn)生原因是由于在較低溫度時(shí)急劇加熱所產(chǎn)生的熱應(yīng)力和焊接殘余應(yīng)力相迭加，以及氫的延遲破壞

7、等因素綜合作用的結(jié)果。（二） 船舶脆性斷裂l 在焊接結(jié)構(gòu)斷裂中，船舶的脆性斷裂事故頗受人們注意。在第二次世界大戰(zhàn)期間，美國的焊接“自由輪”在使用過程中發(fā)生大量的破壞事故，其中238艘向完全報(bào)廢、19艘船沉沒。船舶損壞有完全斷裂或部分?jǐn)嗔褍煞N情況，據(jù)統(tǒng)計(jì)有24艘船舶脆斷成兩半的情況。l Shank等人對船舶的脆性斷裂事故作了詳細(xì)調(diào)查，并獲得了大量數(shù)據(jù)。認(rèn)為造成最主要的原因是鋼的缺口敏感性。更值得注意的是：大部分船舶脆斷是在氣溫較低的情況下發(fā)生的。當(dāng)時(shí)美國船舶技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中沒有列出對船舶鋼板的缺口敏感性和低溫韌性的性能要求。 l 第二次世界大戰(zhàn)后船舶脆斷最典型的例子是：1956年英國最大油輪“世界協(xié)和

8、”號(hào)，在愛爾蘭海的一次大風(fēng)暴中輪船破裂成兩段，當(dāng)時(shí)海上溫度為10.5。后經(jīng)調(diào)查表明：裂紋發(fā)生在船腹中部，裂紋由船底開始沿船的兩側(cè)向上擴(kuò)展，并穿過甲板。裂紋是不連續(xù)的，而是由若干單獨(dú)的裂紋所組成。l 總結(jié)船舶脆性斷裂原因大致可歸納為：鋼板低溫脆性所引起;脆性斷裂是由應(yīng)力集中處開始;鋼板具有較大的缺口敏感性.(三)橋梁脆性斷裂l 在1935年前后,比利時(shí)在Albert運(yùn)河上建造了大約50座焊接橋梁,這些橋梁在以后幾年內(nèi)不斷發(fā)生脆性斷裂事故.1938年3月比利時(shí)Albert運(yùn)河上Hasseld橋全長74.5米的焊接結(jié)構(gòu),在氣溫-20時(shí)發(fā)生脆性斷裂,整個(gè)橋梁斷成三段墜入河中.1940年又有兩座橋梁在-

9、14溫度下發(fā)生局部斷裂,其中一座橋梁在下弦曾發(fā)現(xiàn)長達(dá)150毫米裂紋,裂紋是由焊接接頭處開始的;另一座橋梁在橋架下弦曾發(fā)現(xiàn)六條大裂紋.據(jù)統(tǒng)計(jì),在1947-1950年期間比利時(shí)還有十四座橋梁發(fā)生脆斷事故,其中六次是在低溫下發(fā)生的. 4.3 脆性斷裂特征及產(chǎn)生機(jī)理l一、特征 l 對各種脆斷事故分析后發(fā)現(xiàn)，焊接脆斷有如下幾個(gè)特征。l (1)脆斷般都是在沒有顯著塑性變形的情況下發(fā)生的；l (2)脆斷時(shí)材料中的平均應(yīng)力比屈服極限和設(shè)計(jì)許用應(yīng)力小很多l(xiāng) (3)焊接結(jié)構(gòu)剛性大，破壞一旦發(fā)生，瞬時(shí)就能擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)整體，所以脆斷事故難以事先發(fā)現(xiàn)且往往造成較嚴(yán)重的后果。脆性斷裂的影響因素l綜合研究分析認(rèn)為，一般脆斷事

10、故原因與以下幾方面因素有關(guān)。l(1）結(jié)構(gòu)在低溫下工作，低溫使材料的性質(zhì)變脆。l(2)結(jié)構(gòu)中存有一些焊后漏檢缺陷，或在使用中發(fā)生延遲裂紋。l(3)在許多情況下，焊接殘余應(yīng)力起到不良的作用，焊接過程引起的熱應(yīng)變脆化，使材質(zhì)韌性下降。l (4)使用不合格的材料或塑性很差的材料。l (5)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，存在較嚴(yán)重的不連續(xù)性。l (6)焊接過程中形成錯(cuò)邊和產(chǎn)生角變形等。l 二、斷口學(xué)分析l 最早的斷口學(xué)分析只是用肉眼直接觀察斷口，隨后用放大鏡和光學(xué)顯微鏡來觀察斷口。l 從1950年以后，將電子顯微鏡用于斷口研究，使斷口分析進(jìn)人了一個(gè)嶄新的階段，從而產(chǎn)生了三大類現(xiàn)代斷門分析方法，即宏觀斷口分析法、光學(xué)顯

11、微鏡斷口分析法和電于顯微鏡斷口分析法。l 通過對斷口的大量分析研究，目前可以認(rèn)為斷裂過程分為裂紋的起源裂紋生核和緩慢擴(kuò)展)和裂紋快速擴(kuò)展(瞬時(shí)斷裂)兩個(gè)階段。一般將斷裂按韌性斷裂和脆性斷裂分類，三、脆性斷裂的斷裂機(jī)理l 典型的脆性斷裂可以表現(xiàn)為沿一定結(jié)晶平面的劈裂(解理斷裂)和沿晶界的斷裂。l 解理斷裂過程包括裂紋成核和裂紋擴(kuò)展兩個(gè)階段。裂紋核的形成可以有各種方式，大量試險(xiǎn)證實(shí)，裂紋核(解理胚核)形成的前提是發(fā)生定程度的塑性變形。在外力作用下，在某一方向最有利的滑移面上位錯(cuò)發(fā)生滑移。當(dāng)滑移位錯(cuò)遇到晶界中硬顆輪的阻礙時(shí)，將會(huì)在此處造成位紫塞積，并在位錯(cuò)塞積的端部引起應(yīng)力集中一旦應(yīng)力超過金屬材料的

12、斷裂強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)開裂，形成裂紋胚核。l 在合金(如鋼)的晶界上如果有硬的二相顆粒分布，而且這些顆粒較脆，不可能使位鍺積塞的尖端有較大的應(yīng)力松弛，因而比較容易外裂，形成裂紋胚核。l 相比之下，在純金屬中裂紋胚核的形成就比較困難。裂紋胚核形成之后，是否能擴(kuò)展并發(fā)生解理斷裂，將取決于金屬的力學(xué)性能和實(shí)際應(yīng)力狀態(tài)。l 在承受載荷的金屬材料中，當(dāng)某部位形成裂紋胚核之后，它們會(huì)進(jìn)一步聚集長大，當(dāng)裂紋達(dá)到某一臨界尺寸時(shí)，將會(huì)發(fā)生解理斷裂。在一般情況下首先在承受載荷材料的缺口根部出現(xiàn)應(yīng)力集中和應(yīng)變集中形成塑性變形區(qū)。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到臨界應(yīng)力兩時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生解理裂紋的擴(kuò)展，在擴(kuò)記過程中將前方裂紋核連成片，最后導(dǎo)致解

13、理斷裂。l 解理斷裂后的宏觀斷口特征是：斷口表面平整，顏色光亮呈晶狀斷口。這是由于解理面往往是晶體內(nèi)原于排列密度最大的品面，同時(shí)多晶體各晶粒的解理面不在同一平面內(nèi)導(dǎo)致的結(jié)果。斷口中沒有宏觀塑性變形，斷口平面垂直于主應(yīng)力作用的方向。l 在解理裂紋的高速擴(kuò)展斷口中，常?？梢钥吹椒派錉畹乃毫押圹E，它們是不連續(xù)的裂紋核會(huì)合時(shí)，在幾條裂紋之間形成的“撕裂線”，呈現(xiàn)人字形花紋，人字紋的尖端指向裂紋源，l 解理斷裂常常發(fā)生在低溫、大變形速度、嚴(yán)重血力集中和大品粒度的情況下。l 一般說來，具有面心立方(fcc)晶體結(jié)構(gòu)的金屆材料不會(huì)發(fā)生解理斷裂。具有體心立方(bcc)和密排六方(hcp)晶體結(jié)構(gòu)的金屬材料，如

14、純鐵、低碳鋼、鎢、銅、鉻(均屬bcc)和鋅和錳(均屬hcp)等金屬，都會(huì)發(fā)生解理斷裂。由于奧氏體不銹鋼是fcc晶體結(jié)構(gòu)，因此可以在很低的溫度下不發(fā)生脆性解理斷裂：脆性斷裂的宏觀斷口l從下圖可看出，脆性斷裂的宏觀斷口分為三個(gè)區(qū)：纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇。脆性斷口脆性斷口宏觀：宏觀：根據(jù)人字紋路的走向和放射棱線匯聚方向確定裂紋區(qū)。源區(qū)源區(qū)l石油化工容器、鍋爐等一些大型鍛件或焊接件，石油化工容器、鍋爐等一些大型鍛件或焊接件，在工作應(yīng)力在工作應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于材料的屈服應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于材料的屈服應(yīng)力作用下，由作用下，由于材料自身固有的于材料自身固有的裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致的無明顯塑性變裂紋擴(kuò)展導(dǎo)致的無明顯塑性變形的突然斷裂

15、形的突然斷裂，稱為，稱為低應(yīng)力脆性斷裂低應(yīng)力脆性斷裂。 l低應(yīng)力脆性斷裂按其斷口的形貌可分為低應(yīng)力脆性斷裂按其斷口的形貌可分為解理斷裂解理斷裂和和沿晶斷裂沿晶斷裂。 解理斷口解理斷口沿晶斷口沿晶斷口4.4.焊接結(jié)構(gòu)脆性斷裂 一、一、 焊接結(jié)構(gòu)脆斷的基本現(xiàn)象和特點(diǎn)焊接結(jié)構(gòu)脆斷的基本現(xiàn)象和特點(diǎn)l 通過大量焊接結(jié)構(gòu)脆斷事故分析，發(fā)現(xiàn)焊接通過大量焊接結(jié)構(gòu)脆斷事故分析，發(fā)現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)脆斷有下述一些現(xiàn)象和特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)脆斷有下述一些現(xiàn)象和特點(diǎn)：l1）多數(shù)脆斷是在環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度降低時(shí)發(fā)）多數(shù)脆斷是在環(huán)境溫度或介質(zhì)溫度降低時(shí)發(fā)生，故稱為低溫脆斷。生，故稱為低溫脆斷。l2）脆斷的名義應(yīng)力較低，通常低于材料的屈服）

16、脆斷的名義應(yīng)力較低，通常低于材料的屈服點(diǎn)，往往還低于設(shè)計(jì)應(yīng)力。故又稱為低應(yīng)力脆性點(diǎn)，往往還低于設(shè)計(jì)應(yīng)力。故又稱為低應(yīng)力脆性破壞。破壞。l3）破壞總是從焊接缺陷處或幾何形狀突變、應(yīng)）破壞總是從焊接缺陷處或幾何形狀突變、應(yīng)力和應(yīng)變集中處開始的。力和應(yīng)變集中處開始的。l4）破壞時(shí)沒有或極少有宏觀塑性變形產(chǎn)生，一般都有斷裂片散落在事故周圍。斷口是脆性的平斷口，宏觀外貌呈人字紋和晶粒狀，根據(jù)人字紋的尖端可以找到裂紋源。微觀上多為晶界斷裂和解理斷裂。l5）脆斷時(shí)，裂紋傳播速度極高，一般是聲速的1/3左右，在鋼中可達(dá)12001800m/s。當(dāng)裂紋擴(kuò)展進(jìn)入更低的應(yīng)力區(qū)或材料的高韌性區(qū)時(shí)，裂紋就停止擴(kuò)展。l6）

17、若模擬斷裂時(shí)的溫度對斷口附近材料做韌性能試驗(yàn)，則發(fā)現(xiàn)其韌性均很差，對離斷口較遠(yuǎn)材料進(jìn)行力學(xué)性能復(fù)驗(yàn)，其強(qiáng)度和伸長率往往仍符合原規(guī)范要求。二、影響金屬材料脆性斷裂的因素二、影響金屬材料脆性斷裂的因素l 對各種焊接結(jié)構(gòu)脆斷事故進(jìn)行分析和研究，發(fā)現(xiàn)焊接結(jié)構(gòu)發(fā)生脆斷是材料（包括母材和焊材）、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造工藝三方面因素綜合作用的結(jié)果。l 就材料而言，主要是在工作溫度下韌性不足，l 就結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言，主要是造成極為不利的應(yīng)力狀態(tài)，限制了材料塑性的發(fā)揮；l 就制造工藝而言，除了因焊接工藝缺陷造成嚴(yán)重應(yīng)力集中外，還因?yàn)楹附訜岬淖饔酶淖兞瞬馁|(zhì)（如產(chǎn)生熱影響區(qū)的脆化）和產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力與變形等。l 研究表明，同一

18、種金屬材料由于受到外界因素的影響，其斷裂的性質(zhì)會(huì)發(fā)生改變，其中最主要的因素是溫度、加載速度和應(yīng)力狀態(tài)，而且這三者往往是共同起作用。溫度的影響l 溫度對材料斷裂性質(zhì)影響很大，隨著溫度降低，材料的屈服應(yīng)力s和斷裂應(yīng)力b增加。而反映材料塑性的斷面收縮率卻隨著溫度降低而降低，約在-200時(shí)為零。這時(shí)對應(yīng)的屈服應(yīng)力與斷裂應(yīng)力接近相等，說明材料斷裂的性質(zhì)已從延性轉(zhuǎn)化為脆性。圖中屈服應(yīng)力s與斷裂應(yīng)力b匯交處所對應(yīng)的溫度或溫度區(qū)間，被稱為材料從延性向脆性轉(zhuǎn)變的溫度，又稱為臨界溫度。其他鋼材也有類似規(guī)律，只是脆性轉(zhuǎn)變溫度的高低不同。l 因此，可以用作衡量材料抗脆性斷裂的指標(biāo)。脆性轉(zhuǎn)變溫度受試驗(yàn)條件影響，如帶缺口

19、試樣的轉(zhuǎn)變溫度高于光滑試樣的轉(zhuǎn)變溫度。圖 溫度與破壞方式關(guān)系示意圖脆性破壞脆性破壞轉(zhuǎn)變過渡區(qū)段轉(zhuǎn)變過渡區(qū)段塑性破壞塑性破壞反彎點(diǎn)反彎點(diǎn)試驗(yàn)溫度試驗(yàn)溫度T T0 0C C沖擊斷裂功沖擊斷裂功C Cv vT1T2T0沖擊韌性與溫度的關(guān)系曲線沖擊韌性與溫度的關(guān)系曲線l 加載速度的影響 l 實(shí)驗(yàn)證明，鋼的屈服點(diǎn)s隨著加載速度提高而提高。說明了鋼材的塑性變形抗力隨加載速度提高而加強(qiáng)，促進(jìn)了材料脆性斷裂。提高加載速度的作用相當(dāng)于降低溫度。 圖4-11應(yīng)變速率與脆性轉(zhuǎn)變溫度的關(guān)系l 應(yīng)力狀態(tài)的影響 l 塑性變形主要是由于金屬晶體內(nèi)沿滑移面發(fā)生滑移，引起滑移的力學(xué)因素是切應(yīng)力。因此，金屬內(nèi)有切應(yīng)力存在，滑移可

20、能發(fā)生。l 物體受外載時(shí)，在不同載面上產(chǎn)生不同的正應(yīng)力和切應(yīng)力。在主平面上作用有最大正應(yīng)力max，另一與之垂直的主平面上作用著最小主應(yīng)力min，與主平面成對45角的平面上作用著最大的max。當(dāng)max達(dá)到屈服強(qiáng)度后產(chǎn)生滑移，表現(xiàn)為塑性變形。若max先達(dá)到材料的切斷抗力，則發(fā)生延性斷裂。若最大拉正應(yīng)力max首先達(dá)到材料的正斷抗力，則發(fā)生脆性斷裂。因此，發(fā)生斷裂的性質(zhì)，既與材料的正斷抗力和切斷抗力有關(guān)，又與max/max的比值有關(guān)。 l 兩者描述了材料的應(yīng)力狀態(tài)。顯然比值增大，塑斷可能性大。反之，脆斷可能性大。 max/max的比值與加載方式和材料的形狀尺寸有關(guān)，桿件單軸拉伸時(shí)，max/max=1/

21、2；圓棒純扭轉(zhuǎn)時(shí)，max/max=1；前者發(fā)生脆斷可能性大于后者。厚板結(jié)構(gòu)易出現(xiàn)三向拉應(yīng)力狀態(tài)，若1=2=3，則max/max=0。這時(shí)塑性變形受到拘束，必然發(fā)生脆斷。裂紋尖端或結(jié)構(gòu)上其他應(yīng)力集中點(diǎn)和焊接殘余應(yīng)力容易出現(xiàn)三向應(yīng)力狀態(tài)。l 材料狀態(tài)的影響 前述三個(gè)因素均屬引起材料脆斷的外因。材料本身的質(zhì)量則是引起脆斷的內(nèi)因。l 1）厚度的影響。l 厚度增大，發(fā)生脆斷可能性增大。一方面原因已如前所述，厚板在缺口處容易形成三向拉應(yīng)力，沿厚度方向的收縮和變形受到較大的限制而形成平面應(yīng)變狀態(tài)，約束了塑性的發(fā)揮，使材料變脆；另一方面是因?yàn)楹癜逑鄬τ诒“迨苘堉拼螖?shù)少，終軋溫度高，組織較疏松，內(nèi)外層均勻性差。

22、抗脆斷能力較低。不象薄板軋制的壓延量大，終軋溫度低，組織細(xì)密而均勻，具有較高抗斷能力。l 2）晶粒度的影響。對于低碳鋼和低合金鋼來說，晶粒度對鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度影響很大，晶粒度越細(xì)，轉(zhuǎn)變溫度越低，越不易發(fā)生脆斷。l 3）化學(xué)成分的影響。碳素結(jié)構(gòu)鋼，隨著碳含量增加，其強(qiáng)度也隨之提高，而塑性和韌性卻下降，即脆斷傾向增大。其他如N、O、H、S、P等元素會(huì)增大鋼材的脆性。而適量加入Ni、Cr、V、Mn等元素則有助減小鋼的脆性。 l 必須指出，金屬材料韌性不足發(fā)生脆斷既有內(nèi)因，又有外因，外因通過內(nèi)因起作用。但是上述三個(gè)外因的作用往往不是單獨(dú)的而是共同作用相互促進(jìn)。同一材料光滑試樣拉伸要達(dá)到純脆性斷裂，其溫

23、度一般都很低，如果是帶缺口試樣，則發(fā)生脆性斷裂的溫度將大大提高。缺口越尖銳，提高脆斷的溫度幅度就越大。說明不利的應(yīng)力狀態(tài)提高了脆性轉(zhuǎn)變溫度。如果厚板再加上帶有尖銳的缺口（如裂紋的尖端），在常溫下也會(huì)產(chǎn)生脆性斷裂。提高加載速度（如沖擊）也同樣使材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度大幅度提高。圖4-33缺口根部應(yīng)力分布示意圖三、影響焊接結(jié)構(gòu)脆斷的設(shè)計(jì)因素l 焊接結(jié)構(gòu)是根據(jù)焊接工藝特點(diǎn)和使用要求而設(shè)計(jì)的。設(shè)計(jì)時(shí)有些不利因素是這類結(jié)構(gòu)固有特點(diǎn)造成的，因而比其他結(jié)構(gòu)更易于引起脆斷。有些則是設(shè)計(jì)不合理而引起脆斷。這些因素包括：l （1）焊接連接是剛性連接 l 焊接接頭通過焊縫把兩母材熔合成連續(xù)的，不可拆卸的整體，兩母材之間

24、已沒有任何相對松動(dòng)的可能。結(jié)構(gòu)一旦開裂，裂紋很容易從一個(gè)構(gòu)件穿越焊縫傳播到另一構(gòu)件，繼而擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)整體，造成整體斷裂，鉚釘連接和螺栓連接不是剛性連接，接頭處兩母材是搭接，金屬之間不連續(xù)。靠搭接面的磨擦傳遞載荷，遇到偶然沖擊時(shí)，搭接面有相對位移可能，起到吸收能量和緩沖作用。萬一有一構(gòu)件開裂，裂紋擴(kuò)展到接頭處因不能跨越而自動(dòng)停止，不會(huì)導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)的斷裂。l （2）結(jié)構(gòu)的整體性因其剛性大，導(dǎo)致對應(yīng)力集中因素特別敏感。l （3）構(gòu)造設(shè)計(jì)上存在有不同程度的應(yīng)力集中因素 l 焊接接頭中搭接接頭、T字（或十字）接頭和角接接頭，本身就是結(jié)構(gòu)上不連續(xù)部位。連接這些接頭的角焊縫，在焊趾和焊根處便是應(yīng)力集中點(diǎn)。對接

25、接頭是最理想的接頭形式，但也隨著余高的增加，使焊趾的應(yīng)力集中趨于嚴(yán)重。l （4）結(jié)構(gòu)細(xì)部設(shè)計(jì)不合理 l 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，重視選材和總體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算是必須的，但構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理，尤其是細(xì)部設(shè)計(jì)考慮不周，也會(huì)導(dǎo)致脆斷的發(fā)生。因?yàn)楹附咏Y(jié)構(gòu)的脆斷總是從焊接缺陷處或幾何形狀突變、應(yīng)力和應(yīng)變集中處開始的。下面列舉幾種不妥的構(gòu)造設(shè)計(jì)，它可能成為脆斷的誘因。l斷面突變處不作過渡處理；l造成三向拉應(yīng)力狀態(tài)的構(gòu)造設(shè)計(jì)，如用過厚的板，焊縫密集，三向焊縫匯交，造成在拘束狀態(tài)下施焊，復(fù)雜的殘余應(yīng)力分布等；l在高工作應(yīng)力區(qū)布置焊縫；l在重要受力構(gòu)件上隨便焊接小附件而又不注意焊接質(zhì)量；l不便于施焊的構(gòu)造設(shè)計(jì)，這樣的設(shè)計(jì)

26、最容易引起焊縫內(nèi)外缺陷 四、影響焊接結(jié)構(gòu)脆斷的工藝因素 l 焊接結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)過程中一般要經(jīng)歷下料、冷（或熱）成形、裝配、焊接、矯形和焊后熱處理工序。金屬材料經(jīng)過這些工序其材質(zhì)可能發(fā)生變化，焊接可能產(chǎn)生缺陷，焊后產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形等，都對結(jié)構(gòu)脆斷有影響。 應(yīng)變時(shí)效對結(jié)構(gòu)脆斷的影響l 鋼材隨時(shí)間發(fā)生脆化的現(xiàn)象稱為時(shí)效。鋼材經(jīng)一定塑性變形后發(fā)生的時(shí)效稱為應(yīng)變時(shí)效。l 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程中有兩種情況可以產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效，一種是當(dāng)鋼材經(jīng)剪切、冷成形或冷矯形等工序產(chǎn)生了一定塑性變形（冷作硬化）后經(jīng)150450溫度加熱而產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效。另一種是焊接時(shí)，由于加熱不均勻，近縫區(qū)的金屬受到不同熱循環(huán)作用，尤其是當(dāng)近縫區(qū)上有

27、某些尖銳刻槽或在多層焊的先焊焊道中存在有缺陷，便會(huì)在刻槽和缺陷處形成焊接應(yīng)力應(yīng)變集中，產(chǎn)生了較大的塑性變形，結(jié)果在熱循環(huán)和塑性變形同時(shí)作用下產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效，這種時(shí)效稱熱應(yīng)變時(shí)效，或動(dòng)應(yīng)變時(shí)效。l 研究表明，許多低強(qiáng)度鋼應(yīng)變時(shí)效引起局部脆化非常嚴(yán)重，它大大降低了材料延性，提高了材料的脆性轉(zhuǎn)變溫度，使材料的缺口韌性和斷裂韌度值下降；熱（動(dòng)）應(yīng)變時(shí)效對脆性的影響比冷作硬化后的應(yīng)變時(shí)效來得大，即前者的脆性轉(zhuǎn)變溫度高于后者。l 解決方法：l 焊后熱處理（550560）可消除這兩類應(yīng)變時(shí)效對碳鋼和某些合金鋼結(jié)構(gòu)脆斷的影響，可恢復(fù)其韌性。因此，對應(yīng)變時(shí)效敏感的鋼材，焊后熱處理是必要的，既可消除焊接殘余應(yīng)力，也

28、可改善這種局部脆化，對防止結(jié)構(gòu)脆斷有利。（2）焊接接頭非均質(zhì)性的影響l 焊接接頭中焊縫金屬與母材之間有強(qiáng)度匹配問題以及焊接的快速加熱與冷卻使焊縫和熱影響區(qū)發(fā)生金相組織變化問題。這些非均質(zhì)性對結(jié)構(gòu)脆斷有很大影響。l 1）焊縫金屬與母材不匹配。l 目前結(jié)構(gòu)鋼焊接在選擇焊接填充金屬時(shí)，總是以母材強(qiáng)度為依據(jù)。由于焊材供應(yīng)或焊接工藝需要等原因，可能有三種不同的強(qiáng)度匹配（又稱組配）的情況，即焊縫金屬強(qiáng)度略高于母材金屬的高匹配、等于母材金屬和略低于母材金屬的低匹配。這三者只考慮了強(qiáng)度問題，忽略了對脆斷影響最大的延性和韌性匹配問題，因而不夠全面。通常強(qiáng)度級別高的鋼材其延性和韌性都較好。很難做到既等強(qiáng)度又等韌性

29、的理想匹配。l 通過對不同強(qiáng)度級別鋼材以不同強(qiáng)度匹配的焊接接頭抗斷裂試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，焊縫強(qiáng)度高于母材的焊接接頭（高匹配）對抗脆斷較為有利。這種高匹配接頭的極限裂紋尺比等匹配和低匹配的接頭來得大，而且焊縫金屬的止裂性能也較高。這種現(xiàn)象被認(rèn)為是高匹配的焊縫金屬受到周圍軟質(zhì)母材的保護(hù)，變形大部分發(fā)生在母材金屬上。l 采用高匹配并不意味著可放低焊縫金屬塑性和韌性的要求。因?yàn)楹附庸に嚪矫婧秃缚p金屬抗開裂方面對塑、韌性的基本要求也應(yīng)滿足。因此認(rèn)為，要求焊縫和母材具有相同的塑性，而強(qiáng)度稍高于母材是最佳的匹配方案。l 2）接頭金相組織發(fā)生變化。l 焊接局部快速加熱和冷卻的特點(diǎn)，使焊縫和熱影響區(qū)發(fā)生一系列金相組織

30、的變化，因而相應(yīng)地改變了接頭部位的缺口韌性，在這種情況下焊縫金屬具有最高轉(zhuǎn)變溫度，這可能與焊縫的鑄造組織有關(guān)。熱影響區(qū)中的粗晶區(qū)和細(xì)晶區(qū)的缺口韌性相差很多，粗晶區(qū)是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)之一，有些鋼的試驗(yàn)表明，它的臨界轉(zhuǎn)變溫度可比母材提高50100。l 熱影響區(qū)的顯微組織主要取決于母材的原始顯微組織、材料的化學(xué)成分，焊接方法和焊接熱輸入。l 對于確定的鋼種和焊接方法來說，主要取決于焊接熱輸入。實(shí)踐表明，對高強(qiáng)度鋼的焊接，用過小的熱輸入，接頭散熱快，造成淬火組織并易產(chǎn)生裂紋；過大熱輸入造成過熱，因晶粒粗大而脆化，降低材料的韌性。通常需要通過工藝試驗(yàn)，確定出最佳的焊接熱輸入。l 采用多層焊可獲得較滿意

31、的接頭韌性，因?yàn)槊康篮缚p可以用較小的工藝參數(shù)，且每道焊縫的焊接熱循環(huán)對前一道焊縫和熱影響區(qū)起到熱處理作用，有利于改善接頭韌性。焊接殘余應(yīng)力的影響l 焊接殘余應(yīng)力對結(jié)構(gòu)脆斷的影響是有條件的，在材料的開裂轉(zhuǎn)變溫度以下（材料已變脆）時(shí)，焊接拉伸殘余應(yīng)力有不利影響，它與工作應(yīng)力疊加，可以形成結(jié)構(gòu)的低應(yīng)力脆性破壞；而在轉(zhuǎn)變溫度以上時(shí)，焊接殘余應(yīng)力對脆性破壞無不利影響。 l 焊接拉伸殘余應(yīng)力具有局部性質(zhì)，一般只限于焊縫及其附近部位，離開焊縫區(qū)其值迅速減小。峰值殘余拉應(yīng)力有助于斷裂產(chǎn)生，若在峰值殘余拉應(yīng)力處存在有應(yīng)力集中因素則是非常不利的。焊接工藝缺陷的影響l 焊接接頭中，焊縫和熱影響區(qū)是最容易產(chǎn)生焊接缺陷

32、的地方。美國對第二次世界大戰(zhàn)中焊接船舶脆斷事故調(diào)查表明，40%的脆斷事故是從焊縫缺陷處引發(fā)的?？梢园讶毕莺徒Y(jié)構(gòu)幾何不連續(xù)性劃分為三種類型：l 平面缺陷：包括未熔合、未焊透、裂紋以及其他類裂紋缺陷；l 體積缺陷：氣孔、夾渣和類似缺陷，但有些夾渣和氣孔（如線性氣孔）常與未熔合有關(guān)，這些缺陷可按類裂 紋缺陷處理；l 成形不佳：焊縫太厚、角變形、錯(cuò)邊等。焊接熱烈紋焊接熱烈紋焊縫內(nèi)氣孔焊縫內(nèi)氣孔l 這三類缺陷中以平面缺陷結(jié)構(gòu)斷裂影響最為嚴(yán)重，而平面缺陷中又以裂 紋缺陷影響為甚。裂紋尖端應(yīng)力應(yīng)變集中嚴(yán)重，最易導(dǎo)致脆性斷裂。裂紋的影響程度不但與其尺寸、形狀有關(guān)，而且與其所在位置有關(guān)。若裂紋位于高值拉應(yīng)力區(qū)，

33、就更容易引起低應(yīng)力破壞。若在結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)（如壓力容器的接管處、鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)上）產(chǎn)生焊接缺陷，則很危險(xiǎn)。因此，最好將焊縫布置在結(jié)構(gòu)的應(yīng)力集中區(qū)以外。 l 體積缺陷也同樣削減工作截面而造成結(jié)構(gòu)不連續(xù)。也是產(chǎn)生應(yīng)力集中的部位，它對脆斷的影響程度決定于缺陷的形態(tài)和所處位置。l 試驗(yàn)表明，焊接角變形越大，破壞應(yīng)力也越低；對接接頭發(fā)生錯(cuò)邊，就與搭接接頭相似，會(huì)造成載荷與重心不同軸，產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力。 問答題l 1.試述應(yīng)力狀態(tài)對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的影響。試述應(yīng)力狀態(tài)對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的影響。l 當(dāng)物體受外載時(shí)，在主平面上作用有最大正當(dāng)物體受外載時(shí)，在主平面上作用有最大正應(yīng)力應(yīng)力max（另一個(gè)與之

34、相垂直的平面上作用有（另一個(gè)與之相垂直的平面上作用有最小正應(yīng)力最小正應(yīng)力min）與主平面成）與主平面成45的平面上作的平面上作用有最大切應(yīng)力用有最大切應(yīng)力max。如果在。如果在max達(dá)到屈服達(dá)到屈服點(diǎn)前，點(diǎn)前，max先達(dá)到抗拉強(qiáng)度，則結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性先達(dá)到抗拉強(qiáng)度，則結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性斷裂；反之，如斷裂；反之，如max先達(dá)到屈服點(diǎn)，則發(fā)生塑先達(dá)到屈服點(diǎn)，則發(fā)生塑性變形及形成延性斷裂。性變形及形成延性斷裂。l 實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)材料處于單向或雙向拉應(yīng)力作用下，呈實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)材料處于單向或雙向拉應(yīng)力作用下，呈現(xiàn)塑性；在三向拉應(yīng)力作用下，呈現(xiàn)脆性。三向拉應(yīng)力可現(xiàn)塑性；在三向拉應(yīng)力作用下，呈現(xiàn)脆性。三向拉應(yīng)力可能由三

35、向載荷產(chǎn)生，但更多的情況下是由于幾何不連續(xù)性能由三向載荷產(chǎn)生，但更多的情況下是由于幾何不連續(xù)性所引起。雖然此時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)處于單向、雙向拉應(yīng)力狀態(tài)下，所引起。雖然此時(shí)整個(gè)結(jié)構(gòu)處于單向、雙向拉應(yīng)力狀態(tài)下，但其局部地區(qū)由于設(shè)計(jì)不佳、工藝不當(dāng)或產(chǎn)生焊接缺陷但其局部地區(qū)由于設(shè)計(jì)不佳、工藝不當(dāng)或產(chǎn)生焊接缺陷（如裂紋），往往會(huì)出現(xiàn)形成局部三向應(yīng)力狀態(tài)的缺口效（如裂紋），往往會(huì)出現(xiàn)形成局部三向應(yīng)力狀態(tài)的缺口效應(yīng)，見圖應(yīng)，見圖41。l 在三向拉應(yīng)力的作用下，材料的屈服點(diǎn)較單向應(yīng)力時(shí)在三向拉應(yīng)力的作用下，材料的屈服點(diǎn)較單向應(yīng)力時(shí)提高，結(jié)果在缺口根部形成很高的局部應(yīng)力而材料尚不發(fā)提高，結(jié)果在缺口根部形成很高的局部應(yīng)力

36、而材料尚不發(fā)生屈服，使材料的塑性下降，脆性增加，成為脆斷的發(fā)源生屈服，使材料的塑性下降，脆性增加，成為脆斷的發(fā)源地。因此，地。因此，焊接結(jié)構(gòu)的脆斷事故一般都起源于具有嚴(yán)重應(yīng)焊接結(jié)構(gòu)的脆斷事故一般都起源于具有嚴(yán)重應(yīng)力集中效應(yīng)的缺口處。力集中效應(yīng)的缺口處。問答題問答題l2、試述溫度對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的影響？、試述溫度對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的影響？什么是脆性轉(zhuǎn)變溫度？什么是脆性轉(zhuǎn)變溫度？l 如果把一組開有相同缺口的試樣在不同溫度如果把一組開有相同缺口的試樣在不同溫度下進(jìn)行試驗(yàn)，則隨著溫度的降低，其破壞方式會(huì)下進(jìn)行試驗(yàn)，則隨著溫度的降低，其破壞方式會(huì)發(fā)生變化，即從塑性破壞變?yōu)榇嘈云茐?，見圖發(fā)生變化

37、，即從塑性破壞變?yōu)榇嘈云茐?，見圖42。當(dāng)溫度降到某一臨界值時(shí)，將出現(xiàn)塑性到脆性斷當(dāng)溫度降到某一臨界值時(shí)，將出現(xiàn)塑性到脆性斷裂的轉(zhuǎn)變，這個(gè)溫度稱之為脆性轉(zhuǎn)變溫度。脆性裂的轉(zhuǎn)變，這個(gè)溫度稱之為脆性轉(zhuǎn)變溫度。脆性轉(zhuǎn)變溫度高，材料的脆性傾向嚴(yán)重。應(yīng)當(dāng)注意，轉(zhuǎn)變溫度高，材料的脆性傾向嚴(yán)重。應(yīng)當(dāng)注意，同一材料采用不同試驗(yàn)方法，將會(huì)得到不同的脆同一材料采用不同試驗(yàn)方法，將會(huì)得到不同的脆性轉(zhuǎn)變溫度值。性轉(zhuǎn)變溫度值。l3、試述加載速度對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂、試述加載速度對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的影響。的影響。l 隨著加載速度的增加，材料的屈服點(diǎn)提高，因而促使材料向脆性轉(zhuǎn)變，其作用相當(dāng)于降低溫度，使材料的脆性轉(zhuǎn)變溫

38、度升高，見圖43。l 應(yīng)當(dāng)指出，在同樣加載速率下，當(dāng)結(jié)構(gòu)中有缺口時(shí)，應(yīng)變速率可呈現(xiàn)出加倍的不利影響。因?yàn)榇藭r(shí)有應(yīng)力集中的影響，應(yīng)變速率比無缺口高得多，從而大大地降低了材料的局部塑性。因此，結(jié)構(gòu)鋼一旦開始脆性斷裂，就很容易產(chǎn)生擴(kuò)展現(xiàn)象。當(dāng)缺口根部小范圍金屬材料發(fā)生斷裂時(shí)，在新裂紋前端的材料立即突然受到高應(yīng)力和高應(yīng)變載荷，即一旦缺口根部開裂，就有高的應(yīng)變速率，而不管其原始加載條件是動(dòng)載還是靜載，此時(shí)隨著裂紋加速擴(kuò)展，應(yīng)變速率更急劇增加，致使結(jié)構(gòu)最后破壞。l4、試述材料狀態(tài)對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的影、試述材料狀態(tài)對焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生脆性斷裂的影響。響。 l 厚度的影響 l 厚板在缺口處容易形成三向拉應(yīng)力，

39、因此容易使材料變脆。曾經(jīng)把厚度為45mm的鋼板，通過加工制成板厚分別為10、20、30、40mm的試件，研究不同板厚所造成不同應(yīng)力狀態(tài)對脆性破壞的影響，發(fā)現(xiàn)在預(yù)制40mm長的裂紋和施加應(yīng)力等于1/2屈服點(diǎn)的條件下，當(dāng)厚度小于30mm時(shí)，發(fā)生脆斷的脆性轉(zhuǎn)變溫度隨板厚增加面直線上升；當(dāng)板厚超過30mm時(shí)，脆性轉(zhuǎn)變溫度的增加較為緩慢。 厚度增大，發(fā)生脆斷可能性增大。厚度增大，發(fā)生脆斷可能性增大。 一方面原因已如前所述，厚板在缺口處容易形成三向一方面原因已如前所述，厚板在缺口處容易形成三向拉應(yīng)力，沿厚度方向的收縮和變形受到較大的限制而形成拉應(yīng)力，沿厚度方向的收縮和變形受到較大的限制而形成平面應(yīng)變狀態(tài)，

40、約束了塑性的發(fā)揮，使材料變脆；另一方平面應(yīng)變狀態(tài)，約束了塑性的發(fā)揮，使材料變脆；另一方面是因?yàn)楹癜逑鄬τ诒“迨苘堉拼螖?shù)少，終軋溫度高，組面是因?yàn)楹癜逑鄬τ诒“迨苘堉拼螖?shù)少，終軋溫度高，組織較疏松，內(nèi)外層均勻性差。抗脆斷能力較低。不象薄板織較疏松，內(nèi)外層均勻性差?？勾鄶嗄芰^低。不象薄板軋制的壓延量大，終軋溫度低，組織細(xì)密而均勻，具有較軋制的壓延量大，終軋溫度低，組織細(xì)密而均勻，具有較高抗斷能力。高抗斷能力。l 晶粒度的影響 l 低碳鋼和低合金鋼的晶粒越細(xì)，其脆性轉(zhuǎn)變溫度越低。l 化學(xué)成分的影響 l 鋼中的C、N、O、H、S、P等元素會(huì)增加鋼的脆性；另一些元素如Mn、Ni、Cr、V，如果加入量適

41、當(dāng)，有助于減少鋼的脆性。焊接過程引起的兩種脆化 l 焊接時(shí)由于加熱、冷卻引起接頭區(qū)冶金組織變化，冷卻過程中形成的高碳馬氏體和粗大晶粒等金相組織將使焊接接頭區(qū)韌性降低，另外，微量有害元素偏聚和氫含量增加也是導(dǎo)致韌性降低的原因。l 焊接熱循環(huán)過程中產(chǎn)生的塑性應(yīng)變會(huì)引起熱應(yīng)變脆化。焊接結(jié)構(gòu)脆性斷裂的防治方法 1.正確選用材料 選擇材料的基本原則是既要保證結(jié)構(gòu)的使用安全，又要考慮經(jīng)濟(jì)效果。一般地說，應(yīng)使所選用的鋼材和焊接用填充金屬材料保證在使用溫度下具有合格的缺口韌性，其含義是： （1 ）在結(jié)構(gòu)工作條件下，焊縫、熱影響區(qū)、熔合線的最脆部位具有足夠的抗開裂性能，母材應(yīng)具有一定的止裂性能。 （2 ）隨著鋼材強(qiáng)度的提高，斷裂韌度和工藝性一般都有所下降。因此，不宜采用比實(shí)際需要強(qiáng)度更高的材料，特別不應(yīng)該單純追求強(qiáng)度指標(biāo)，忽視其他性能。l 2.采用合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) l 設(shè)計(jì)有脆斷傾向的焊接結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)注意以下幾個(gè)基本原則：l （1 ）盡量減少結(jié)構(gòu)或焊接接頭部位的應(yīng)力集中。在一些構(gòu)年截面改變的地方，必須設(shè)計(jì)