不锈钢焊接中的层状撕裂缺陷(上)

在厚度延展性差的轧制钢板中，有时可能会发生层状撕裂。层状撕裂的主要特征是其出现在平行于焊缝熔合边界和板表面的母材中，通常会在T型焊缝和角焊缝中。裂纹可以出现在焊缝的脚趾或根部，但总是与高应力集中的点相关联。

层状撕裂的裂缝表面是纤维状的，具有较长的平行部分，表明在厚度方向上具有低的母体延性。

层状撕裂的断面的外观

由于层状撕裂与平行于板表面定向的高浓度延伸夹杂物相关联，撕裂将是具有阶梯状外观的穿晶。

发生层状撕裂必须满足三个条件：第一个是发生横向应变，焊接时的收缩应变必须作用在板的短方向上，即通过板的厚度；第二个是焊接方向，熔合边界将大致平行于夹杂物的平面；第三个是材料敏感性，板材在厚度方向上必须具有较差的延展性。

所以如果在焊接时产生的应力在厚度方向上起作用，则层状撕裂的风险将更大。风险也会增加。能够有效降低焊接撕裂风险的因素主要有材料、接头设计、焊接工艺、消耗品、预热和涂层的选择等。

层状撕裂只在轧制钢板而非锻件和铸件中出现。通常与高浓度的轧制硫化物或氧化物夹杂物相关的低横向缩小面积（STRA）的钢种更容易受到影响。一般来说，STRA超过20％的钢基本上可以抗撕裂，而STRA低于10%-15%的钢板只能用于轻度受限的连接处。尤其是当厚度大于25mm时，具有较高强度的钢材具有较大的风险。低硫含量（<0.005%）的铝处理钢的风险较低。

片层撕裂还会发生在产生高贯穿厚度应变的接头处，例如T型接头或角接头。在T或十字接头中，全熔透对接焊缝特别容易受到影响。感应板在焊接过程中不能弯曲的十字形结构也会大大增加撕裂的风险。