自从焊接结构广泛应用以来，脆性断裂(简称脆断)、疲劳、应力腐蚀等造成的焊接结构的失效常常给人类带来灾难性的危害和巨大的损失，已经引起人们的高度重视。疲劳破坏在前面已经讲述过，本节主要介绍脆断、应力腐蚀断裂产生的原因及防止措施。

　　一、焊接结构的脆断

　　(一)焊接结构脆断的基本现象和特征

　　通过大量的焊接结构脆断事故分析，发现焊接结构胞断有下述一些现象和特征1)通常在较低温度下发生，故称为低温脆断

　　2)结构在破坏时的应力远远小于结构设计的许用应力，故又称为低应力脆性破坏3)破坏总是从焊接缺陷处或几何形状突变、应力和应变集中处开始的。4)断裂一般都在没有显著塑性变形的情况下发生，具有突然破坏的性质

　　5)破坏一经发生，脱时就能扩展到结构的大部或全体，因此脆断不易发现和预防(二)焊接结构脆断的原因

　　对各种焊接结构脆断事故进行分析和研究表明，焊接结构发生脆断是材料(包括母材和焊材)、结构设计及制造工艺三方面因素综合作用的结果。

　　1.影响金属材料腕晰的主要因素

　　同一种材料在不同条件下可以显示出不同的破坏形式。研究表明，最重要的影响因素是温度、应力状态和加载速度。这就是说，在一定温度、应力状态和加载速度下，材料呈延性破坏，而在另外的温度、应力状态和加载速度下材料又可能呈脆性破坏。下面将讨论这些因索的影响。

　　(1)应力状态的影响 实验证明。许多材料处于单向或双向拉应力时，呈现塑性;当材料处于三向拉应力时，不易发生塑性断裂而呈现脆性。在实际结构中，三向应力可能由三向载荷产生，但更多的情况下是由于结构的儿何不连续性引起的。裂纹尖端或结构上其他应力集中点和焊接残余应力容易出现三向应力状态。

　　(2)温度的影响 金属的脆断在很大程度上决定于温度。一般而言，金属在高温时具有良好的变形能力，当温度降征时，其变形能力就减小，金闻这种低温脆化的性质务“低温相性”。把一组开有同样能口的试样在不同温度下进有试验，随着温度降低，七破坏方式从塑性破坏变为随性装坏:有科从整性问题性制象转变的温度称为团转变3)响度的增，的服点提高，因间促使材料问。性转变，其作用相当了降低温度(4)材料状态的影响述个因索均属于起材料宽断的外因，材料本身的状造对

　　其初性的有重要影响 0度的响。度的不利能响可由两种因素决定。其 ，厚板在缺口处容糕

　　形成一向拉应力，滑厚度方向的收缩和变形受到较大的限制商影成平面应变状态，如前限述，平面应变状态的，向应力使材料变腕;其，厚板翻对于薄板受轧制次数少，终乳温湾较高，组织随松，内外层均句性较差，因而抗腌断能力较低，不像薄板生产时压延量大，的轧温度低，组织细密而具有较高的抗脆断能力。

　　2)品粒度的影响。对于低蛋谢和低合金钢来说，品粒度对例的团脆转变温度有很大影响。品粒度越小，转变温度越低，越不容易发生脆断

　　3)化学成分的影响，钢中的碳、氮、氧、氧、硫、研等元素增加钢的脆性，另一些元东知猛、镍、铬、矶等，如果加人量适当，谢有助于减小的的脆性

　　4)微组织的影响一般情况，在定的强度水平下，例的团脆转变温度由它的显微组织来决定。例如钢中存在的主要显微组织的组成物铁素体具有最高的初-脆转变温度，随后是珠光体、上贝氏体、下贝氏体和回火马氏体，其中每种组成物的转变温度又随组成物形成时的温度以及在需经同火时的回大温度发生变化。

　　2影响结构照斯的设计因素

　　煤接结构胞性断裂事故的发生，除了由于选材不当之外，结构的设计和制造不合理也是重要原因，在设计上，煤接结构的固有特点及某些不合理的设计都可能引起脆断。现分述如

　　(1)焊接结构是刚性连接 焊接为刚性连接，连接构件不能产生相对位移，结构一日开裂，裂纹很容易从一个构件穿越焊健传播到另一构件，进面扩展到结构整体，造成整体断裂，钾钉联接和螺栓联接由于接头处采用搭接，有一定相对位移的可能性，面使其刚度相对降低，万一有一构件开裂，裂纹扩展到接头处因不能跨越面自动停止，不会导致整体结构的断裂，如美国“自由轮”所发生的破坏事故，以往这种船舶采用铆接结构，虽然应力集中很大，但未发生过腕性破坏事故。而采用焊接结构后，却发生了脆性破坏事故。经深人研究发现，除了材料选用不当外，舶体设计不当也是其重要原因。图3-27a为“自由轮”甲板舱口部位的最初设计，图3-27b为改进后的结构形式。从图中可以看出，把拐角处的尖角改为圆滑过渡，应力集中得到缓和。拉力试验表明，改进后的结构不仅承载能力得到提高，而且抗脆断能力大大提高，儿乎提高了25倍

　　(2)焊接结构具有整体性 这一特点为设计合理的结构提供了广泛的可能性，因而是焊接结构的优点之一，但是如果设计不当，反面增加结构脆断的危险性。如采用应力集中程度较大的福接接头、T形接头或角接接头，端面突变处不作过渡处理，造成三向拉应力状态:在高工作应力区布置焊健等