（武钢研究院，湖北 武汉 430080）

架桥机大臂钢板开裂分析

张彦文，张友登，王志奋

（武钢研究院，湖北 武汉 430080）

架桥机大臂钢板在使用过程中发现表面呈方形开裂，但远未达到设计使用寿命。钢板材料为低合金结构钢Q345，其综合力学性能良好。为了弄清钢板开裂原因，通过宏观观察、扫描电镜及能谱仪分析、光学显微分析等对开裂钢板进行了深入探讨，结果表明：钢板失效属于疲劳断裂，疲劳起源于焊缝夹渣，并沿着方形焊缝路径扩展。焊缝中亦存在马氏体组织，马氏体组织较脆，裂纹遇到这种组织也较容易扩展。因此，在循环使用应力作用下，起源于焊渣的疲劳裂纹沿焊缝不断扩展，最终导致钢板呈方形断裂失效。可通过改善焊接工艺、增加焊接线能量以及焊前预热处理等途径来防止裂纹产生。

焊缝；疲劳断裂；焊接夹渣；马氏体

0 前言

架桥机大臂长期在起重载荷较大的条件下工作，后发现架桥机臂钢板表面呈方形开裂。钢板材料为Q345，Q345钢综合力学性能良好，可用于中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动载荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件在热轧或正火状态使用[1]，化学成分如表1所示。为了弄清架桥机钢板开裂原因，采用金相显微镜、QuantaFEG450扫描电镜及能谱仪进行相关分析。

表1 Q345化学成分Table 1 Q345 chemical composition %

1 宏观观察

断裂样宏观形貌见图1，呈倒U形开裂（A、B、C箭头所指分别为3条不同走向的裂纹），图2为裂纹A宏观放大图，裂纹均位于构件加强筋焊缝部位（焊缝位于图1下表面，受现场环境限制，未拍摄焊缝正面形貌）。……