焊接缺陷 - 图例(15)

焊接缺陷 - 图例

层形式称为缩孔，它是在最终固化阶段在钢块的上部形成的。少数情况下，在钢块轧制成钢板或条前，没有被完全切除。缩孔通常包含一些复杂的氧化物，是与钢板形成分层一起轧出的。

另一个被错误地应用的可以与分层术语相互交换的术语是剥离。美国焊接协会标准B1.10，焊缝的无损探伤指南，不同地定义了这二个术语。B1.10称剥离是分层在应力下的分离。如此，根据美国焊接协会标准，二个术语之间的主要不同只是钢板截面分离的程度。

熔焊的热量足以再熔化靠近焊缝区域上这些分层长条，这些长条的端部或者熔合，或者可能是开口的。

当热切割时分层也可能出现，因为切割操作的热量足以打开

平面长条，以致它们能被看到。分层可能有危害也有可能没有危

害，主要取决于构件的载荷。如果应力与分层垂直，那么此分层

会严重地削弱结构。然而，如果分层与所受应力平行，那么可能

不会引起任何注意。

如果分层存在于坡口表面，那么在焊接期间其可能会产生进

一步的问题。在这种情况下，由于应力集中可以从分层处扩展为

焊缝金属裂纹。在图9.44中就是这一现象的一个例子。

另一个与分层开口到坡口表面存在的有关问题是它们成为

氢气聚积的主要场所。在焊接过程中，氢溶解于熔化的金属并为

焊道下裂纹的出现提供了必要的元素。

因为分层是在钢的制造过程中产生的，所以除了对胚料进行切除

外，几乎没有什么办法能防止其出现。采购低杂质的钢将强有力地减

少分层存在。然而焊工和焊接检验师没有任何方法去防止其出现。在

含有分层的材料用作焊件前，所有以上的都能通过充分的目视和或无

损探伤检验去发现分层。比目视检验的更好的发现分层的方法是用超

声波探伤。射线探伤不能发现分层，因为如果材料有分层，但在射线

黑白度上也无任何变化。为了说明这一点，想象比较一块单独的1/2

英吋厚的板和二块1/4英吋厚的板重叠在一起的射线探伤。在二个探

伤底片上看，它们的黑白度没有区别。因为射线所通过的是相同的总

厚度。

层状撕裂

另一重要的母材不连续是层状撕裂。它被描述为在母材上与轧制

表面方向平行的梯状撕裂。当在Z方向或厚度方向上应力过高，出现

层状撕裂。这常常是由于焊接收缩引起。撕裂总是处于母材内，通常

在热影响区外，一般平行于焊缝熔合边界。图9.45所示的是层状撕裂

出现的典型图形。

层状撕裂一种不连续，它与接头实际形状直接有关。因此，焊接

收缩应力试图在轧制金属的Z方向或厚度方向上拉它的那些接头形状

将更易于产生层状撕裂。正如我们在第六单元中所学，当金属轧制时，

比较其在纵向和横向上的特性，它在Z方向上的强度和延伸性更低。其它影响材料层状撕裂敏感性的因素是其厚度和杂质存在的程度。材料越厚，所含杂质量越高，那么其出现层状撕裂的可能性就越大。

对于层状撕裂的形成，有三种状况必须同时存在。它们是厚度方向上的应力，敏感接头形状以及