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脆度大的材料焊接会发生什么

发布时间:2022-06-06 05:20:03

A. 什么是金属材料的脆化现象

金属材料发生脆化现象,年夜致上可以分为两类:一类是在一定的温度条件下泛起的脆性,或是在一定的温度条件下,经过一段时期后泛起的脆性。这时候,金属的组织变化其实不较着。属于这一类的有冷脆性、热脆性、红脆性及回火脆性。
另外一类是由于金属持久在高温、应力、浸蚀介质的作用下,金属的显微组织发生变化,从而引发材料发生脆化的现象。属于这一类的有苛性脆化、氢脆、石墨化等。
冷脆性是指材料在低温下显现的脆性。我们在"金属的韧性"中谈到的各类在低温条件下发生的低应力破坏,均是由于金属材料冷脆性所致使的成效。
某些钢材长时间停留在年夜约400-500℃温度区间后冷却到室温,其冲击韧性值泛起较着下降,这类现象称为金属的热脆性。显现热脆性的钢材在高温下其实不脆,只有当冷至室温时,才显出脆性。这时候,钢材的冲击值很低。-般可以比其正常值下降50-60,甚至下降80~90。具有热脆性的钢材,它的金相组织没有较着的变化,钢材的其他性能也基本上没有变化。火电厂的主蒸汽管道、高温螺栓具有热脆性趋向,检修时工艺操作不妥,容易损坏装备部件。
钢的红脆性发生在含硫较多的钢材中,年夜约在温度800~900cc以上时,显现较年夜的脆性,在锻打时容易开裂。由于这个温度下钢材呈红色,所以称为红脆性。发生红脆性的缘由,是由于硫以硫化铁和硫的氧化物的形式存在于钢中,它们形成易于融化的共晶体,网状散布在晶界上,当钢被加热到800℃以上时,这类网状共晶体较着地软化,使晶间强度削弱而脆裂。
一般碳钢在淬火落后行回火处置,其冲击韧性随着回火温度的提高而增加。但对于某些钢,发现在经250~400°c的回火处置后,其常温冲击韧性反而下降,甚至低于低温回火时的冲击值,这类现象称为回火脆性。苛性脆化一般发生在汽锅铆接、胀接的接触概况上,它的主要破坏形式是发生裂纹。由于发生的裂纹与存在苛性钠氢氧化钠有关,同时由于这类破裂没有较着的塑性变形,属于脆裂性质,因而称为"苛性脆化"。金属与合金在应力的作用下,纯洁由于氢的缘故,经过一定的时间以后,材料的塑性与韧性急剧下降,泛起脆化现象,称为氢脆。氢脆是一种延迟破坏,即使材料在低于屈就强度的拉应力作用下,经过一段时期后,依然会发生突然断裂。由于金属材料在冶炼、热加工、焊接、电镀、酸洗等进程中吸收了过量的氢,当钢中的氢含量跨越5-10ppm时,就易泛起氢脆。另外,在含氢的气体或液体介质中工作的零件,有可能使氢进进金属材料的内部,使材料的性能下降,泛起氢脆。由于氢在钢中所浮现的复杂行为和脆性破坏,工程上发生了许多严重破坏事故,造成庞大损失。是以,重要部件用钢,必需严酷限制钢中的含氢量,而且不允许有白点存在。另外,重要元件的焊接进程中,必需接纳严酷的工艺措施,选用低氢型焊条、焊丝,并在使用前充实烘干,往除水份及油污,尽量削减焊接进程中氢的吸进量。

B. 焊接过程中会产生哪些有害因素

焊接过程中会产生二氧化碳,二氧化硫,一氧化碳,臭氧,还有一些氟化物与金属汽化版的颗粒混合空气中。权

焊接的能量来源有很多种,包括气体焰、电弧、激光、电子束、摩擦和超声波等。除了在工厂中使用外,焊接还可以在多种环境下进行,如野外、水下和太空。

(2)脆度大的材料焊接会发生什么扩展阅读

焊接可能给操作者带来危险,所以在进行焊接时必须采取适当的防护措施。焊接给人体可能造成的伤害包括烧伤、触电、视力损害、吸入有毒气体、紫外线照射过度等。

为了提高焊接质量,研究出了各种保护方法。如气体保护电弧焊就是用氩、二氧化碳等气体隔绝大气,以保护焊接时的电弧和熔池率,如钢材焊接时,在焊条药皮中加入对氧亲和力大的钛铁粉进行脱氧,就可以保护焊条中有益元素锰、硅等免于氧化而进入熔池,冷却后获得优质焊缝

C. 会引起钢材脆性破坏的主要因素有哪些应如何防止脆性破坏的发生呢

首先钢材选择很重要,一般脆性断裂在低温时更容易发生,钢材要选择韧性较好的,耐低温的,也就是低温冲击好的。
其次钢结构或者钢材制品的设计也很重要,钢材强度满足抗冲击富余量要足够,同时适当考虑强屈比较高的钢材。
焊接工艺也要注意,避免焊接处韧性明显下降,刚才成为脆性破坏的危险区。
如果是已经都做完了,就只能刷油防锈了。

D. 金属材料在焊接过程中产生的有害物主要有哪些

电焊烟尘首先来源于焊接过程金属的蒸发,这是因为焊接电弧的温度在3000℃以上,而弧中心温度高于6000℃,如此高的温度必然引起金属元素的蒸发和氧化。表1是几种金属元素的沸点;其次是在电弧高温作用下分解的氧气与弧区内的液体金属发生氧化反应而产生的金属氧化物。它们除了可能留在焊缝里造成夹渣等缺陷外,还会向作业现场扩散。其主要是氧化铁、氧化锰、氟化物及二氧化硅等组成的混合性粉尘。
2.1.2 电焊烟尘的危害
焊接黑色金属材料时,烟尘主要成份是铁、硅、锰。焊接其他不同材料时,烟尘中尚有铝、氧化锌、钼等,其中毒性最大的是锰。铁、硅的毒性虽然不大,但因其尘粒在5微米以下,在空气中停留时间较长,容易经呼吸道进入肺内形成尘肺。氧化铁、氧化锰微粒和氟化物等通过上呼吸道进入末梢细支气管和肺泡,再进入体内,易引起焊工金属热。黑色金属焊接时发尘量及其主要毒物见表2。
焊工长期接触这样的金属烟尘,如果防护不良,吸进过多的烟尘,将引起头痛、恶心、气管炎、肺炎、甚至有形成焊工尘肺、金属热和锰中毒的危险。
2.2 有毒气体
在电弧高温和强烈紫外线作用下,弧区周围可形成多种有毒气体,其中主要有臭氧、氮氧化物、一氧化碳和氟化氢等。
有毒气体成份及量的多少与焊接方法、焊接材料、保护气体和焊接规范有关。例如熔化极氩弧焊焊接碳钢时,由于紫外线激发作用而产生的臭氧量高达73μg /min;二氧化碳气体保护焊焊接碳钢时,臭氧产生量仅为7μg /min。
各种有毒气体被吸入人体内,将影响操作者的健康。
(1) 臭氧主要对人体的呼吸道及肺有强烈的刺激作用。臭氧浓度超过一定限度,特别是在密闭容器内焊接而通风不良时,可引起支气管炎、咳嗽、胸闷等症状。
(2) 氮氧化物对肺有强烈刺激作用。急性氮氧化物中毒是以呼吸系统急性损害为主的全身疾病。
(3) 一氧化碳是一种窒息气体,经呼吸道吸入的一氧化碳,使氧在体内的输送或组织吸收氧的功能发生障碍,使人体组织因缺氧而坏死。
(4) 吸入较高浓度的氟化氢气体或蒸气,可严重刺激眼、鼻和呼吸道黏膜,可发生支气管炎、骨质病变等。
烟尘与有毒气体存在着一定的内在联系。电弧辐射越弱,则烟尘越多,有毒气体浓度越低。反之,电弧辐射越强,有毒气体浓度就越高。
2.3 弧光辐射
电弧放电时,一方面产生高热,同时还会产生弧光辐射。弧光辐射主要包括可见光线、红外线和紫外线。作用在人体上,被体内组织吸收,引起组织的热作用、光化学作用或电离作用,造成人体组织急性或慢性损伤。
2.4 噪声
等离子弧焊接和切割过程中,由于等离子流以高速喷射,发生摩擦,产生噪声。噪声强度超过卫生标准时,对人体有危害。人体对噪声最敏感的是听觉器官。无防护情况下,强烈的噪声可引起听觉障碍、噪声性外伤、耳聋等症状。长期接触噪声,还会引起中枢神经系统和血液系统失调,出现厌倦、烦躁、血压升高、心跳过速等症状。
2.5 放射性物质
氩弧焊和等离子弧焊接、切割使用的钍钨棒电极中的钍是天然放射性物质,能放出α、β、γ三种射线。放射性物质以两种形式作用于人体:一是体外照射,二是焊接操作时,含有钍及其衰变产物的烟尘通过呼吸系统和消化系统进入人体,很难被排出体外,形成内照射。内照射危害较大。人体长期受到超过容许剂量的照射,或者放射性物质经常少量进入并积蓄在体内,可引起病变,造成中枢神经系统、造血器官和消化系统的疾病,严重的可能发生放射病。
2.6 高频电磁场
在非熔化极氩弧焊和等离子弧焊割时,常用高频振荡器来激发引弧,有的交流氩弧焊机还用高频振荡器来稳定电弧。人体在高频电磁场作用下会产生生物学效应,焊工长期接触高频电磁场能引起植物功能紊乱和神经衰弱,表现为全身不适、头昏头痛、疲乏、食欲不振、失眠及血压偏低等症状。据测定,手工钨极氩弧焊时,焊工各部位受到高频电磁强度均超过标准,其中以手部强度最大,超过卫生标准五倍多。
3、焊接与切割作业的劳动保护措施
所谓保护,就是要把人体同生产中的危险因素和有毒因素隔离开来,创造安全、卫生和舒适的劳动环境,以保证安全生产。安全生产包括两个方面的内容:一是要预防工伤事故的发生,即触电、火灾、爆炸、金属飞溅和机械伤害等;二是要预防职业病的危害,防尘、防毒、防射线和噪声等。本文主要论述有害因素的防护措施。
3.1 通风防护措施[2]
焊接切割过程中只要采取完善的防护措施,就能保证焊工只会吸入微量的烟尘和有毒气体,通过人体的解毒作用,把毒害减到最小程度,从而避免发生焊接烟尘和有毒气体中毒现象。通风技术措施是消除焊接粉尘和有毒气体、改善劳动条件的有力措施。
3.1.1 通风措施的种类
按通风范围,可分为全面通风和局部通风。由于全面通风费用高,且排烟不理想,因此除大型焊接车间外,多采用局部通风措施。
3.1.2 机械通风措施
(1)、全面通风在专门的焊接车间或焊接量大、焊机集中的工作地点,应考虑全面机械通风,可集中安装数台轴流式风机向外排风,使车间内经常更换新鲜空气。
(2) 局部通风分为送风和排气两种。局部送风只是暂时将焊接区域附近作业地带的有害物质吹走,虽对作业地带的空气起到一定的稀释作用,但可能污染整个车间,起不到排除粉尘与有毒气体的目的。局部排气是目前采用的通风措施中,使用效果良好,方便灵活,设备费用较少的有效措施。
局部通风系统主要由吸尘罩(排烟罩)、风道 、除尘或净化装置以及风机组成,如图1。
局部通风形式有固定式排烟罩(吸尘罩)、移动式排烟罩、手执式排烟罩等。使用固定式或可移动式排烟罩时,应同时安装净化过滤设备或与整体通风净化系统结合起来,否则只是将有害物质转移,仍会污染车间、厂房的环境空气。
3.2 个人防护措施
个人防护措施主要是指对头、面、眼睛、耳、呼吸道、手、脚和身躯等的人身防护。主要有防尘、防毒、防噪声、防高温辐射、防放射性、防机械外伤等。
焊接作业除穿戴一般防护用品(如工作服、手套、眼镜和口罩)外,针对特殊作业场合,还可以佩带通风焊帽,防止烟尘危害。
对于剧毒场所紧急情况下的抢修焊接作业,可佩带隔绝式氧气呼吸器,防止急性职业中毒事故的发生。
为保护焊工眼睛不受弧光伤害,焊接时必须使用镶有特制防护镜片的面罩,并根据焊接电流的强度不同来选用不同型号的滤光镜片。
焊工应穿浅色或白色帆布工作服,并将袖口扎紧,领口扣好,皮肤不外露,以防止皮肤受到伤害。
长时间在噪声环境下工作的人员应戴上护耳器,以减小噪声对人的危害程度。

E. 焊接热影响区产生脆化的原因是什么

焊接材料的原因,有些材料经过高温后会变脆

F. 焊接安全知识

你好 1
、电焊工首先必须持证上岗,办理动火手续,严格操作规程,各种焊机应在规定的电压下使用。2
、电焊前应检查焊机的电源线的绝缘是否良好,焊机应避雨雪、潮湿,放置在干燥处。3
、焊机、导线、焊钳等接点应采用螺栓或螺母拧接牢固。4
、焊机二次线路及外壳必须接地良好,接地电阻不小于
1MΩ(欧)。5、开启电开关时要一次推到位,然后开启电焊机;停机时先关焊机再关电源开关;移动焊机时应先停机断电。6
、焊接中突然停电,应立即关好电焊机;焊条头不得乱扔,应放在指定的安全地点。7
、电弧切割或焊接有色金属及表面涂有油品等物件时,作业区环境应良好,人要在上风处。8
、作业中注意检查电焊机及调节器,温度超过60 °C应冷却。9
、发现故障、电线破损、熔丝一再烧断应停机维修或更换。10
、电焊时的二次电压不得偏离60——80V(伏)

G. 钢结构太脆了,有什么好的防断措施吗

钢结构不脆,是延性最好的建筑材料。不需要采用防断措施。但要保证杆件的整体稳定和局部稳定,保证有足够的承载力,做好防锈处理。

H. 影响焊接变形的因素

不知道,你网络一下

I. 焊接高手进:焊接结构脆断因素

1)材料工作条件下韧性不足。
2)机构上存在严重的应力集中。
3)过大的拉应力。

防止结构脆断可着眼于选材.设计和制造三个途径。

J. 钢结构脆性断裂破坏事故的因素有哪些

从一般情况上讲,脆性破坏的主要特征表现为断裂时伸长量极其微小。如果钢结构的最终破坏是由于其构件的脆性断裂导致的,那么我们称结构发生了脆性破坏。对于脆性破坏的结构,几乎观察不到构件的塑性发展过程,往往没有破坏的预兆,因而脆性破坏的后果经常是灾难性的.工程设计的任何领域,无一例外地都要力求避免结构的脆性破坏。深圳钢结构脆性断裂破坏大致可分为以下几类。
①过载断裂:由于过载,钢材强度不足而导致的断裂。这种断裂破坏发生的速度通常极高(可高达2 100 m/s),后果极其严重.在钢结构中,过载断裂只出现在高强钢丝束、钢绞线和钢丝绳等脆性材料做成的构件。
②非过载断裂:塑性很好的钢构件在缺陷、低温等因素影响下突然呈脆性断裂。
③应力腐蚀断裂:在腐蚀性环境中承受静力或准静力荷载作用的结构,在远低于屈服极限的应力状态下发生的断裂破坏称为应力腐蚀断裂。它是腐蚀和非过载断裂的综合结果。一般认为,强度越高则对应力腐蚀断裂越敏感。而对于常见碳钢和低合金钢而言,屈服强度大于700 MPa时,才表现出对应力腐蚀断裂的敏感性.
④疲劳断裂与腐蚀疲劳断裂:在交变荷载作用下,裂纹的失稳扩展导致的断裂破坏称为疲劳断裂;腐蚀性介质的作用,会对构件的疲劳寿命产生更显著的不利影响。近年来,由于海洋工程结构的发展,腐蚀疲劳已经成为疲劳研究的一个重要课题。疲劳断裂有高周和低周之分。循环周数在10以上者称为高周疲劳,属于钢结构中常见的情况。低周疲劳断裂前的周数只有几百或几十次,每次都有较大的非弹性应变.典型的低周疲劳破坏往往产生于强烈地震作用下。
⑤氢脆断裂:氢可以在冶炼和焊接过程中侵人金属,造成材料韧度降低导致断裂。焊条在使用前需要烘干,就是为了防止氢脆断裂.
钢结构脆性破坏在铆接结构时期就已经有所发生,不过为数不多,因而没有引起人们的重视;在焊接逐渐取代铆接的时期,脆性破坏事故增多。从1938年发生比利时哈塞尔特的全焊空腹析架桥破坏到1960年止,除船舶外,世界各地至少发生过40起引人注目的大型焊接结构破坏事故。
焊接结构出现脆性破坏事故比铆接结构频繁,其原因如下。
①焊缝经常会或多或少存在一些缺陷,如裂纹、欠焊、夹渣和气孔等,这些缺陷往往成为断裂的起源。
②焊接后钢结构内部存在残余应力。残余应力未必是破坏的主因,但和其他因素结合在一起,可能导致开裂。
③焊接钢结构的连接处往往有较大刚性,当出现三条相互垂直的焊缝时,材料的塑性变形就很难发展。给出焊接区应力一应变关系曲线和原材料应力一应变曲线的对比。
④焊接使结构形成连续的整体,一旦裂缝开展,就有可能一断到底,不像在铆接结构中,裂缝常常在接缝处终止。
⑤对选材在防止脆性破坏中的重要性认识不足。
1、网架质量如杆件变形、弯曲或者断裂等
2、焊接不成熟,气泡、微裂不达标准
3、网架挠度过大,超过了设计规定相应设计值的1.15倍。
4、预埋件不符合规范要求,间距、间差超标
5、梁柱端板孔位不对应,大小错位
6、支撑、系杆、隅撑等位置不合理、或加工错误
深圳钢结构脆性破坏事故的不断发生,除了采用焊接外,还有以下原因:结构比过去复杂,有些结构的使用条件恶劣(如海洋结构),有的荷载很大,钢材强度和钢板厚度都有提高和增大的趋势,设计时采用更精细的计算方法并利用材料非弹性性能以降低造价,致使结构的实际安全储备比过去有所降低。

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