A. 什麼是金屬材料的脆化現象
金屬材料發生脆化現象,年夜致上可以分為兩類:一類是在一定的溫度條件下泛起的脆性,或是在一定的溫度條件下,經過一段時期後泛起的脆性。這時候,金屬的組織變化其實不較著。屬於這一類的有冷脆性、熱脆性、紅脆性及回火脆性。
另外一類是由於金屬持久在高溫、應力、浸蝕介質的作用下,金屬的顯微組織發生變化,從而引發材料發生脆化的現象。屬於這一類的有苛性脆化、氫脆、石墨化等。
冷脆性是指材料在低溫下顯現的脆性。我們在"金屬的韌性"中談到的各類在低溫條件下發生的低應力破壞,均是由於金屬材料冷脆性所致使的成效。
某些鋼材長時間停留在年夜約400-500℃溫度區間後冷卻到室溫,其沖擊韌性值泛起較著下降,這類現象稱為金屬的熱脆性。顯現熱脆性的鋼材在高溫下其實不脆,只有當冷至室溫時,才顯出脆性。這時候,鋼材的沖擊值很低。-般可以比其正常值下降50-60,甚至下降80~90。具有熱脆性的鋼材,它的金相組織沒有較著的變化,鋼材的其他性能也基本上沒有變化。火電廠的主蒸汽管道、高溫螺栓具有熱脆性趨向,檢修時工藝操作不妥,容易損壞裝備部件。
鋼的紅脆性發生在含硫較多的鋼材中,年夜約在溫度800~900cc以上時,顯現較年夜的脆性,在鍛打時容易開裂。由於這個溫度下鋼材呈紅色,所以稱為紅脆性。發生紅脆性的緣由,是由於硫以硫化鐵和硫的氧化物的形式存在於鋼中,它們形成易於融化的共晶體,網狀散布在晶界上,當鋼被加熱到800℃以上時,這類網狀共晶體較著地軟化,使晶間強度削弱而脆裂。
一般碳鋼在淬火落後行回火處置,其沖擊韌性隨著回火溫度的提高而增加。但對於某些鋼,發現在經250~400°c的回火處置後,其常溫沖擊韌性反而下降,甚至低於低溫回火時的沖擊值,這類現象稱為回火脆性。苛性脆化一般發生在汽鍋鉚接、脹接的接觸概況上,它的主要破壞形式是發生裂紋。由於發生的裂紋與存在苛性鈉氫氧化鈉有關,同時由於這類破裂沒有較著的塑性變形,屬於脆裂性質,因而稱為"苛性脆化"。金屬與合金在應力的作用下,純潔由於氫的緣故,經過一定的時間以後,材料的塑性與韌性急劇下降,泛起脆化現象,稱為氫脆。氫脆是一種延遲破壞,即使材料在低於屈就強度的拉應力作用下,經過一段時期後,依然會發生突然斷裂。由於金屬材料在冶煉、熱加工、焊接、電鍍、酸洗等進程中吸收了過量的氫,當鋼中的氫含量跨越5-10ppm時,就易泛起氫脆。另外,在含氫的氣體或液體介質中工作的零件,有可能使氫進進金屬材料的內部,使材料的性能下降,泛起氫脆。由於氫在鋼中所浮現的復雜行為和脆性破壞,工程上發生了許多嚴重破壞事故,造成龐大損失。是以,重要部件用鋼,必需嚴酷限制鋼中的含氫量,而且不允許有白點存在。另外,重要元件的焊接進程中,必需接納嚴酷的工藝措施,選用低氫型焊條、焊絲,並在使用前充實烘乾,往除水份及油污,盡量削減焊接進程中氫的吸進量。
B. 焊接過程中會產生哪些有害因素
焊接過程中會產生二氧化碳,二氧化硫,一氧化碳,臭氧,還有一些氟化物與金屬汽化版的顆粒混合空氣中。權
焊接的能量來源有很多種,包括氣體焰、電弧、激光、電子束、摩擦和超聲波等。除了在工廠中使用外,焊接還可以在多種環境下進行,如野外、水下和太空。

焊接可能給操作者帶來危險,所以在進行焊接時必須採取適當的防護措施。焊接給人體可能造成的傷害包括燒傷、觸電、視力損害、吸入有毒氣體、紫外線照射過度等。
為了提高焊接質量,研究出了各種保護方法。如氣體保護電弧焊就是用氬、二氧化碳等氣體隔絕大氣,以保護焊接時的電弧和熔池率,如鋼材焊接時,在焊條葯皮中加入對氧親和力大的鈦鐵粉進行脫氧,就可以保護焊條中有益元素錳、硅等免於氧化而進入熔池,冷卻後獲得優質焊縫。
C. 會引起鋼材脆性破壞的主要因素有哪些應如何防止脆性破壞的發生呢
首先鋼材選擇很重要,一般脆性斷裂在低溫時更容易發生,鋼材要選擇韌性較好的,耐低溫的,也就是低溫沖擊好的。
其次鋼結構或者鋼材製品的設計也很重要,鋼材強度滿足抗沖擊富餘量要足夠,同時適當考慮強屈比較高的鋼材。
焊接工藝也要注意,避免焊接處韌性明顯下降,剛才成為脆性破壞的危險區。
如果是已經都做完了,就只能刷油防銹了。
D. 金屬材料在焊接過程中產生的有害物主要有哪些
電焊煙塵首先來源於焊接過程金屬的蒸發,這是因為焊接電弧的溫度在3000℃以上,而弧中心溫度高於6000℃,如此高的溫度必然引起金屬元素的蒸發和氧化。表1是幾種金屬元素的沸點;其次是在電弧高溫作用下分解的氧氣與弧區內的液體金屬發生氧化反應而產生的金屬氧化物。它們除了可能留在焊縫里造成夾渣等缺陷外,還會向作業現場擴散。其主要是氧化鐵、氧化錳、氟化物及二氧化硅等組成的混合性粉塵。
2.1.2 電焊煙塵的危害
焊接黑色金屬材料時,煙塵主要成份是鐵、硅、錳。焊接其他不同材料時,煙塵中尚有鋁、氧化鋅、鉬等,其中毒性最大的是錳。鐵、硅的毒性雖然不大,但因其塵粒在5微米以下,在空氣中停留時間較長,容易經呼吸道進入肺內形成塵肺。氧化鐵、氧化錳微粒和氟化物等通過上呼吸道進入末梢細支氣管和肺泡,再進入體內,易引起焊工金屬熱。黑色金屬焊接時發塵量及其主要毒物見表2。
焊工長期接觸這樣的金屬煙塵,如果防護不良,吸進過多的煙塵,將引起頭痛、惡心、氣管炎、肺炎、甚至有形成焊工塵肺、金屬熱和錳中毒的危險。
2.2 有毒氣體
在電弧高溫和強烈紫外線作用下,弧區周圍可形成多種有毒氣體,其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氫等。
有毒氣體成份及量的多少與焊接方法、焊接材料、保護氣體和焊接規范有關。例如熔化極氬弧焊焊接碳鋼時,由於紫外線激發作用而產生的臭氧量高達73μg /min;二氧化碳氣體保護焊焊接碳鋼時,臭氧產生量僅為7μg /min。
各種有毒氣體被吸入人體內,將影響操作者的健康。
(1) 臭氧主要對人體的呼吸道及肺有強烈的刺激作用。臭氧濃度超過一定限度,特別是在密閉容器內焊接而通風不良時,可引起支氣管炎、咳嗽、胸悶等症狀。
(2) 氮氧化物對肺有強烈刺激作用。急性氮氧化物中毒是以呼吸系統急性損害為主的全身疾病。
(3) 一氧化碳是一種窒息氣體,經呼吸道吸入的一氧化碳,使氧在體內的輸送或組織吸收氧的功能發生障礙,使人體組織因缺氧而壞死。
(4) 吸入較高濃度的氟化氫氣體或蒸氣,可嚴重刺激眼、鼻和呼吸道黏膜,可發生支氣管炎、骨質病變等。
煙塵與有毒氣體存在著一定的內在聯系。電弧輻射越弱,則煙塵越多,有毒氣體濃度越低。反之,電弧輻射越強,有毒氣體濃度就越高。
2.3 弧光輻射
電弧放電時,一方面產生高熱,同時還會產生弧光輻射。弧光輻射主要包括可見光線、紅外線和紫外線。作用在人體上,被體內組織吸收,引起組織的熱作用、光化學作用或電離作用,造成人體組織急性或慢性損傷。
2.4 雜訊
等離子弧焊接和切割過程中,由於等離子流以高速噴射,發生摩擦,產生雜訊。雜訊強度超過衛生標准時,對人體有危害。人體對雜訊最敏感的是聽覺器官。無防護情況下,強烈的雜訊可引起聽覺障礙、雜訊性外傷、耳聾等症狀。長期接觸雜訊,還會引起中樞神經系統和血液系統失調,出現厭倦、煩躁、血壓升高、心跳過速等症狀。
2.5 放射性物質
氬弧焊和等離子弧焊接、切割使用的釷鎢棒電極中的釷是天然放射性物質,能放出α、β、γ三種射線。放射性物質以兩種形式作用於人體:一是體外照射,二是焊接操作時,含有釷及其衰變產物的煙塵通過呼吸系統和消化系統進入人體,很難被排出體外,形成內照射。內照射危害較大。人體長期受到超過容許劑量的照射,或者放射性物質經常少量進入並積蓄在體內,可引起病變,造成中樞神經系統、造血器官和消化系統的疾病,嚴重的可能發生放射病。
2.6 高頻電磁場
在非熔化極氬弧焊和等離子弧焊割時,常用高頻振盪器來激發引弧,有的交流氬弧焊機還用高頻振盪器來穩定電弧。人體在高頻電磁場作用下會產生生物學效應,焊工長期接觸高頻電磁場能引起植物功能紊亂和神經衰弱,表現為全身不適、頭昏頭痛、疲乏、食慾不振、失眠及血壓偏低等症狀。據測定,手工鎢極氬弧焊時,焊工各部位受到高頻電磁強度均超過標准,其中以手部強度最大,超過衛生標准五倍多。
3、焊接與切割作業的勞動保護措施
所謂保護,就是要把人體同生產中的危險因素和有毒因素隔離開來,創造安全、衛生和舒適的勞動環境,以保證安全生產。安全生產包括兩個方面的內容:一是要預防工傷事故的發生,即觸電、火災、爆炸、金屬飛濺和機械傷害等;二是要預防職業病的危害,防塵、防毒、防射線和雜訊等。本文主要論述有害因素的防護措施。
3.1 通風防護措施[2]
焊接切割過程中只要採取完善的防護措施,就能保證焊工只會吸入微量的煙塵和有毒氣體,通過人體的解毒作用,把毒害減到最小程度,從而避免發生焊接煙塵和有毒氣體中毒現象。通風技術措施是消除焊接粉塵和有毒氣體、改善勞動條件的有力措施。
3.1.1 通風措施的種類
按通風范圍,可分為全面通風和局部通風。由於全面通風費用高,且排煙不理想,因此除大型焊接車間外,多採用局部通風措施。
3.1.2 機械通風措施
(1)、全面通風在專門的焊接車間或焊接量大、焊機集中的工作地點,應考慮全面機械通風,可集中安裝數台軸流式風機向外排風,使車間內經常更換新鮮空氣。
(2) 局部通風分為送風和排氣兩種。局部送風只是暫時將焊接區域附近作業地帶的有害物質吹走,雖對作業地帶的空氣起到一定的稀釋作用,但可能污染整個車間,起不到排除粉塵與有毒氣體的目的。局部排氣是目前採用的通風措施中,使用效果良好,方便靈活,設備費用較少的有效措施。
局部通風系統主要由吸塵罩(排煙罩)、風道 、除塵或凈化裝置以及風機組成,如圖1。
局部通風形式有固定式排煙罩(吸塵罩)、移動式排煙罩、手執式排煙罩等。使用固定式或可移動式排煙罩時,應同時安裝凈化過濾設備或與整體通風凈化系統結合起來,否則只是將有害物質轉移,仍會污染車間、廠房的環境空氣。
3.2 個人防護措施
個人防護措施主要是指對頭、面、眼睛、耳、呼吸道、手、腳和身軀等的人身防護。主要有防塵、防毒、防雜訊、防高溫輻射、防放射性、防機械外傷等。
焊接作業除穿戴一般防護用品(如工作服、手套、眼鏡和口罩)外,針對特殊作業場合,還可以佩帶通風焊帽,防止煙塵危害。
對於劇毒場所緊急情況下的搶修焊接作業,可佩帶隔絕式氧氣呼吸器,防止急性職業中毒事故的發生。
為保護焊工眼睛不受弧光傷害,焊接時必須使用鑲有特製防護鏡片的面罩,並根據焊接電流的強度不同來選用不同型號的濾光鏡片。
焊工應穿淺色或白色帆布工作服,並將袖口扎緊,領口扣好,皮膚不外露,以防止皮膚受到傷害。
長時間在雜訊環境下工作的人員應戴上護耳器,以減小雜訊對人的危害程度。
E. 焊接熱影響區產生脆化的原因是什麼
焊接材料的原因,有些材料經過高溫後會變脆
F. 焊接安全知識
你好 1
、電焊工首先必須持證上崗,辦理動火手續,嚴格操作規程,各種焊機應在規定的電壓下使用。2
、電焊前應檢查焊機的電源線的絕緣是否良好,焊機應避雨雪、潮濕,放置在乾燥處。3
、焊機、導線、焊鉗等接點應採用螺栓或螺母擰接牢固。4
、焊機二次線路及外殼必須接地良好,接地電阻不小於
1MΩ(歐)。5、開啟電開關時要一次推到位,然後開啟電焊機;停機時先關焊機再關電源開關;移動焊機時應先停機斷電。6
、焊接中突然停電,應立即關好電焊機;焊條頭不得亂扔,應放在指定的安全地點。7
、電弧切割或焊接有色金屬及表面塗有油品等物件時,作業區環境應良好,人要在上風處。8
、作業中注意檢查電焊機及調節器,溫度超過60 °C應冷卻。9
、發現故障、電線破損、熔絲一再燒斷應停機維修或更換。10
、電焊時的二次電壓不得偏離60——80V(伏)
G. 鋼結構太脆了,有什麼好的防斷措施嗎
鋼結構不脆,是延性最好的建築材料。不需要採用防斷措施。但要保證桿件的整體穩定和局部穩定,保證有足夠的承載力,做好防銹處理。
H. 影響焊接變形的因素
不知道,你網路一下
I. 焊接高手進:焊接結構脆斷因素
1)材料工作條件下韌性不足。
2)機構上存在嚴重的應力集中。
3)過大的拉應力。
防止結構脆斷可著眼於選材.設計和製造三個途徑。
J. 鋼結構脆性斷裂破壞事故的因素有哪些
從一般情況上講,脆性破壞的主要特徵表現為斷裂時伸長量極其微小。如果鋼結構的最終破壞是由於其構件的脆性斷裂導致的,那麼我們稱結構發生了脆性破壞。對於脆性破壞的結構,幾乎觀察不到構件的塑性發展過程,往往沒有破壞的預兆,因而脆性破壞的後果經常是災難性的.工程設計的任何領域,無一例外地都要力求避免結構的脆性破壞。深圳鋼結構脆性斷裂破壞大致可分為以下幾類。
①過載斷裂:由於過載,鋼材強度不足而導致的斷裂。這種斷裂破壞發生的速度通常極高(可高達2 100 m/s),後果極其嚴重.在鋼結構中,過載斷裂只出現在高強鋼絲束、鋼絞線和鋼絲繩等脆性材料做成的構件。
②非過載斷裂:塑性很好的鋼構件在缺陷、低溫等因素影響下突然呈脆性斷裂。
③應力腐蝕斷裂:在腐蝕性環境中承受靜力或准靜力荷載作用的結構,在遠低於屈服極限的應力狀態下發生的斷裂破壞稱為應力腐蝕斷裂。它是腐蝕和非過載斷裂的綜合結果。一般認為,強度越高則對應力腐蝕斷裂越敏感。而對於常見碳鋼和低合金鋼而言,屈服強度大於700 MPa時,才表現出對應力腐蝕斷裂的敏感性.
④疲勞斷裂與腐蝕疲勞斷裂:在交變荷載作用下,裂紋的失穩擴展導致的斷裂破壞稱為疲勞斷裂;腐蝕性介質的作用,會對構件的疲勞壽命產生更顯著的不利影響。近年來,由於海洋工程結構的發展,腐蝕疲勞已經成為疲勞研究的一個重要課題。疲勞斷裂有高周和低周之分。循環周數在10以上者稱為高周疲勞,屬於鋼結構中常見的情況。低周疲勞斷裂前的周數只有幾百或幾十次,每次都有較大的非彈性應變.典型的低周疲勞破壞往往產生於強烈地震作用下。
⑤氫脆斷裂:氫可以在冶煉和焊接過程中侵人金屬,造成材料韌度降低導致斷裂。焊條在使用前需要烘乾,就是為了防止氫脆斷裂.
鋼結構脆性破壞在鉚接結構時期就已經有所發生,不過為數不多,因而沒有引起人們的重視;在焊接逐漸取代鉚接的時期,脆性破壞事故增多。從1938年發生比利時哈塞爾特的全焊空腹析架橋破壞到1960年止,除船舶外,世界各地至少發生過40起引人注目的大型焊接結構破壞事故。
焊接結構出現脆性破壞事故比鉚接結構頻繁,其原因如下。
①焊縫經常會或多或少存在一些缺陷,如裂紋、欠焊、夾渣和氣孔等,這些缺陷往往成為斷裂的起源。
②焊接後鋼結構內部存在殘余應力。殘余應力未必是破壞的主因,但和其他因素結合在一起,可能導致開裂。
③焊接鋼結構的連接處往往有較大剛性,當出現三條相互垂直的焊縫時,材料的塑性變形就很難發展。給出焊接區應力一應變關系曲線和原材料應力一應變曲線的對比。
④焊接使結構形成連續的整體,一旦裂縫開展,就有可能一斷到底,不像在鉚接結構中,裂縫常常在接縫處終止。
⑤對選材在防止脆性破壞中的重要性認識不足。
1、網架質量如桿件變形、彎曲或者斷裂等
2、焊接不成熟,氣泡、微裂不達標准
3、網架撓度過大,超過了設計規定相應設計值的1.15倍。
4、預埋件不符合規范要求,間距、間差超標
5、樑柱端板孔位不對應,大小錯位
6、支撐、系桿、隅撐等位置不合理、或加工錯誤
深圳鋼結構脆性破壞事故的不斷發生,除了採用焊接外,還有以下原因:結構比過去復雜,有些結構的使用條件惡劣(如海洋結構),有的荷載很大,鋼材強度和鋼板厚度都有提高和增大的趨勢,設計時採用更精細的計算方法並利用材料非彈性性能以降低造價,致使結構的實際安全儲備比過去有所降低。