表示随着钢铁、石油化工、电力等工业的发展,在焊接结构方面都趋向大型化、大容量和高参数的方向发展,有的还在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作,因此,各种低合金、高强钢、中高合金钢、超高强钢,以及各种合金材料的应用日益广泛。
随着这些钢种和合金材料的应用,在焊接生产上带来了许多新问题,其中较为普遍而又十分严重的就是焊接热裂纹, 它是引起焊接结构发生破坏事故的主要原因。
为了能有效的减少由于焊接热裂纹引起的事故,很有必要对焊接热裂纹产生原因进行分析,并制定出防止产生裂纹的措施。焊接热裂纹可分为:结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹。
一、结晶裂纹形成机理
焊缝在结晶过程中先结晶的金属较纯,后结晶的金属杂质较多,并富集在晶界,这些杂质所形成的共晶都具有较低的熔点。
低熔点共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心部位,形成一种所谓“液态薄膜”,此时由于收缩而受到了拉伸应力,这时焊缝中的液态薄膜就成了薄弱地带,在拉伸应力的作用下就有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。结晶裂纹多发生在焊缝中树枝状晶的交界处。
二、液化裂纹形成机理
液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹,一般认为是由于焊接时近缝区金属或焊缝层面间金属,在高温下低熔点共晶组成物被重新熔化,在拉伸应力的作用下,沿奥氏体晶面开裂而形成的裂纹。
另外,在不平衡的加热和冷却条件下,由于金属间化合物分解和元素的扩散,造成了局部地区共晶成分偏高而发生局部晶间液化,同样也会产生液化裂纹。
三、多边化裂纹形成机理
多边化裂纹多数是在焊缝中产生,它是在结晶前沿已凝的固相晶粒中萌生出大量的晶格缺陷,并且在快速的冷却条件下,由于不易扩散,它们以过饱和状态保留于焊缝金属中,在一定温度和应力的条件下,晶格缺陷由高能部位向低能部位转化,即发生移动和聚集,从而形成二次边界,即所谓的“多边化边界”。
另外,母材热影响区在焊接热循环的作用下,由于热应变,金属中的畸变能增加,同样也会形成多边化边界。这种多边化的边界,一般情况下并不与一次晶界重合,在焊接后的冷却过程中,由于热塑性降低,导致沿多边化的边界产生裂纹。
1、塑性收缩裂缝
塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。
影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间,环境温度、风速、相对湿度等等。
2、沉降收缩裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
3、温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。
由于混凝士的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。
当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝士表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
扩展资料:
裂缝修补方法
表面处理法
表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏
填充法
用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于03mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
灌浆法
此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力02~04Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。
结构补强法
因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。
——混凝土裂缝
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