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塑性区

紧靠裂纹尖端前方的狭窄区域,其中材料超过屈服极限。其尺寸显著影响应力状态和韧性。

当工件中的裂纹承受载荷时,其尖端前的应力会集中。如果材料韧性足够,该处会发生塑性变形,裂纹尖端钝化,裂纹继续扩展就需要更多能量。但在高强度钢中,这个变形区很小,因为材料几乎不让步——裂纹保持尖锐并迅速脆性扩展。

焊接时你往往会让情况更糟:热影响区变得又硬又脆,收缩产生残余应力,进一步“拉扯”裂纹。此外还有氢,使组织脆化。结果就是一个小的、硬脆的区域,无法阻止裂纹。

实践中这意味着:选用韧性好的材料,预热工件以避免形成硬脆组织,焊后不要使焊缝冷却过快。尖锐的边缘和缺口必须事先打磨干净——每个缺口都是裂纹的起点。如果你检查硬度发现焊缝太硬,只有两个办法:热处理或改变焊接参数。

MetallurgieSchweißtechnik