钢结构基础知识系列讲座二.docx

钢结构基础知识系列讲座二.docx

《钢结构基础知识系列讲座二.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢结构基础知识系列讲座二.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

钢结构基础知识系列讲座二

`钢结构基础知识系列讲座

（二）

钢桥及钢结构熔焊的一些基本理论

主讲人彭月燊（教授级高工）

2010.4

目录

前言

（一）焊接的方法及选择

（二）焊接材料选用的原则

（三）焊接热过程

（四）低合金钢熔焊焊接接头

（五）层状撕裂

前言

大跨度铁路钢桥的焊接从九江长江大桥开始的十多年来快速发展，上世纪80年代，整体节点在大跨度钢桥的采用，标志着钢桥的焊接大量的应用。

近年来，钢桥的工地焊接也开始出现，个别公路钢桥采用了全焊结构。

对于钢结构设计和制造人员，迫切需要更多的了解和掌握焊接结构的设计和焊接工艺方面的基础知识，与焊接专业的技术人员一道把钢桥的焊接技术不断推向前进

本讲的内容是针对长期从事钢结构制造的非焊接专业人员而设定的，在具有一定焊接知识的基础上，对某些基础理论方面作专题的阐述，以达到提高的目的。

主讲人是非焊接专业人员，但有机会较多的接触到焊接这门领域，说讲述的内容认为是一位成熟的钢结构设计和制造技术人员应该掌握的基础知识。

（一）

焊接的方法及选择

1.焊接方法的分类及钢结构常用焊接方法。

1.1焊接方法的分类

根据母材是否熔化将焊接方法分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。

›熔化焊利用一定的热源，使构件的被连接部位局部熔化成液体，然后再冷却结晶成一体的方法。

如：

电弧焊、气焊、电渣焊、激光焊等属这类。

›压力焊利用摩擦、扩散和加压等物理作用克服两个连接表面的不平度，除去氧化膜及其它污染物，使两个连接表面上的原子相互接近到晶格距离，从而在固态条件下实现连接的方法。

如冷压焊、电阻对焊、摩擦焊、超声波焊、爆炸焊等属这类。

›钎焊采用熔点比母材低的材料作钎料，将焊件和钎料加热至高于钎料熔点但低于母材熔点的温度，利用毛细作用使液态钎料充满接头间隙，熔化钎料润湿母材表面，冷却后结晶形成冶金结合的方法。

如火焰钎焊、感应钎焊等属这类。

1.2钢桥及钢结构常用的焊接方法——电弧焊

（1）电弧焊可分为：

›熔化极电弧焊——本讲讲述的焊接方法

手工电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊（GMAW）、CO2焊、螺柱焊。

这是钢结构用的最多的焊接方法。

›非熔化极电弧焊有：

钨极氩弧焊（GTAW）、等离子弧焊、氢原子焊

（2）常用焊接方法的比较

›手工电弧焊

优点：

应用灵活、方便、适用性最强、设备简单

缺点：

生产率低、劳动强度打、对焊工技术水平的依赖性强、对焊工健康影响大。

›埋弧自动焊

优点：

熔敷速度集熔透能力打，焊接生产率高，焊接质量稳定，劳动条件好，对焊工技术水平依赖小。

缺点：

一般情况下只能进行平焊和船形焊。

›熔化极气体保护焊

常用的熔化极气保焊有CO2焊，惰性气体焊（MIG）、活性气保焊（MAG）

CO2气保焊是利用活性气体CO2作保护的一种电弧焊，它使焊接区与空气隔离，防止氮气对熔化金属的又喊作用，是一种生产率高，成本低的焊接方法

惰性气保焊常用氩气做保护气体，它比空气重25%，既不与金属化学反应，又不溶于液体金属的焊接方法。

焊接生产率高。

2.焊接方法的选择

不同焊接方法对接头类型、焊接位置的适应能力是不同的。

如手工电弧焊对各种接头和焊接位置均能适应；

埋弧焊对各类接头能适应，但不能用于立焊、仰焊；

CO2气保焊熔滴采用短路过滤适合于各种接头和各种焊位。

焊接方法对焊缝外观质量也有很大区别，埋弧自动焊、氩弧焊有较好的焊缝外观。

手工焊成型较差。

根据设计条件和接头类型，工厂合理选择焊接方法，并满足接头力学性能的要求。

这是焊接工艺评定的基本要求。

（二）

焊接材料选用的原则

1.等强原则

焊缝金属的实际强度值不低于所焊母标标准值的下限值。

在钢桥结构中，采用等强原则选择焊接材料，用屈服强度和抗拉强度同时考核。

2.等韧性原则

要求焊接接头，无有不低于母材的韧性。

母材强度等级越高，焊接接头产生脆性断裂的危险越大。

缺口冲击不能真实反映韧性水平，正确评定钢材和焊缝金属的韧性，但是一种比较简单的试验方式。

钢桥焊接接头一般要求与基材等韧。

3.焊接方法对焊材冶金特点的影响（对低合金钢焊接）

›手工电弧焊优先选用碱性焊条，脱氧，脱硫比较完全，合金元素的过度系数较高，焊缝金属含氧量较低，抗裂性和力学性能，尤其是低温冲击韧性高。

›埋弧焊应特别注意焊丝与焊剂的选配。

按现行国家标准生产的低合金钢焊丝，一部分是硅含量相当低的沸腾钢焊丝。

如H08MnA、H10Mn2等。

这些焊丝应与高锰、高硅焊剂相配，否则不易保证焊缝的致密性。

使用高锰、高硅焊剂通过熔渣与金属间冶金反应是焊缝金属增硅，并达到足够程度脱氧。

但过量的硅使焊缝金属的塑韧性下降。

实验证明，焊缝金属的Mn/Si含量对韧性起着决定性的作用，如固曲线，Mn/Si比越高，韧性越好。

对低合金高强钢埋弧焊，选用Si含量约为0.1%，且合金成分相当的低合金钢焊丝，并选配中性或缄性焊剂可获得有良好性能的致密性焊缝。

当对焊缝金属韧性要求越高时，可用H10Mn2高锰焊丝中锰中硅焊剂。

当焊接强度较高级别的低合金钢，选用合金成分与母材相当的焊丝，即中性或碱性焊剂，以减少焊丝中合金元素的烧损。

当焊接对冷裂、氧致裂倾向高的低合金钢，选用高碱低氧或超低氧型焊剂如SJ101。

并配硅含量适中的焊丝。

当焊接厚板深坡口多层多道焊时，选用高度烧结焊剂。

脱喳性优良。

›气体保护焊

为获得致密的焊缝金属，焊丝中应含有足够的Si、Mn等起还原作用的合金元素。

因此气保焊的焊丝通常是高锰高硅焊丝。

CO2气保焊时，CO2是一种氧化性较强的气体，在高温下与金属元素发生反应而形成金属氧化物，为防止钢中铁大量氧化，固此要加入Si、Mn等脱氧元素。

在富氟混合气体下焊接，焊丝的硅、锰含量可略低于纯CO2气保焊焊丝。

在惰性气保焊时，焊接熔池中不发生任何氧化和还原反应，填充焊丝和电弧作用于母材只产生重熔过程，可使用硅、锰含量较低的合金焊丝。

同时不能采用沸腾钢焊丝，否则焊丝在重熔过程中，其残留的气体会析出形成气体。

4.低合金钢焊接材料的分类

›按焊接材料外型分类

药皮焊条，实芯焊丝，药芯焊丝，焊剂，钨板和保护气体

›按适用的焊接方法分

焊条甲弧焊用焊条，埋弧焊用焊丝和焊剂，溶化极气保焊用实芯.药芯焊丝和相配的保护气体等等。

这正常用分类分传。

›按焊丝的代系成分或溶敖金属的合金系列分低或金钢的焊接材料可分为.C-Mn,c-Mn-Mo,C-Mn-Ni-Mo,C-Cr-Mo,c-Mn-Si........等系列。

›还可按结构钢用途分类

5.焊接材料的型号和牌号

型号--在国家标准中，焊接材料的主体结构表示方法，

如焊条由“E”和四位数组成，分别代表熔敖金属抗拉强度、焊位、类型。

气保焊丝用“ER”开头等。

牌号--商品代号，通常由厂家自己命名，

原机械工业部也曾统一过牌号的分类的方法，选用时应将型号和牌号加以对照。

（三）

焊接热过程

1.焊接温度场

研究对象是焊件上一定范围内各点的温度分布情况

1.1焊接温度场概念

焊接时，焊件上各点的温度不同，并随时间变化。

焊接过程中某一瞬间焊接接头上各点的温度分布状态称为焊接温度场。

焊接温度场可用列表法，公式法和图像法表示。

下图是一块焊接钢板某一瞬时温度场示意图。

它是用等温线或等温面绘制的图像。

近似椭圆形的不同温度线绝对不会相交，这是等温线（面）的重要性质。

1.2影响焊接温度场的因素

（1）热源的特性采用不同的焊接方法，由于热源性质不同，温度场分布也不同。

（2）焊接参数在焊接参数中，热源功率和焊接速度影响最大。

（3）母材的热物理性能如比热容、热导率、体积热容、热扩散率、表面传热系数等，不同材料这些热物理系数不同

（4）2件的形态三向导热、两向导热、单向导热

2.焊接热循环

焊接热循环表示焊件上某一点的温度与时间的关系。

它对接头的组织与性能均有明显的影响。

而且决定了该点的加热速度、保温时间和冷却速度。

用焊接热循环曲线表示在焊接热源作用下，焊件上某一点的温度随时间变化的情况，用温度T--时间t表示

2.1焊接热循环参数

（1）加热速度VH影响的因素有焊接方法、焊接参数，被焊金属的成分及几何尺寸等。

（2）加热的最高温度Tmax最高温度不同、冷却速度就不同，就会得到不同的金相组织从而具有不同的力学性能

（3）在相变温度以上停留的时间

=+

（4）冷却速度Vc（或冷却时间）这是决定热影响区组织性能最重要参数之一，是研究热过程的主要内容。

对低碳钢和低合金钢，由800℃冷却到500℃所需时间（T8/5）决定了冷却后获得的组织，它直接影响焊接接头的力学性能。

焊接热循环的研究对了解应力变形、接头组织、提高焊接质量都是十分重要的。

2.2焊接热循环的控制及其应用

影响焊接热循环的固素主要有：

焊接热输入（线能量），预热温度，焊接方法，焊接尺寸，接头形状，焊道长度等。

生产到一定时，可以通过某些工艺措施来调整焊接热循环，从而达到改善接头组织与性能的。

（1）焊接方法不同焊接方法的热源特性不同。

当焊接线能量相同时，如所用电流与焊速匹配不同，热循环也不同。

（2）线能量与预热温度

线能量越大，最高加热温度越高，在高温度以上停留时间加长，冷却速度越效。

预热温度的目的也是降低冷却速度。

控制层向温度可降低冷却速度，促使扩散氢的送出。

（3）接头形状接头形式不同，导热存在差异。

如同样板厚的V型坡口。

对接接头与角接头相比，后者的冷却速度大得多。

（4）焊件尺寸在热输入不变，改变焊件宽度和厚度对T8/5会产生一定影响。

（5）焊道长度在接头形式与焊接条件相同时，焊道越短，其冷却速度越快。

因此点固焊焊道不宜太短，否则易产生冷裂纹。

3.各种参数对焊接接头的影响

3.1焊接热输入（用线能量来表征）

（1）线能量（E）的数学表达式为

E=36ηUI/υ（J/cm）

式中η-热效率系数

埋弧焊η=1;焊条电弧焊η=0.9,气保焊η=0.85

U-电弧电压（V）

I-焊接电流（A）

V-焊接速度（m/n）

（2）控制线能量E的目的

›防止焊接冷裂---确定E的下限值，实质是确定临界冷却时间，即是控制t8/5。

另一个冷却时间是影响扩数氧折出的，自电弧通过到冷却至100℃的时间t100。

›防止接头脆化晶粒粗大--确定E的上限值。

为保证焊接接头综合性能E应在其上，下限值之间。

高的热输入降低了焊接热影响区的冷却速度，即延长了该区t8/5冷却时间，导致接头韧性和强度下降。

右图表示焊接热输入量对某种低合金钢接头性能的影响。

大量试验结果表明，对于ReL＞755MPa的调质高强度钢为保证接头的力学性能，焊接热输入必须限制在17KJ/com以下。

对于ReL小于700MPa的调质高强度钢最高容许焊接热输入应符合下表的规定。

（3）焊接加热过程对晶粒长大的影响

焊接条件下，奥氏体的晶粒长大现象在高温停留时间TH是在AC3以上的整个时间。

最高加热温度Tmax是影响晶粒长大的最重要因素。

Tmax提高，奥氏体晶粒尺寸明显增大，

下图是Tmax对晶粒长大的影响，晶粒粗大，接头韧性降低。

焊接热输入对晶粒长大的影响还可以从下图可见：

最高加热温度相同，但热输入有较大的区别。

电弧焊（曲线1），加热速度快，在AC3停留时间短，晶粒粗化不明显。

埋弧焊（曲线2），电渣焊（曲线3）在高温停留时间长，晶粒粗化更为明显。

因此对电渣焊接头一般焊后进行正火处理，以改善韧性。

3.2预热

低合金钢焊接工艺中的温度参数包括预热温度，层向温度，后热温度，消氧处理温度。

这些温度对焊接接头的力学性能都产生重大影响。

（1）预热的目的

›改变了焊接过程的热循环，降低了接头各区在转变温度区间的冷却速度，避免或减少了淬硬组织的形成

›减少了焊接区的温度标度，扩大了焊接区的温度场，降低了焊接接头内应力，并使之较为均匀分布。

›延长了焊接区在100℃以上温度区间停留时间，有利于氧从焊缝中逸出。

过高的预热温度对接头的力学性能也将产生不利影响，它可能显著的提高了接头的脆性转变温度，这是因为延长了接头过热区在高温下停留的时间，使晶粒长大，韧性变化。

为了测定焊接温度参数对底合金钢接头性能的影响，通常利用热影响区的t8/5冷却时间表征预热温度和焊接热输入的综合影响。

右图表示ReL=700MPa焊缝金属的力学性能与t8/5冷却时间的关系。

根据试验可求得满足力学性能要求的临界t8/5，据此推算最低于热温度和最大容许焊接热输入量。

（2）预热温度的确定

预热温度的确定应综合考虑下面几个因素：

›被焊钢材的实际碳当量

›焊接结构形状和接头拘束度

›所选用焊接材料的扩散氢含量

›所采用的焊接方法，焊接工艺

›焊件的起始温度和焊接环境温度、湿度。

准确的预热温度应根据焊接性试验结束这确定，对于一般焊接构件可采用一些文献介绍推算的方法，最简单的方法是碳当量计算法和利用冷裂指数计算预估法。

›根据控制冷裂试验的结果绘制的碳当量与防止冷裂的预热温度之间的关系曲线，接头厚度范围10~30mm

低合金钢焊前预热温度Tp的试验公式

Tp=210X（CEV）-25

式中CEV根据钢的实际成份计算的碳当量

›利用冷裂纹指数Pc方法

Pc=Pcm+　+

式中Pcm--焊接裂纹敏感指数参见《桥梁用结构钢》

（GB/T714-2008）

［H］--焊缝金属扩散氢，含量范围1~5mL/100g

δ--焊件厚度19~50mm

根据大量试验结果。

冷裂指数与焊件焊前预热Tp存在

Tp=1440Pc-392℃

（这是一个很保守、不经济的预估公式）

引入焊接接头拘束度（对上述公式修正）

Pw=Pcm++

式中K--焊接接头拘束度（KN/mm.mm）

拘束度与板厚、接头形状、焊缝长度有关、根据计算公式和实测来确定

右图是板厚和拘束度的关系曲线。

（3）拘束度的简单概念以对接头描述（右图）

在受拘束状态，焊缝受到了单位长度反作用力F（N/mm），由此产生接头根部间隙位移δx（mm）

拉伸拘束度Kt=F/δX（N/mm.mm）

（4）扩散氧的简单概念

在高温下溶解于焊缝金属的氧由扩散氧和残余氧组成。

扩散氧是能从焊缝金属表面逸出的氧，残留氧滞留于金属晶体缺陷处的那部分氧，这部分氧对延长裂纹起决定性作用。

但残余氧的测量不如扩散氧容易，而它们之向又存在一定比例关系，因此工程上都从测定焊缝的扩散氧作为评定冷裂倾向的判据。

国内习惯采用甘油法或水银法来测定扩散氧的含量。

按GB/T3965-1995执行，扩散氧含量表示为单位质量的熔敖金属氧含量（Ml/100g）

测定的焊缝金属扩散氧含量与实际焊接接头的含量有较大的差别。

因为工程上的施焊条件与试验条件有较大的差异，焊接结构不可能立即在水中敷冷。

空冷的试样与试验中的敷冷，扩散氧含量仅为后者的1/10。

应此，试验值只能看作是各类焊材理论氧含量的对比指标。

国际焊接学会推荐将焊缝金属的扩散氧分为四个等级

Ⅰ级超低氧级（0~5ml/100g）

Ⅱ级低氧级（5.1~10ml/100g）

Ⅲ级中氧级（10.1~15ml/100g）

Ⅳ级高氧级（＞15ml/100g）

对焊接材料氧含量等级要求主要取决于被焊钢的强度等级和接头拘束度。

钢强度越高，选用级别越高，800mpa以上选用工级，600mpa选用Ⅲ级。

接头拘束度越高，采用级别越高。

在低合金钢焊接中不推荐高氧级材料。

常用的焊接方法中，熔化挤气保焊、碱性焊条电弧焊、碱性焊挤埋弧焊属于低氧或超低氧级焊接方法，这很大的程度取决于焊材的预处理温度。

如：

碱性焊条，经400℃烘干，扩散氧含量降到5ml/100g以下，

药芯焊丝，到超低氧级，最低烘干温度为600℃；

埋弧焊高碱度烧结焊剂，必须在700-800℃下熔烧才能使含氧量达最低值。

试验研究表明：

扩散氧含量对焊接接头抗冷裂性的影响可归纳为：

›低合金钢焊接接头的冷裂倾向，随着焊缝金属扩散氧含量的提高而加剧。

›焊接接头各区所形成的金相组织不同，冷裂倾向的严重程度不同。

›如各区组织为全马氏体，特别是高碳马氏体，少量氧就是以引起延迟裂纹的形成。

3.3焊接热输入的确定（试验结果）

它决定了焊缝和热影响区的冷却速度，由此决定了这些区域的淬硬程度，氧的扩散速度以及焊接接头残余应力水平，并最终影响到接头的冷裂倾向。

对于不同的钢种，不同的接头形状，根据试验建立焊接CCT图。

期望得到较好的金相组织和较细的晶粒，获得综合性能良好的焊接接头。

下面介绍一些试验结果。

右图表示两种低合金钢埋弧焊时不同的输入F，热影响值冷却时间t8/5和t13/10的实验结果。

焊接热输入每增加5KJ/cm，t8/5延长6-7S相当于将焊接的热能达到的冷却时间。

右图表示15MnVN（Q420级）钢焊条电弧焊时用插销冷裂试验测定的临界开裂应力σcr与t8/5冷却时间的头系曲线。

T8/5延长5S，临界开裂应力以250mpa提高中400mpa，固此可以采用增加热输入代替预热，但应考虑对热影响区在800以上温度的停留时间及可能达到最高温度的影响。

右图表示埋弧焊时焊接热输入与热影响区800℃以上温度停留时间和最高温度关系。

热输入增加10KJ/cm，则800℃以上温度停留时间延长5S最高温度提高了300℃，促使该区晶粒长大，降低了热影响区的抗冷裂行以及带韧性。

应根据不同的钢种，确定不同的t8/5，得到较好的金相组织和较细的晶粒度。

（四）

低合金钢熔焊焊接接头

1.熔化焊焊接接头的概念

焊接接头由焊缝金属、熔合线、热影响区和邻近的母材组成

附：

实际接头彩色图

2．焊接接头特点

焊接接头是一个几何形状、化学成份、金相组织和力学性能的不连续体。

几何形状的不连续主要表现在增高及连接处应力集中现象；

化学成分的不连续主要表现在焊缝和母材的化学成份不同；

金相组织的不连续主要表现在焊接工艺，热循环的不同而使接头出现不同的组织；

力学性能的不连续主要表现在焊接缺陷、接头形状、焊接残余应力、金相组织等。

3.焊接接头组织

在焊接过程中，从室温开始，被加热到较高温度，然后冷却到室温。

随着苯本金属离焊缝距离不同，受热的最高温度也不同。

焊接接头根据不同的热循环，在焊接接头中发生不同的组织变化，从而对接头的力学性能产生重大影响。

低碳钢焊接接头组织变化图

焊缝金属---直接由液态金属结晶而得到的铸造组织

热影响区---焊缝两侧因焊接加热作用而发生组织和性能变化的区域。

›丰熔化区是焊缝与母材的交界区，型韧性很差

›过热区即粗晶区，力学性能最差

›正火区即细晶区晶粒明显的细化

›部分相变区晶粒大小不一致，机械性能较差

›再结晶区这区域金属被加热到500-A（723）以下范围。

热影响值越狭越好。

4.焊缝金属的组织和韧性

4.1、焊缝的母材熔合比

焊缝金属是被焊接加热熔化了的母材和填充材料经过化学冶金后结晶的部分在焊缝金属中局部熔化母材所占比例称熔合比。

母材熔合比r=×100

式中F1-熔化母材的面积

F2-填充金属的面积

焊接中应尽量降低母材的熔合比

被焊金属和填充金属的成分不同时，熔合比对焊缝金属性能有很大影响。

在多道炉中，母材在焊缝中所占比例较小，通常只有5%~20%，大大减少了母材中有害元素和杂质混入焊缝的机率，保证了接头的力学性能。

焊接中应采用开坡口的多道焊，采用较低的线能量，降低母材的熔合比。

4.2对焊缝金属韧性影响的因素

（1）焊缝金属的组织奥氏体最好，依次为铁素体，铁素体+珠光体、贝氏体、马氏体。

因其组织是在连续冷却中发生的，一般都是混合组织。

（2）焊接方法

（3）焊接材料和焊接参数，这是主要控制焊缝性能的因素

（4）焊缝金属中杂质的含量

（5）焊缝中合金元素

5.焊接热影响值的组织和韧性

焊接热影响值的粗晶区是韧性最差的区域，改善其韧性，依靠选择合适的焊接方法和调节焊接条件。

5.1焊接用连续冷却组织转变图（焊接CCT图）

采用小试件以不同冷却过程模拟焊接热影响区粗晶区的热循环，以得到组织性能的变化规律，来建立起它们之间关系的曲线图，即焊接用连续冷却组织转变图

14MnNbq钢焊接CCT图

焊接CCT图除在已知冷却速度的前提下，预测焊接热影响区相变特点，组织细分及其硬系值外还有下列用途。

›在研究新钢种时，可用来评定钢材的焊接性

›在焊接结构设计阶段，可用来选择适于焊接的钢种

›在制定焊接工艺方案时，可用来选定最合理且经济的焊接方法

›在编制焊接工艺规程时，可用来确定最适宜的焊接参数，包括防止冷裂纹所要求的预热温度和热输入量

›在焊接参数选定后，预测焊接热影响区的各项力学性能

5.2焊接热影响，粗晶，的冷却时间

粗晶区组织和性能除取决于金属化学成份和最高加热温度处还取决于800~500℃冷却时间。

800~300℃冷却时间和电弧通过后到100℃冷却时间。

这些冷却时间受焊接方法，焊接热输入，预热温度，材料厚度，接头形式的影响。

一些学者通过对不同焊接方法的试验，得到了计算粗晶区的冷却时间的经验公式，并制出各种焊接方法的t8/5和t8/3的线算图，可供参用

（五）

层状撕裂

---焊接冷裂纹的特殊形式

焊接接头中层状撕裂是一种在焊接人热影响区域其附近形成，并桁检钢板轧制方向产生阶梯状的裂纹。

其典型的形貌如图

1.形成机理

层状撕裂注意啊一沿钢板轧制方向分布的非金属夹杂物为裂源，并在钢板原度方向的焊接拘束拉应力作用F,形成台阶式的层状撕裂。

它的形式基本分两个阶段：

首先是热影响区的夹杂物集中区在焊接接应力的作用F，产生与基本的剥离，形成层状撕裂斑点，当这些斑点长大到一定尺寸时，则以脆断方式扩展，而合并形成宏观裂纹。

层状撕裂过程

基本剥离→裂纹扩展

2.影响层状撕裂的因素

（1）非金属夹杂物的数量，形状及其分布特点，应控制S的含量。

（2）钢材Z向（厚度方向）型性变形的能力，用断面收缩率大小来表示。

（3）焊接热影响区热应变时效脆化和氢脆

（4）焊接接头形式和焊接参数，在设计时应尽量避免采用Z向拘束应力过高或过于集中的焊接接头。

钢中硫含量与Z向断，收缩率之间的试验关系

3.焊接接头中层状撕裂的形态

4.容易产生层状撕裂接头形式

这些接头由于钢板在厚度方向直接受两面角焊缝收缩拉应力的集中作用，对层裂最为敏感，在保证结构强度F应尽量减少焊缝截面积。

5．层状撕裂敏感性评价

层状撕裂可通过Z向窗形拘束试验及Z向插销试验来，但通常还是按钢中的硫含量和板，（Z）方向拉伸试验的断面收缩率来表述。

根据需要，按目前国内标准采用Z向钢，抗层裂

S含量（%）断面收缩率（ч2）%

Z150.00515

Z250.00725

Z350.01035