1、失失 效效 分分 析析理理 學學 院院 材材 料料 系系董玉華董玉華參考文獻參考文獻1 1、廖景娛，劉正義廖景娛，劉正義. . 金屬構件失效分析，化學工業出金屬構件失效分析，化學工業出 版社，版社，200320032 2、涂銘旌，鄢文彬、涂銘旌，鄢文彬. .機械零件失效分析與預防，高等機械零件失效分析與預防，高等 教育出版社，教育出版社，199319933 3、查利、查利R.R.布魯克絲，阿肖克布魯克絲，阿肖克. .考霍萊著，謝斐娟譯考霍萊著，謝斐娟譯. .工工 程材料的失效分析，機械工業出版社程材料的失效分析，機械工業出版社4 4、孫智、孫智, , 江利江利, , 應鵬展應鵬展. . 失效分

2、析失效分析基礎與應用，機基礎與應用，機 械工業出版社，械工業出版社，200520055 5、劉民治、劉民治, ,鐘民勛鐘民勛. . 失效分析的思路與診斷失效分析的思路與診斷, , 機械工機械工 業出版社，業出版社，19931993 參考文獻參考文獻事故調查原因事故調查原因1、 在多冰山出沒的危險水域中航速過快；在多冰山出沒的危險水域中航速過快；2 、救生船僅夠船上一半人使用；、救生船僅夠船上一半人使用；3 、最近的一艘船、最近的一艘船 Californian 未能前來救援；未能前來救援；4、 材料方面的原因：材料方面的原因： 造船用鋼板本身所含的組織缺陷對船的失事災難所做的造船用鋼板本身所含的

3、組織缺陷對船的失事災難所做的貢獻要比撞上冰山的大；貢獻要比撞上冰山的大； 因為：低級鋼板因為：低級鋼板含硫量極高含硫量極高低溫下鋼的脆性大低溫下鋼的脆性大(當時當時的水溫的水溫: 13 C)； 外部沖擊載荷的作用；外部沖擊載荷的作用； 應采用好的焊接技術以改善船體結構強度。應采用好的焊接技術以改善船體結構強度。1986，1.28日，美國挑日，美國挑戰者號宇宙飛船起飛后戰者號宇宙飛船起飛后幾秒種發生幾秒種發生助推器中的橡助推器中的橡膠密封圈受熱膠密封圈受熱老化失效）老化失效）2003，2.1日，美國日，美國Columbia宇宙飛船在返回大宇宙飛船在返回大氣層時偏離軌道，發生爆炸，氣層時偏離軌道，

4、發生爆炸，7名宇航員全部名宇航員全部遇難。遇難。 2009.6.1日，日，2009年年6月月1日日14時，一架載有時，一架載有228人的人的法航空客法航空客A330起飛不久后與地面失去聯系。機上起飛不久后與地面失去聯系。機上228人全部遇難，其中包括人全部遇難，其中包括9名中國人名中國人400多件飛機殘骸和行李多件飛機殘骸和行李備餐廚房備餐廚房 2009.6.30日 一名14歲女孩幸存 2010年8月24日，河南航空VD8387在黑龍江 伊春空難，42人死亡 原因原因下降高度太低？下降高度太低？ 能見度太低？能見度太低？ 降落前飛機中部已起火？降落前飛機中部已起火？沖出跑道，免費洗澡沖出跑道，

5、免費洗澡 既然風箏會掛在電線上，我也會既然風箏會掛在電線上，我也會 落得好不如落得巧落得好不如落得巧 充當潛艇的波音充當潛艇的波音707707 2003年年12月月23日深夜日深夜22點點30分左右，開縣川東北氣分左右，開縣川東北氣礦發生大規模天然氣井噴事故，飄散出有毒氣體礦發生大規模天然氣井噴事故，飄散出有毒氣體H2S，造成附近村莊造成附近村莊243人遇難，傷者上萬人，人遇難，傷者上萬人，10多萬人被緊多萬人被緊急疏散。這次事故是世界石油天然氣開采史上最慘重的急疏散。這次事故是世界石油天然氣開采史上最慘重的事故，也是人類工業史上最大的悲劇性事件之一事故，也是人類工業史上最大的悲劇性事件之一損

6、失慘重的原因損失慘重的原因1 1、由于毒氣彌漫，無法進入災區及時搶救。、由于毒氣彌漫，無法進入災區及時搶救。2 2、時間、地形、風向不利。、時間、地形、風向不利。 深夜，山區，深夜，山區， 事故井在東南方，東南風，向西北逃，毒氣向西北追。事故井在東南方，東南風，向西北逃，毒氣向西北追。3 3、事故井硫化氫含量極高。事故井硫化氫含量極高。4 4、撤離通知傳達難度大。、撤離通知傳達難度大。5 5、群眾自救防御能力差、群眾自救防御能力差。 井噴事故的原因井噴事故的原因1 1、對高產出的礦井預測不足，對高含硫高產出的水平、對高產出的礦井預測不足，對高含硫高產出的水平井鉆井工藝還不成熟，現場作業人員違章

7、違規井鉆井工藝還不成熟，現場作業人員違章違規井井涌井噴的直接原因；涌井噴的直接原因； 2 2、井噴失控以后，沒有及時對放噴管線實施點火，、井噴失控以后，沒有及時對放噴管線實施點火，以致大量含有高濃度硫化氫的有害氣體噴出，造成了以致大量含有高濃度硫化氫的有害氣體噴出，造成了這次事故的擴大和嚴重。這次事故的擴大和嚴重。海上鉆井平臺海上鉆井平臺1988年年7月月6日日22時，英國帕玻爾時，英國帕玻爾阿爾法（阿爾法（Piper Alpha）平臺由于維修失誤，）平臺由于維修失誤，維修失誤導致泵過早啟動，石油泄維修失誤導致泵過早啟動，石油泄 漏，造成爆炸和火災；漏，造成爆炸和火災； 167167人死亡，受

8、傷人數未知，損失人死亡，受傷人數未知，損失$30$30億，整個海洋平臺被破壞億，整個海洋平臺被破壞2008.4,2008.4,中鐵二十四局在南昌英雄經濟開發區盧坑村施工時，中鐵二十四局在南昌英雄經濟開發區盧坑村施工時，不慎挖斷地下柴油輸油管道不慎挖斷地下柴油輸油管道 舀油現場舀油現場地下輸油管線腐蝕破裂，大量原油泄漏情況地下輸油管線腐蝕破裂，大量原油泄漏情況原油泄漏造成農田毀壞和環境污染情況原油泄漏造成農田毀壞和環境污染情況 20062006年年1212月月2727日日, , 尼日利亞紅十字會的一位尼日利亞紅十字會的一位發言人稱，尼日利亞最大城市拉各斯發言人稱，尼日利亞最大城市拉各斯輸油管輸油

9、管爆炸爆炸，死亡人數，死亡人數850850多人，多人，6060間房屋和間房屋和5252輛汽輛汽車被燒毀。車被燒毀。 原因：原因：“油耗子油耗子”偷油引發偷油引發輸油管爆炸輸油管爆炸輸油管道爆炸現場遍布燒焦的尸體輸油管道爆炸現場遍布燒焦的尸體 往自己的臉上往自己的臉上潑水沖洗潑水沖洗 20102010年年4 4月月2020日，位于美國路易斯安那州威尼日，位于美國路易斯安那州威尼斯東南約斯東南約8282公里處海面的一座鉆井平臺發生公里處海面的一座鉆井平臺發生爆炸并引發大火。爆炸并引發大火。 火勢持續大約火勢持續大約3636小時后，平臺沉入墨西哥灣，小時后，平臺沉入墨西哥灣，其底部油井自其底部油井自

10、4 4月月2424日起漏油不止，造成大面日起漏油不止，造成大面積原油污染。積原油污染。 水油交融水油交融墨西哥灣海面形成墨西哥灣海面形成“原油河原油河 一截被石油浸染的繩子一截被石油浸染的繩子 海鳥清洗海鳥清洗 原油塊原油塊 英國石油公司已為漏油事件支出英國石油公司已為漏油事件支出1010億多美元，分析人士認億多美元，分析人士認為，該公司今后用于清潔油污以及應付索賠的費用支出在為，該公司今后用于清潔油污以及應付索賠的費用支出在3030億美元至億美元至250250億美元之間。此外，漏油事件發生以來，該公司億美元之間。此外，漏油事件發生以來，該公司股價也大幅下跌股價也大幅下跌 2010年年7月月1

11、6日日18時時12分，遼寧省大連市大孤山新港碼頭輸油分，遼寧省大連市大孤山新港碼頭輸油 管道因爆裂引發爆炸起火，引發其中的管道因爆裂引發爆炸起火，引發其中的103號儲油罐起火號儲油罐起火 一艘一艘3030萬噸級外籍油輪泄油引發輸油管線爆炸，連續發生萬噸級外籍油輪泄油引發輸油管線爆炸，連續發生6 6次爆炸，泄漏原油污染的海域面積已從次爆炸，泄漏原油污染的海域面積已從5050平方公里蔓延至平方公里蔓延至183183公里。公里。 手工轉動手工轉動8 8萬次關閉閥門萬次關閉閥門 原因：有可能歸咎于外籍油輪卸油過程中的違規作業，即原因：有可能歸咎于外籍油輪卸油過程中的違規作業，即油輪在卸油時附加催化劑有

12、關？油輪在卸油時附加催化劑有關？ 后果：全部的直接損失估計將不超過后果：全部的直接損失估計將不超過3 3億元人民幣，對于周億元人民幣，對于周邊環境損失目前難以評估邊環境損失目前難以評估石油不僅影響水質和水中動、植物的生存，而且石油類石油不僅影響水質和水中動、植物的生存，而且石油類物質中的一些物質還可能通過食物鏈傳遞給人體。這些后物質中的一些物質還可能通過食物鏈傳遞給人體。這些后遺癥無疑將或多或少影響大連的海洋漁業遺癥無疑將或多或少影響大連的海洋漁業時間時間/ /地點地點原原 因因后后 果果19741974年年6 6月月FlixboroughFlixborough, ,英國英國化工廠的連接管斷裂

13、，環己烷泄化工廠的連接管斷裂，環己烷泄漏，發生爆炸漏，發生爆炸2828名工人當場死亡，幾百家居民房屋破名工人當場死亡，幾百家居民房屋破壞，高層建筑被拆毀壞，高層建筑被拆毀19761976年年7 7月月SevesoSeveso, , 意大利意大利三氯苯酚反應器內化學反應沒完三氯苯酚反應器內化學反應沒完即被關閉，保護圓盤失效，反應即被關閉，保護圓盤失效，反應物和劇毒的物和劇毒的副產品泄漏副產品泄漏死亡人數未知，大量的家畜死亡，死亡人數未知，大量的家畜死亡，2 2平方公里的土地顆粒無收，造成當地居平方公里的土地顆粒無收，造成當地居民極度恐慌民極度恐慌19791979年年3 3月月三哩島核電站三哩島核

14、電站核電站冷卻系統失效核電站冷卻系統失效無人傷亡，損失無人傷亡，損失$13$13億，核設施嚴重損壞，億，核設施嚴重損壞，無法再運轉無法再運轉19841984年年9 9月月Mexico CityMexico City，墨西，墨西哥哥LPGLPG管線斷裂，發生管線斷裂，發生5 5次次BLEVEBLEVE，2 2次火災和爆炸次火災和爆炸650650人死亡，人死亡，27002700人受傷，設備損失人受傷，設備損失$2$2千千萬萬19841984年年1212月月Bhopal,Bhopal,印度印度甲基甲基異氰酸鹽泄漏異氰酸鹽泄漏40004000人死亡，人死亡，200200，000000人受傷，賠償損人受

15、傷，賠償損失失$47$47億億19861986年年4 4月月ChernobylChernobyl核電站，核電站，前蘇聯前蘇聯電壓突然波動，反應堆電壓突然波動，反應堆鐵芯熔化鐵芯熔化3030人死亡，人死亡，500500人受傷，到人受傷，到19891989年底損失年底損失大于大于$55$55億，大量輻射物質釋放造成環境億，大量輻射物質釋放造成環境污染；幾千人慢性死亡污染；幾千人慢性死亡19881988年年7 7月月北海海洋平臺北海海洋平臺維修失誤導致泵過早啟動，石油維修失誤導致泵過早啟動，石油泄漏，造成爆炸和火災泄漏，造成爆炸和火災167167人死亡，受傷人數未知，損失人死亡，受傷人數未知，損失$

16、10$10億，整個海洋平臺被破壞億，整個海洋平臺被破壞19891989年年1010月月PasadenaPasadena，TexasTexas石油化工廠乙烯石油化工廠乙烯異丁烷異丁烷泄漏泄漏2323人死亡，人死亡，132132人受傷，損失人受傷，損失$70$70億億 2010年，印度一家地方法院對年，印度一家地方法院對1984年博帕爾毒氣泄漏事件做出年博帕爾毒氣泄漏事件做出判決，聯合碳化物（印度）有限公司的判決，聯合碳化物（印度）有限公司的7名印度籍高管當天被裁名印度籍高管當天被裁定因玩忽職守導致他人死亡，各自將面臨最高兩年的有期徒刑定因玩忽職守導致他人死亡，各自將面臨最高兩年的有期徒刑http

17、:/ 概述概述第二章第二章 失效分析基礎知識失效分析基礎知識第三章第三章 金屬構件常見失效形式及其判斷金屬構件常見失效形式及其判斷 第四章第四章 石油工業中的常見失效形式及原因石油工業中的常見失效形式及原因 第五章第五章 其他材料的失效分析其他材料的失效分析 第六章第六章 失效分析的思路、程序和基本技能失效分析的思路、程序和基本技能 第七章第七章 失效實例分析失效實例分析 第一章第一章 概論概論1-11-1、金屬構件的失效與失效分析、金屬構件的失效與失效分析構件構件：組成各種金屬設備的零部件：組成各種金屬設備的零部件 壓力容器壓力容器: :殼體、接管、連接結構、支座殼體、接管、連接結構、支座

18、換熱器：殼體、換熱管束、管板、支承換熱器：殼體、換熱管束、管板、支承產品產品構件構件 割草機割草機 300鋼琴鋼琴12,000汽車汽車 15,000波音波音 747-4006,000,000不同產品的構件數量不同產品的構件數量1 1、失效的定義失效的定義 構件不能正確行使其功能構件不能正確行使其功能 （美國（美國金屬手冊金屬手冊）l 當它完全不能工作時當它完全不能工作時l 仍然可以工作，但已不能令人滿意地實現預期的功能時仍然可以工作，但已不能令人滿意地實現預期的功能時l 受到嚴重損傷不能可靠而安全地繼續使用，必須立即從產受到嚴重損傷不能可靠而安全地繼續使用，必須立即從產 品或裝備上拆下來進行修

19、理或更換時品或裝備上拆下來進行修理或更換時1-11-1、金屬構件的失效與失效分析、金屬構件的失效與失效分析2 2、失效分析、失效分析定義定義 判斷失效構件的失效模式，查找失效機理和原因判斷失效構件的失效模式，查找失效機理和原因分類分類 事前分析事前分析 事中分析事中分析 事后分析事后分析1-11-1、金屬構件的失效與失效分析、金屬構件的失效與失效分析1-21-2、失效分析的意義、目的、任務、失效分析的意義、目的、任務1 1、失效分析的目的、失效分析的目的 明確失效原因與機理，找出解決此類問題的辦法明確失效原因與機理，找出解決此類問題的辦法2 2、失效分析的意義、失效分析的意義 1 1）促進科學

20、技術的發展）促進科學技術的發展 1-21-2、失效分析的意義、目的、任務、失效分析的意義、目的、任務 19 19世紀中期，鐵路運輸出現世紀中期，鐵路運輸出現 不久，頻繁出現車軸斷裂不久，頻繁出現車軸斷裂 大量失效分析和試驗，找到原因大量失效分析和試驗，找到原因疲勞疲勞 二戰期間，美國二戰期間，美國25002500艘全焊接結構艘全焊接結構“自由輪自由輪”發生破壞，發生破壞， 238238艘報廢，艘報廢，1919艘沉沒，其中艘沉沒，其中2424艘甲板完全斷裂艘甲板完全斷裂 事故發生地點：美國事故發生地點：美國- -冰島冰島- -英國北大西洋航線，英國北大西洋航線， 氣溫：零度以下氣溫：零度以下 原

21、因：低溫韌性轉變原因：低溫韌性轉變2 2、失效分析的意義、失效分析的意義 2 2）提高裝備及其構件的質量）提高裝備及其構件的質量1-21-2、失效分析的意義、目的、任務、失效分析的意義、目的、任務 日本，機械產品曾因低劣聞名于世， 目前，質量在世界范圍內占有優勢 豐田皇冠、凌志、筆記本、相機、鋼琴 30多年前系統分析各國金屬設備失效情況，著重 研究失效原因及改進措施 汽車召回事件：雷克薩斯、卡羅拉、花冠等 四川普光氣田的開發，不銹鋼、密封圈的研發四川普光氣田的開發，不銹鋼、密封圈的研發2 2、失效分析的意義、失效分析的意義3 3）具有高的經濟效益和社會效益）具有高的經濟效益和社會效益4 4）可

22、為裁決）可為裁決事故責任事故責任、偵破犯罪案件、開展技術保險、偵破犯罪案件、開展技術保險業務、修改和制訂產品質量標準等提供可靠的科學技業務、修改和制訂產品質量標準等提供可靠的科學技術依據術依據1-21-2、失效分析的意義、目的、任務、失效分析的意義、目的、任務 某磷肥廠從國外進口的價值幾十萬美元的設備，使用不到9個月，主機葉片撕裂 告知外商，返回處理意見為操作者違章引起應力腐蝕斷裂 該廠是存在PH控制問題，葉片邊緣有應力腐蝕現象； 進一步分析，葉片斷裂起裂點不在應力腐蝕區，在葉片焊縫區，表明由焊接質量不良引起 再次與外商交涉，承認產品質量問題，同意賠償3 3、失效分析的任務失效分析的任務判斷失

23、效性質判斷失效性質分析失效原因分析失效原因采取措施提高材料或產品的失效抗力采取措施提高材料或產品的失效抗力1-3. 1-3. 金屬構件的失效形式及失效原因金屬構件的失效形式及失效原因 失效形式失效形式 彈性變形失效彈性變形失效 塑性變形失效塑性變形失效 韌性斷裂失效韌性斷裂失效 脆性斷裂失效脆性斷裂失效 疲勞斷裂失效疲勞斷裂失效 腐蝕失效腐蝕失效 磨損失效磨損失效 失效原因失效原因 設計不合理設計不合理 選材不當及材料腐蝕選材不當及材料腐蝕 制造工藝不合理制造工藝不合理 使用操作不當和維修不當使用操作不當和維修不當1-41-4、失效分析與其他學科的關系、失效分析與其他學科的關系一門新興的綜合性

24、的技術學科一門新興的綜合性的技術學科涉及材料科學、力學、摩擦學、腐蝕學、機械制涉及材料科學、力學、摩擦學、腐蝕學、機械制造工藝學、無損檢驗等多門學科造工藝學、無損檢驗等多門學科 許多學科為失效分析服務，失效分析結果又促進許多學科為失效分析服務，失效分析結果又促進其他學科的發展其他學科的發展 火車斷軸火車斷軸 疲勞概念疲勞概念 大量重復應力實驗大量重復應力實驗 S-N疲勞曲線和疲勞極限疲勞曲線和疲勞極限 彗星號噴氣式客機墜落后開展研究，伊麗莎白二世彗星號噴氣式客機墜落后開展研究，伊麗莎白二世號輪船葉片失效分析號輪船葉片失效分析 疲勞研究新篇章疲勞研究新篇章 20世紀世紀40年代英國皇家飛機失事，

25、年代英國皇家飛機失事，20世紀世紀50年代美國年代美國數起電站設備飛裂事故數起電站設備飛裂事故 金屬氫脆金屬氫脆 金屬氫脆與應力腐蝕斷裂的發現及機理認識金屬氫脆與應力腐蝕斷裂的發現及機理認識 ， 推動推動腐蝕學科發展腐蝕學科發展1 1）歷史發展的三階段）歷史發展的三階段失效分析的初級階段失效分析的初級階段第一次世界工業革命前，簡單的手工生產時期第一次世界工業革命前，簡單的手工生產時期金屬制品規模小、數量少，未重視失效，處于現象描述和經驗階段金屬制品規模小、數量少，未重視失效，處于現象描述和經驗階段近代失效分析階段近代失效分析階段世界工業革命開始，生產大發展時期世界工業革命開始，生產大發展時期金

26、屬制品向大型、復雜、多功能開拓。失效頻繁引起重視，促使斷金屬制品向大型、復雜、多功能開拓。失效頻繁引起重視，促使斷裂力學的誕生裂力學的誕生現代失效分析階段現代失效分析階段2020世紀世紀5050年代以后，電子行業、微觀觀測儀器的出現，年代以后，電子行業、微觀觀測儀器的出現，失效分析發展為獨立學科失效分析發展為獨立學科1-51-5、失效分析的歷史發展與現狀、失效分析的歷史發展與現狀 2 2）現狀）現狀美國美國：每年由于斷裂事故及有關的失效分析耗資達：每年由于斷裂事故及有關的失效分析耗資達11401140億美元，相當于國民經濟總產值的億美元，相當于國民經濟總產值的4%4%。 涉及國防及尖端部門的軍

27、工、核工業、宇航等的失效分涉及國防及尖端部門的軍工、核工業、宇航等的失效分析在國家的研究機構析在國家的研究機構( (如橡樹嶺國立研究所、肯尼迪中心如橡樹嶺國立研究所、肯尼迪中心、約翰遜中心、西南研究院等、約翰遜中心、西南研究院等) )進行進行 民用工業的失效分析是在大公司的研究機構民用工業的失效分析是在大公司的研究機構( (如如AmocoAmoco的的研究中心研究中心) )進行進行 還有一大批商業性的失效分析公司還有一大批商業性的失效分析公司 英國英國 國立工程研究所國立工程研究所(NEL)(NEL) 國立物理研究所國立物理研究所(NPL)(NPL) 焊接研究所焊接研究所(WL)(WL) 中央

28、電力局中央電力局(CEGB)(CEGB) 英國石油英國石油(BP)(BP) 英國煤氣天然氣公司英國煤氣天然氣公司(BG)(BG)19941994年出版年出版“工程失效分析工程失效分析”國際性刊物國際性刊物德國德國： 有有500500個研究機構及保險公司專門從事失效分析工作，可個研究機構及保險公司專門從事失效分析工作，可稱為失效分析工作組織化程度最高的國家。稱為失效分析工作組織化程度最高的國家。 德國有專門的德國有專門的“機械失效機械失效”雜志，在國際上享有崇高聲雜志，在國際上享有崇高聲譽譽日本日本 東京大學、東京工業大學、東北大學以及國立的日本原東京大學、東京工業大學、東北大學以及國立的日本原

29、子力研究所、金屬材料技術研究所、產業安全研究所等子力研究所、金屬材料技術研究所、產業安全研究所等，均積極從事失效分析預測預防的研究工作，均積極從事失效分析預測預防的研究工作 我國從我國從7070年代起在全國范圍內加強失效分析工作年代起在全國范圍內加強失效分析工作1980198019931993年：召開六次數百人參加的全國失效分析學術會議并出版年：召開六次數百人參加的全國失效分析學術會議并出版了論文集。了論文集。19871987年：成立了失效分析與預防工作委員會，在全國范圍組建了年：成立了失效分析與預防工作委員會，在全國范圍組建了“失失效分析網點效分析網點”機構。機構。19891989年：國務院

30、發布了年：國務院發布了“特別重大事故調查程序暫行規定特別重大事故調查程序暫行規定”，并同時，并同時組建了組建了“全國安全生產委員會專家組全國安全生產委員會專家組”。19921992年年1212月：全國月：全國2222個一級學會聯合召開了個一級學會聯合召開了“機電機電裝備失效分析預測預防戰略研討會裝備失效分析預測預防戰略研討會”19941994年年7 7月：中國科協組建了有月：中國科協組建了有2424個一級學會參加個一級學會參加的最高權威機構的最高權威機構“全國失效分析與預防中心全國失效分析與預防中心”，師，師昌緒等院士為中心的名譽主任或高級顧問昌緒等院士為中心的名譽主任或高級顧問 中國機械工程

31、學會失效分析分會（前身為中國機械中國機械工程學會失效分析分會（前身為中國機械工程學會失效分析工作委員會）成立于工程學會失效分析工作委員會）成立于19861986年年8 8月，月，19931993年更名為中國機械工程學會失效分析分會。失年更名為中國機械工程學會失效分析分會。失效分析分會已在全國發展了效分析分會已在全國發展了7 7個專業委員會（組）、個專業委員會（組）、4444個全國性失效分析網點單位、上千名失效分析專個全國性失效分析網點單位、上千名失效分析專家和失效分析工程師。家和失效分析工程師。 現任主任委員為李鶴林院士，陳蘊博院士、柯偉院現任主任委員為李鶴林院士，陳蘊博院士、柯偉院士、涂銘旌

32、院士、徐濱士院士和鐘群鵬院士為分會士、涂銘旌院士、徐濱士院士和鐘群鵬院士為分會的顧問。學會秘書處設在北京航空航天大學內的顧問。學會秘書處設在北京航空航天大學內 北航、華南理工、上海交大、中石油管材所北航、華南理工、上海交大、中石油管材所1-61-6、失效分析工作者的主要任務和業務素質、失效分析工作者的主要任務和業務素質1 1、主要任務、主要任務 收集關于失效構件的相關信息收集關于失效構件的相關信息 宏觀檢驗宏觀檢驗 微觀分析微觀分析 綜合性分析綜合性分析 模擬試驗模擬試驗2 2、業務要求、業務要求知識面要廣知識面要廣高度的事業心與責任感高度的事業心與責任感熟練運用分析技術手段熟練運用分析技術手

33、段正確分析思路及良好判斷能力正確分析思路及良好判斷能力 良好的合作精神良好的合作精神第一章第一章 知識點知識點 失效的定義失效的定義 失效分析的定義失效分析的定義 失效分析的意義失效分析的意義第二章第二章 失效分析基礎知識失效分析基礎知識2-1.2-1.金屬構件中可能引起失效的常見缺陷金屬構件中可能引起失效的常見缺陷2.1.1 2.1.1 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷鑄造：將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進鑄型鑄造：將金屬熔煉成符合一定要求的液體并澆進鑄型 里，經冷卻凝固、清整處理后得到有預定形里，經冷卻凝固、清整處理后得到有預定形 狀、尺寸和性能的鑄件的工藝過程狀、尺寸和性能的鑄件的工

34、藝過程 縮孔縮孔 疏松疏松 偏析偏析 內裂紋內裂紋 氣泡氣泡 白點白點 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷 2.1.1 2.1.1 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷1) 1) 縮孔與疏松縮孔與疏松縮孔縮孔： 金屬在冷凝過程中由于體積的收縮而在鑄錠金屬在冷凝過程中由于體積的收縮而在鑄錠或鑄件心部形成管狀或鑄件心部形成管狀( (或喇叭狀或喇叭狀) )或分散的孔洞或分散的孔洞 縮孔的形成縮孔的形成 純金屬、共晶成分合金、凝固溫度范圍窄的合金，澆注后純金屬、共晶成分合金、凝固溫度范圍窄的合金，澆注后在型腔內是由表及里的凝固過程。在凝固過程中，如果得在型腔內是由表及里的凝固過程。在凝固過程中，如果得不到合

35、金液的補充，在鑄件最后凝固的地方產生縮孔。不到合金液的補充，在鑄件最后凝固的地方產生縮孔。縮縮 孔孔古錢幣古錢幣縮孔縮孔厚重大錢容易產生厚重大錢容易產生 根據鑄件順序凝固的規律，鑄幣遠離澆冒口的部位最先根據鑄件順序凝固的規律，鑄幣遠離澆冒口的部位最先凝固，然后是靠近澆冒口的部分凝固，最后才是澆冒口本凝固，然后是靠近澆冒口的部分凝固，最后才是澆冒口本身凝固。身凝固。 當鑄幣在凝固過程中發生收縮時，最先凝固的部分可以當鑄幣在凝固過程中發生收縮時，最先凝固的部分可以得到較慢凝固部分的補縮，而較慢凝固的部分會得到澆冒得到較慢凝固部分的補縮，而較慢凝固的部分會得到澆冒口的補縮。口的補縮。 在大多數情況下

36、，縮孔都集中在澆冒口中。但是，當澆在大多數情況下，縮孔都集中在澆冒口中。但是，當澆冒口設置過小或澆冒口中的金屬液不足以滿足鑄幣的補縮冒口設置過小或澆冒口中的金屬液不足以滿足鑄幣的補縮需求時，就會在鑄幣的邊緣產生縮孔需求時，就會在鑄幣的邊緣產生縮孔 縮孔的影響因素縮孔的影響因素 液態金屬的溫度液態金屬的溫度 溫度越高，液、固相體積差大，縮孔體積大溫度越高，液、固相體積差大，縮孔體積大 鑄錠的大小鑄錠的大小鑄型壁越薄，受熱越快，液態金屬不易冷卻，剛澆完鑄型時鑄型壁越薄，受熱越快，液態金屬不易冷卻，剛澆完鑄型時的液態金屬體積越大，縮孔越大的液態金屬體積越大，縮孔越大 冷卻條件冷卻條件急劇冷卻時澆注金

37、屬，可以避免形成集中縮孔急劇冷卻時澆注金屬，可以避免形成集中縮孔在金屬的整個體積中分布許多細小縮孔，即在金屬的整個體積中分布許多細小縮孔，即疏松疏松 2.1.1 2.1.1 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷疏松形成過程示意圖疏松形成過程示意圖疏疏 松松 疏松分類疏松分類 枝晶疏松枝晶疏松 晶間疏松晶間疏松 疏松的危害疏松的危害 鑄件中存在疏松，顯著降低力學性能，可能成為疲鑄件中存在疏松，顯著降低力學性能，可能成為疲勞源勞源 鋼材中存在疏松，降低力學性能鋼材中存在疏松，降低力學性能 金屬中存在疏松，對機加工后的表面粗糙度有影響金屬中存在疏松，對機加工后的表面粗糙度有影響 2.1.1 2.1.1

38、鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷金屬冷凝以樹枝晶形式結晶，在樹枝晶的晶軸凝固后金屬體積收縮，軸間金屬溶液不足得不到補充，形成晶軸間顯微縮孔各處晶粒基本凝固后，由于晶粒間的金屬溶液不足而又得不到補充，形成晶粒間的顯微縮孔2 2）偏析）偏析定義定義：金屬在冷凝過程中，由于某些因素的影響形：金屬在冷凝過程中，由于某些因素的影響形成的化學成分不均勻現象成的化學成分不均勻現象分類分類 晶內偏析與晶間偏析晶內偏析與晶間偏析 區域偏析區域偏析 比重偏析比重偏析 2.1.1 2.1.1 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷 晶內偏析晶內偏析（枝晶偏析）：由于擴散不足，在凝固后的金屬中，（枝晶偏析）：由于擴散不足，

39、在凝固后的金屬中，存在晶體范圍內的成分不均勻現象存在晶體范圍內的成分不均勻現象 晶間偏析晶間偏析：先凝固晶體與后凝固晶體的成分不均勻現象：先凝固晶體與后凝固晶體的成分不均勻現象 區域偏析區域偏析：金屬冷凝時由于外層與心部組元溶點不同造成的：金屬冷凝時由于外層與心部組元溶點不同造成的偏析偏析 比重偏析比重偏析：金屬冷凝時溶液密度不同形成的化學成分不均勻：金屬冷凝時溶液密度不同形成的化學成分不均勻現象現象 2.1.1 2.1.1 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷橫向，低倍方形偏析橫向，低倍方形偏析100倍金屬鑄件凝固后的組織形貌金屬鑄件凝固后的組織形貌純金屬純金屬固溶體合金固溶體合金加變質劑合金加

40、變質劑合金填砂澆鑄葉片根部的枝晶填砂澆鑄葉片根部的枝晶(紅色紅色) W-Mo-Ni鑄造合金鑄造合金 （鑄造鎳基高溫合金）（鑄造鎳基高溫合金） 3 3）氣泡和白點）氣泡和白點 2.1.1 2.1.1 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷氣氣 泡泡侵入氣孔侵入氣孔析出氣孔析出氣孔由于鑄型中形成的氣體侵入了金屬液并且沒有逸出型腔外而形成 熔煉過程中金屬液吸收了較多的氣體而形成 氣泡的危害：氣泡的危害： 減少金屬鑄件的有效截面，由于缺口效應，大大減少金屬鑄件的有效截面，由于缺口效應，大大降低材料強度降低材料強度鑄錠表面有氣泡，在隨后的鍛壓時可能形成細紋或鑄錠表面有氣泡，在隨后的鍛壓時可能形成細紋或裂縫裂縫

41、在某些合金中，可能產生偏析，導致裂縫在某些合金中，可能產生偏析，導致裂縫 2.1.1 2.1.1 鑄態金屬組織缺陷鑄態金屬組織缺陷白點白點 氫氫 橫截面：短小不連續橫截面：短小不連續發絲狀裂縫發絲狀裂縫 縱截面：表面光滑、縱截面：表面光滑、銀白色的圓形或橢圓型銀白色的圓形或橢圓型斑點（白點）斑點（白點）危害：縱向抗拉強度與彈性極限下降不多，伸長率顯著下降；危害：縱向抗拉強度與彈性極限下降不多，伸長率顯著下降； 橫向力學性能比縱向降低更多橫向力學性能比縱向降低更多2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷 通過鍛造和軋制工序，可以改善或消除鑄態金屬的通過鍛造和軋制工序，可以

42、改善或消除鑄態金屬的某些缺陷（疏松、起泡）某些缺陷（疏松、起泡） 如果工藝不當，會產生缺陷組織如果工藝不當，會產生缺陷組織 內部組織缺陷內部組織缺陷 表面缺陷表面缺陷 鍛造：利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產鍛造：利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生生 塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形 狀和尺寸鍛件的加工方法狀和尺寸鍛件的加工方法 1 1）內部組織缺陷）內部組織缺陷（1 1）粗大的魏氏體組織）粗大的魏氏體組織 形成：在熱軋或停鍛溫度較高時，由于奧氏體晶粒粗大，形成：在熱軋或停鍛溫度較高時，由于奧氏體晶粒粗大，在隨后冷卻時先析出物沿晶界析出，并

43、以一定方向向晶粒在隨后冷卻時先析出物沿晶界析出，并以一定方向向晶粒內部生長，或平行排列，或成一定角度。內部生長，或平行排列，或成一定角度。 危害：材料脆性增大，強度下降危害：材料脆性增大，強度下降魏氏體組織魏氏體組織（2 2）網絡狀碳化物及帶狀組織）網絡狀碳化物及帶狀組織 破壞材料性能的均勻性和連貫性，是工、模具過早失效的破壞材料性能的均勻性和連貫性，是工、模具過早失效的內在因素內在因素2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷網狀碳化物網狀碳化物碳素工具鋼帶狀組織帶狀組織（3 3）鋼材表層脫碳）鋼材表層脫碳鋼加熱時，金屬表層的碳原子燒損，使金屬表層碳鋼加熱時，金屬表層的

44、碳原子燒損，使金屬表層碳成分低于內層的現象成分低于內層的現象危害：脫碳層硬度、強度較低，受力時易開裂而成危害：脫碳層硬度、強度較低，受力時易開裂而成為裂源為裂源2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷軸承鋼，熱處理時保護氣體軸承鋼，熱處理時保護氣體N2流量不夠，爐內殘存流量不夠，爐內殘存O2 2 2）表面缺陷）表面缺陷定義：影響鋼材表面完整性和表面粗糙度等的表面質量的缺定義：影響鋼材表面完整性和表面粗糙度等的表面質量的缺陷陷分類分類 折疊折疊 劃痕劃痕 結疤結疤 表面裂紋表面裂紋 分層分層2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷（1 1）折疊）折

45、疊形成：材料表面在前一道鍛、軋中所產生的尖角，在隨后的形成：材料表面在前一道鍛、軋中所產生的尖角，在隨后的鍛、軋時壓入金屬本身而形成的鍛、軋時壓入金屬本身而形成的形貌：直線狀、鋸齒狀，分布于鋼材的全長，或斷續狀局部形貌：直線狀、鋸齒狀，分布于鋼材的全長，或斷續狀局部分布，深淺不一分布，深淺不一鋼材表面的折疊，采用機加工方法可去除；型材表面因不再鋼材表面的折疊，采用機加工方法可去除；型材表面因不再進行機加工，如果表面存在嚴重折疊，不能使用進行機加工，如果表面存在嚴重折疊，不能使用2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷鋼管內壁的折疊和結疤鋼管內壁的折疊和結疤折疊折疊（2

46、2）劃痕（刮傷、擦傷）劃痕（刮傷、擦傷） 在生產、運輸過程中，鋼材表面受到機械刮傷形成的溝痕在生產、運輸過程中，鋼材表面受到機械刮傷形成的溝痕 危害危害降低金屬的強度降低金屬的強度造成應力集中導致斷裂造成應力集中導致斷裂裂紋或裂紋擴展的中心裂紋或裂紋擴展的中心2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷（3 3）結疤）結疤 金屬錠及型材表面由于處理不當造成的粗糙不平的凹坑金屬錠及型材表面由于處理不當造成的粗糙不平的凹坑 危害危害如果還進行切削加工，則對材料質量損害不大如果還進行切削加工，則對材料質量損害不大在板材上（薄板），成為腐蝕中心，在板材上（薄板），成為腐蝕中心，制造

47、彈簧的鋼材，不允許存在結疤（應力集中，產生疲勞裂紋）制造彈簧的鋼材，不允許存在結疤（應力集中，產生疲勞裂紋）2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷（4 4）分層）分層 由于非金屬夾雜、未焊合的內裂紋、殘余縮孔、氣孔等，由于非金屬夾雜、未焊合的內裂紋、殘余縮孔、氣孔等，使剪切后的鋼材斷面呈黑線或黑帶，將鋼材分離成兩層或使剪切后的鋼材斷面呈黑線或黑帶，將鋼材分離成兩層或多層的現象多層的現象（5 5）表面裂紋）表面裂紋 由于鋼中高硫低錳引起熱脆、非金屬夾雜物過多、銅含量由于鋼中高硫低錳引起熱脆、非金屬夾雜物過多、銅含量過高等造成的鋼材表面出現的網狀龜裂或缺口過高等造成的鋼材

48、表面出現的網狀龜裂或缺口2.1.2 2.1.2 金屬鍛造及軋制件缺陷金屬鍛造及軋制件缺陷MnSQ345A熱軋鋼板的裂紋，出現分層熱軋鋼板的裂紋，出現分層 鋁合金梁鍛造裂紋鋁合金梁鍛造裂紋原因：鍛造變形力過大，終鍛溫度低原因：鍛造變形力過大，終鍛溫度低2.1.3 2.1.3 夾雜物及其對鋼性能的影響夾雜物及其對鋼性能的影響 鋼中非金屬夾雜物為數不多，但對性能的影響不容忽視鋼中非金屬夾雜物為數不多，但對性能的影響不容忽視 夾雜物對鋼力學性能和工藝性能的影響，主要降低材料的塑夾雜物對鋼力學性能和工藝性能的影響，主要降低材料的塑性、韌性和疲勞性能，尤其當夾雜物以不利的形狀及分布特性、韌性和疲勞性能，尤

49、其當夾雜物以不利的形狀及分布特征存在時，對材料的力學性能的影響更為嚴重。征存在時，對材料的力學性能的影響更為嚴重。 統計結果表明，機械零件的失效，疲勞破壞占統計結果表明，機械零件的失效，疲勞破壞占90%以上。以上。 鋼中非金屬夾雜物尤其是表面夾雜物的危害性在于鋼中非金屬夾雜物尤其是表面夾雜物的危害性在于破壞鋼集體的連續性，造成應力集中，促進疲勞裂破壞鋼集體的連續性，造成應力集中，促進疲勞裂紋的產生，在一定程度上加速裂紋的擴展，從而加紋的產生，在一定程度上加速裂紋的擴展，從而加速了疲勞破壞的過程。速了疲勞破壞的過程。鑒別夾雜物的方法有宏觀的和微觀的兩大類：鑒別夾雜物的方法有宏觀的和微觀的兩大類：

50、 宏觀鑒別法：較為常用的有斷口鑒別法、硫印、酸宏觀鑒別法：較為常用的有斷口鑒別法、硫印、酸侵和熱蝕、超聲波鑒定法等；侵和熱蝕、超聲波鑒定法等； 微觀鑒別法：常用的有化學分析法、巖相法、金相微觀鑒別法：常用的有化學分析法、巖相法、金相法、法、X-RayX-Ray衍射和電子顯微鏡觀察等，可以確定夾雜衍射和電子顯微鏡觀察等，可以確定夾雜物的種類、形狀、性質和分布，其中物的種類、形狀、性質和分布，其中金相法金相法的使用最的使用最為廣泛。為廣泛。2.1.3 2.1.3 夾雜物及其對鋼性能的影響夾雜物及其對鋼性能的影響 1 1）夾雜物的分類（變形能力分類）夾雜物的分類（變形能力分類）脆性夾雜物脆性夾雜物

51、無塑性變形的簡單氧化物：無塑性變形的簡單氧化物：AlAl2 2O O3 3、CrCr2 2O O3 3 雙氧化物：雙氧化物：FeO.AlFeO.Al2 2O O3 3 氮化物：氮化物：TiNTiN、AlNAlN 不變形的球狀、點狀：硅酸鹽（含不變形的球狀、點狀：硅酸鹽（含SiOSiO2 2高）高）Al2O3夾雜物 暗場明場TiNTiN夾雜物夾雜物 明場中呈淡黃色明場中呈淡黃色暗場中不透明暗場中不透明FeO.Al2O3夾雜物夾雜物鐵錳硅酸鹽夾雜物鐵錳硅酸鹽夾雜物裂紋優先在較大的夾雜物與基體交界處產生裂紋優先在較大的夾雜物與基體交界處產生鋁酸鈣鋁酸鈣鈣硅酸鹽鈣硅酸鹽 （1000）正交偏光金相照片正

52、交偏光金相照片v 塑性夾雜物塑性夾雜物MnSMnS：變形率高，產生裂紋傾向小，沿加工變形方：變形率高，產生裂紋傾向小，沿加工變形方向呈條帶狀分布向呈條帶狀分布2.1.3 2.1.3 夾雜物及其對鋼性能的影響夾雜物及其對鋼性能的影響MnS夾雜物夾雜物MnS或或FeS固溶體型夾雜固溶體型夾雜半塑性變形夾雜物半塑性變形夾雜物復合的鋁硅酸鹽夾雜物復合的鋁硅酸鹽夾雜物 基體在熱加工時產生塑性變形，基體中的夾雜物不變基體在熱加工時產生塑性變形，基體中的夾雜物不變形，隨鋼基體變形而延伸，脆性夾雜物不變形，阻礙鄰形，隨鋼基體變形而延伸，脆性夾雜物不變形，阻礙鄰近的塑性夾雜物自由延伸，遠離脆性物部分沿鋼基體變近

53、的塑性夾雜物自由延伸，遠離脆性物部分沿鋼基體變形方向自由延伸形方向自由延伸2.1.3 2.1.3 夾雜物及其對鋼性能的影響夾雜物及其對鋼性能的影響鋁硅酸鹽夾雜物鋁硅酸鹽夾雜物復合夾雜物的變形行為復合夾雜物的變形行為2 2）夾雜物對鋼性能的影響）夾雜物對鋼性能的影響夾雜物變形性對鋼性能的影響夾雜物變形性對鋼性能的影響 變形變形率率V V：0-10-1， V V小，易在交界處產生應力集中，產生微裂紋小，易在交界處產生應力集中，產生微裂紋夾雜物引起應力集中夾雜物引起應力集中2.1.3 2.1.3 夾雜物及其對鋼性能的影響夾雜物及其對鋼性能的影響 夾雜物與鋼的韌性夾雜物與鋼的韌性 夾雜物形成裂源夾雜物

54、形成裂源 夾雜物造成鋼材局部應力集中夾雜物造成鋼材局部應力集中 夾雜物本身斷裂或與基體交界面產生斷裂而成為裂紋源夾雜物本身斷裂或與基體交界面產生斷裂而成為裂紋源 夾雜物與裂紋擴展夾雜物與裂紋擴展 含有夾雜物的鋼在斷裂過程中，先在顆粒較大的夾雜物處開裂形含有夾雜物的鋼在斷裂過程中，先在顆粒較大的夾雜物處開裂形成孔洞，孔洞的聚集和長大通過顆粒較小的碳化物與鋼基體分離，成孔洞，孔洞的聚集和長大通過顆粒較小的碳化物與鋼基體分離，形成較大的裂紋，導致鋼的斷裂形成較大的裂紋，導致鋼的斷裂2.1.3 2.1.3 夾雜物及其對鋼性能的影響夾雜物及其對鋼性能的影響 夾雜物的影響夾雜物的影響X70 X70 金相組

55、織金相組織多邊形鐵素體多邊形鐵素體 M-AM-A夾雜物夾雜物平行軋制方向垂直軋制方向拉伸斷口拉伸斷口SEM、能譜分析、能譜分析兩種裂紋：與夾雜物無關，兩種裂紋：與夾雜物無關，在夾雜物在夾雜物A A右邊；起源于夾雜右邊；起源于夾雜物物B BA：富硅B：富鋁夾雜物富鋁，與基夾雜物富鋁，與基體間有微裂紋體間有微裂紋夾雜物富硅，夾雜物富硅，與基體間無裂與基體間無裂紋紋2.1.4 2.1.4 金屬焊接組織缺陷金屬焊接組織缺陷焊接：兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的焊接：兩種或兩種以上同種或異種材料通過原子或分子之間的 結合和擴散連接成一體的工藝過程結合和擴散連接成一體的工藝過程 焊接接頭的

56、宏觀區域結構焊接接頭的宏觀區域結構焊縫：一般采用優質焊條，不容易出現裂紋焊縫：一般采用優質焊條，不容易出現裂紋熱影響區熱影響區(HAZ)(HAZ)：最薄弱部分，很窄（：最薄弱部分，很窄（mmmm），有過熱組織），有過熱組織（ 晶粒粗大晶粒粗大 低，易開裂）低，易開裂）母材母材HAZ力學性能不力學性能不均勻性示意圖均勻性示意圖 金屬焊接組織缺陷金屬焊接組織缺陷咬邊咬邊氣孔氣孔未焊透未焊透夾渣夾渣 焊接裂紋焊接裂紋 熱裂紋熱裂紋 再熱裂紋再熱裂紋 冷裂紋冷裂紋 層狀撕裂層狀撕裂2.1.4 2.1.4 金屬焊接組織缺陷金屬焊接組織缺陷焊接缺陷焊接缺陷 熱裂紋：在高溫下產生，沿熱裂紋：在高溫下產生，沿

57、 晶界開裂晶界開裂結晶裂紋結晶裂紋：焊縫結晶時：焊縫結晶時 特征：焊縫斷面上有氧化色彩特征：焊縫斷面上有氧化色彩高溫液化裂紋高溫液化裂紋：焊接熱循環峰值溫度作用：焊接熱循環峰值溫度作用低熔點共晶組成物低熔點共晶組成物( (如如 S S、P P、SiSi、Ni)Ni)重新熔化重新熔化 收縮應力作用下收縮應力作用下 沿沿 晶界晶界開裂開裂多邊化裂紋多邊化裂紋： 剛凝固金屬存在很多晶格缺陷和物理化學不均勻，剛凝固金屬存在很多晶格缺陷和物理化學不均勻，在一定溫度和應力作用下，晶格缺陷移動、聚集，形成二次邊在一定溫度和應力作用下，晶格缺陷移動、聚集，形成二次邊界，組織疏松，受少量拉伸變形，沿多邊化邊界開

58、裂界，組織疏松，受少量拉伸變形，沿多邊化邊界開裂不銹鋼焊接產生的熱裂紋 再熱裂紋：厚板結構焊后進行消除應力熱處理再熱裂紋：厚板結構焊后進行消除應力熱處理, , 在在HAZHAZ區的粗晶區的粗晶 部位產生裂紋，沿晶界開裂部位產生裂紋，沿晶界開裂 與熱裂紋本質不同，只在一定的溫度區間敏感（與熱裂紋本質不同，只在一定的溫度區間敏感（550- 550- 650 650），熱裂紋發生在固相線附近，熱裂紋發生在固相線附近 冷裂紋：在鋼的冷裂紋：在鋼的 Ms Ms 點附近，由于拘束應力、淬硬組織和氫點附近，由于拘束應力、淬硬組織和氫的作用，發生于焊接接頭的裂紋的作用，發生于焊接接頭的裂紋延遲裂紋延遲裂紋淬火

59、裂紋淬火裂紋低塑性脆化裂紋低塑性脆化裂紋 層狀撕裂：屬低溫開裂，在軋制鋼材內部存在分層夾雜物和層狀撕裂：屬低溫開裂，在軋制鋼材內部存在分層夾雜物和焊接時產生的垂直軋制方向的應力，使焊接時產生的垂直軋制方向的應力，使HAZHAZ附近產生臺階狀的層附近產生臺階狀的層狀開裂。狀開裂。焊縫表面環狀裂紋異種材料焊接裂紋裂紋的線形孔裂紋分類裂紋分類基本特征基本特征敏感溫度區敏感溫度區間間被焊材料被焊材料位置位置裂紋走裂紋走向向熱裂紋熱裂紋結晶裂紋結晶裂紋低溶共晶液態薄低溶共晶液態薄膜，拉應力作用膜，拉應力作用下開裂下開裂固相線溫度固相線溫度以上稍高溫以上稍高溫度度碳鋼、低中碳鋼、低中合金鋼、奧合金鋼、奧氏

60、體鋼氏體鋼焊縫上、焊縫上、少量在少量在HZA沿奧氏沿奧氏體晶界體晶界多邊化裂多邊化裂紋紋晶格缺陷、二次晶格缺陷、二次邊界邊界再結晶溫度再結晶溫度純金屬、單純金屬、單相奧氏體合相奧氏體合金金焊縫上、焊縫上、少量在少量在HZA沿奧氏沿奧氏體晶界體晶界高溫液化高溫液化裂紋裂紋峰值溫度，層間峰值溫度，層間重溶重溶固相線溫度固相線溫度以下稍低溫以下稍低溫度度奧氏體鋼、奧氏體鋼、鎳基合金鎳基合金HAZ，多，多層焊層間層焊層間沿晶界沿晶界再熱裂紋再熱裂紋厚板，去應力處厚板，去應力處理理600-700回回火處理火處理有沉淀強化有沉淀強化的鋼的鋼CGHAZ沿晶界沿晶界冷裂紋冷裂紋延遲裂紋延遲裂紋延遲性延遲性MS