压力容器中厚板筒体焊接结晶裂纹分析与工艺改进
浅析厚板压力容器焊接工艺
浅析厚板压力容器焊接工艺18MnMoNb钢热加工性能和中温性能较好，生产工艺相对简单，焊接性能较好，耐热性较高。
目前18MnMoNb耐热钢主要用于制造高压、中压锅炉汽包及大型高压化工容器；也用作水轮机和水轮发电机大主轴以及交直流电机轴等。
一、18MnMoNb钢化学成分分析18MnMoNbR是制造压力容器的一种专用钢板。
“18”是碳的含量，成分0.18%；“Mn”是成分含有一定的化学元素锰；“Mo”是成分含有一定的化学元素钼；“Nb”是成分含有一定化学元素铌。
18MnMoNb钢即通常所属的高强度钢，它包括的范围很广泛，凡是屈服点在295MPa以上，屈服强度在390MPa以上的钢均为高强度钢。
高强度钢大量应用于常温条件下工作的一些受力结构，如压力容器、动力设备、工程机械、铁路运输、桥梁建筑等。
18MnMoNb钢属于高强度钢中热轧及正火钢的范畴。
二、18MnMoNb钢的焊接性分析18MnMoNb钢的焊接性主要取决于它自身的化学成分，其中对焊接性影响最大的是碳，18MnMoNb钢中碳及合金元素的含量都比较低，总体看来焊接性较好，但是若焊接材料选择不慎，将会使合金元素增加，导致材料强度迅速提高，焊接性变差。
对于焊接性的分析，焊接的问题主要有以下两点：一是焊接裂纹；二是焊接热影响区性能下降。
首先，焊接裂纹主要包括四种类型。
第一，焊缝中的结晶裂纹。
18MnMoNb 钢的含碳量较低，并含有一定的Mn元素，一般不会产生结晶裂纹。
但是，若母材成分出现误差，比如碳与硫含量同时偏高或相差很大时，便会产生结晶裂纹，这边要求在焊接材料上选择低碳焊丝和含二氧化硅较低的焊剂。
第二，由于18MnMoNb刚中加入了合金元素，淬硬倾向增大，在焊接过程中，若冷却速度加快，则容易发生马氏体转变，马氏体的形成则会产生冷裂纹。
第三，消除应力裂纹。
18MnMoNb钢对消除应力裂纹比较敏感，通过增加预热的温度，将预热温度由180℃增加到230℃，可以有效的防止消除应力裂纹。
压力容器焊接缺陷分析与防治措施
压力容器焊接缺陷分析与防治措施1.焊接接头裂纹：焊接接头裂纹是最常见的焊接缺陷之一、裂纹通常会在焊接后出现，局部会有明显的变形。
裂纹的形成原因可能是焊接材料的质量不好，焊接接头的几何形状不合适，焊接过程中的应力集中或温度变化等。
2.焊缝气孔：焊缝气孔是由于焊接过程中产生的气体未能完全排出而形成的。
气孔的存在会导致焊缝的强度降低，容易造成渗漏，进而导致压力容器的失效。
3.焊接结构变形：在压力容器的焊接过程中，由于焊接过程中产生的热量，容易导致焊接结构的变形。
焊接结构的变形会导致内部应力集中，从而引发裂纹和其他缺陷。
针对压力容器焊接缺陷，可以采取以下防治措施：1.选择合适的焊接材料和焊接工艺：选择合适的焊接材料和焊接工艺非常重要。
应根据压力容器的使用环境和材料特性选择合适的焊接材料，确保其具有良好的焊接性能。
同时，采用适当的焊接工艺和参数，控制焊接过程中的温度和应力分布，降低焊接缺陷的产生风险。
2.严格控制焊接质量：在焊接过程中，要严格按照相关的焊接规范和标准进行操作。
采用合适的检测方法和设备，对焊接接头进行检测和评估，及时发现和修复缺陷，确保焊接质量。
3.合理设计焊接结构：在压力容器的设计中，应合理考虑焊接结构的几何形状和焊接方式。
避免焊接接头的集中应力和变形，尽量减少焊接缺陷的发生。
4.加强人员培训和质量管理：培训焊接操作人员的技能和意识，提高其对焊接质量的认识和重视程度。
加强质量管理，建立完善的质量控制体系，确保焊接质量的可靠性。
总之，压力容器焊接缺陷的分析和防治是确保压力容器安全性的重要环节。
通过合适的焊接材料和工艺选择、严格控制焊接质量、合理设计焊接结构以及加强人员培训和质量管理等措施，可以有效减少焊接缺陷的发生风险，提高压力容器的耐压能力和安全性。
压力容器中厚板筒体焊接结晶裂纹分析与工艺改进
压力容器中厚板筒体焊接结晶裂纹分析与工艺改进摘要分析了压力容器中厚板筒体在焊接中出现的结晶裂纹，并具体分析了筒体纵环缝产生结晶裂纹的原因。
针对上述问题，提出了以焊条电弧焊打底，结合埋弧焊的焊接方法，并从坡口的选择、焊材的选择、焊接操作等方面出发，制定了可行的焊接工艺，保证了压力容器中厚板筒体焊接接头的质量。
关键词：中厚板；结晶裂纹；筒体纵缝；筒体环缝；焊接工艺AbstractAnalyze the crystal cracks appeared in the thicker plate of pressure vessel, and analyze specifically the reason of the crystal cracks that appeared in the longitudinal and circumferential joints in cylindrical shell. According with the above questions, to propose the welding of the first layer use SMAW, then use SAW, and from the choice of groove, welding material selection, welding of operation etc. Make a feasible welding process. Ensure the quality of welding joints in the thicker plate of pressure vessel.Key words:thicker plate; crystal cracks; longitudinal joints; circumferential joints; welding process目录0 前言 (4)1 结晶裂纹 (4)2 结晶裂纹形成机理 (4)3 结晶裂纹形成的影响因素 (5)3.1 合金元素对结晶裂纹的影响 (5)3.2 工艺因素对结晶裂纹的影响 (5)3.3 应力因素对结晶裂纹的影响 (6)4 筒体纵缝形成结晶裂纹的原因分析 (6)5 筒体环缝形成结晶裂纹的原因分析 (6)6 防止结晶裂纹产生的措施 (7)6.1 控制焊缝中有害杂质的含量 (7)6.2 控制焊缝的截面形状 (7)6.3 改变焊接接头的坡口形式 (7)6.4 改变根部焊道的焊接方法 (8)6.5 降低焊接拉应力 (8)7 焊接工艺改进及试验 (8)7.1 焊接方法 (8)7.2 坡口形式 (8)7.3 焊接材料 (9)7.4 焊接工艺评定 (9)8 产品焊接 (10)8.1 焊前准备 (10)8.2 焊前预热 (11)8.3 纵环缝焊接 (11)8.4 焊接过程中注意事项 (12)8.5 焊后热处理 (12)8.6 焊接检验及结果 (12)结论 (13)参考文献 (14)致谢.................................................. 错误！未定义书签。
压力容器焊接质量问题及控制措施分析
压力容器焊接质量问题及控制措施分析压力容器是工业生产中常见的设备，常用于储存和输送压力较大的气体或液体。
焊接是制造压力容器过程中非常关键的环节，焊接质量的好坏直接影响容器的安全可靠性。
本文将对压力容器焊接质量问题及控制措施进行分析。
压力容器焊接质量问题主要包括焊缺陷、焊接接头强度不足、材料性能损坏等。
焊缺陷是指焊接过程中出现的质量问题，主要包括气孔、夹渣、裂纹等。
气孔是由于焊缝区域内存在空气或其他气体造成的，会降低焊缝的强度。
夹渣是指在焊接过程中未清理干净的焊渣残留在焊缝中，影响了焊缝的质量。
裂纹是由于焊接过程中材料的热收缩冷却过程中产生的，严重影响焊缝的强度和密封性。
焊接接头强度不足是指焊接过程中接头处的焊缝强度不够，容易出现断裂的问题。
接头强度不足可能是由于焊接参数设置不合理、焊接工艺不当等原因造成的。
材料性能损坏是指焊接过程中材料的力学性能发生了变化，主要包括硬化、脆化、变形等。
焊接过程中，材料会受到热应力的作用，导致材料的硬化和脆化，从而影响了焊缝和母材的质量。
选择合适的焊接方法和焊接材料。
不同的焊接方法适用于不同的压力容器，需要根据具体情况选择。
焊接材料的选择也很重要，应选择与母材相兼容的焊接材料，以确保焊接质量。
严格控制焊接参数。
焊接参数的设置对焊接质量至关重要，需要根据焊接材料的性能和厚度等因素进行合理调整。
加强焊接工艺控制。
焊接工艺的控制包括焊接电流、电压、速度等参数的控制，以及焊接过程中的预热、后热处理等步骤，都会影响焊接质量。
加强对焊接操作人员的培训和管理。
焊接操作人员应具备必要的焊接技能和知识，能够正确操作焊接设备和材料，保证焊接质量。
进行严格的焊缺陷检测和评价。
对焊接过程中可能出现的气孔、夹渣、裂纹等缺陷进行检测，及时发现并修复，以保证焊接质量。
压力容器焊接质量问题是一个复杂的工程问题，需要采取多种控制措施进行解决。
只有在严格遵循焊接规程和工艺要求的情况下，才能确保压力容器的焊接质量。
压力容器角焊缝裂纹分析及其检测方案的硏究
技术创新 27压力容器是石油天然气工业中非常常见的一种设备，一旦出现泄漏问题，将会造 成非常严重的事故。
本文通过分析压力容器角焊缝裂纹的形式及成因，根据压力容器 实际的工作环境，结合目前常规的压力容器角焊缝裂纹检测方法制定了本文所设计的 检测方法，超声波相控阵技术。
1引言石油天然气工ik 是我国的经济支柱之一，对社会 的舰有着鼓的战略意义。
原油舰相关部门开采 后还需要进行后期姻里才能达到预期的作用，为人类 所使用。
原油的运输通常采用压力运输的方式，因此 在原油运输的图中需要设置增压站，增压站利用压缩 机使管道内产生指定的压力，才能保证原油的顺利运 输™。
由于压缩机产生的压力不稳定，不利于原油的 运输，因此通常将压缩机与压力容器一起进行使用，压力容器见图1。
压力容器是石油天然气工业中非常常见的一种设备，一旦出现泄漏问题，将会造成非常严重的事故。
压力容器出现泄漏问 题一般会在角焊缝等地方出现，因此对压力容器角焊缝的裂纹进行分析及检测就显得尤为 重要，一旦检渕出现异常，就应尽快解决，翻防患于未然r a 。
2压力容器角焊缝裂纹分析本文将针对石油天然，送中用到的压力容器赦一«角;分析及翻旗2.1压力容器角焊缝裂纹的形式特征压力雜角;通常可以分为压力#内部裂纹缺陷、压力容騰表面裂纹、 压力容器内表面嫩，具体成因贼i w 〇式成因压力客《璧内部裂玟主要是由于庄力客器权相•本身内部含有杂廣或由子銲接过程中在角烀缝部住内部产生过战力，使得该部位的姑构性麻变差.#崎压》机的振动 作用于该部往使其户生疲劳裂纹•庄力容g 外表》裂纹主要发生在•压力容8扇焊地攻力最为集中或终接缺格的部#_良面• ft 承 为#小裂缝，在肩期应力的不断作月下微小裂蚊会不•白内部^展，最终发 展成为裂缝导致*说事故的发生.压力客》内表面裂蚊与外表面裂蚊典银，逋常力料角焊财力:M r 集中或 雎的部往表面•在升部肩期应力的作霣下会不断故展，导致液鶸事故的发生.表1压力容器的裂纹形式及成因2.2角焊缝裂纹形成原因的分析压力容器角焊缝产生裂纹的原因主要有容器自身结构以及外部工作环境两方面的因 素，具体成因及分析见表2'扇评域H it結构因素由于;&力容s 的工作需要_的方式与；减接在一j *s ,奴通餅接的i A 将*力#定下来■达榉就会在压力容8表面形成角焊缝眺由于將 it 构角度的问®，使得角ff 缝部位其有根》的应力集中现象即在收到相M 的外力作角 下，角銲松力集中鄉牌产生*4应力秘大于其>6的正常部位.座被*M fe -定的糾下i 作，外部i 作絲对于压力容S 的獅J l i 要的•賞先， 由电动机明动的压續权产生的庄力并不是平德的，压•灼话纛的往复皇我运动以;a * 栊构仵之阆的接)e 摩擦会导致压《机的椽动；其次作为动力进«电动机在工作的过® 中间样会产生振动.其他因素影吻称«#能的因索还&松工作5»皮、工作庄力等，》皮的变^1^响金属材科 的金相，造成其力学性能的改It ;在庄力客》的工作过程中，容器内部的压力垅动会 导致作角于#8壁上的月期疰力的产生，对于A 力容》的蛣构性成一史影响.表2角焊缝裂纹形成原因的分析3裂纹检测方案的研究逝对压力容器角焊麵财成因分析，对压力容器角焊缝有了非常明确的认识，下 面将根据之前的分欄定出额的麵魏3.1检测方案的制定现有压力容器角焊缝裂纹检测主要有渗透检测法、磁粉检测法、X 射线检测法、超声 波检测法等检测方法，但各类检测方法都存在各自的缺点，要么操作受限，要么对人体危 害大。
压力容器压力管道检验中裂纹问题的解决措施
压力容器压力管道检验中裂纹问题的解决措施摘要：本文首先简要阐述了压力容器压力管道检验的主要内容，并提出包括疲劳裂纹、焊接裂纹、腐蚀裂纹、蠕变裂纹在内的四种常见裂纹问题，进而分别从优化原材料与生产管理过程控制、落实更加先进的检验技术、提升技术人员技能水平、定期对设备进行检验与维护分析如何有效处理裂纹问题，旨在强化压力容器压力管道应用质量，保障各种设备的长期稳定使用。
关键词：压力容器；压力管道检验；裂纹引言当前我国煤化工和石油化工行业飞速发展，压力容器和压力管道的使用有着十分重要的意义，如果在使用过程中出现了故障问题，特别是在运行过程中出现裂纹，那么就会对整个企业的安全和经济效益带来一定的影响。
在此情况下，则需要着力注重压力容器和压力管道检验检测和使用研究，作业人员规范进行技术操作，切实保证压力容器和压力管道的安全性和可靠性。
1.压力容器压力管道检验中常见的裂纹问题1.1疲劳裂纹裂纹问题是造成压力管道和压力容器安全风险的主要因素，多样化的容器裂纹将会直接影响到设备使用，甚至造成设备故障。
想要有效应对压力容器压力管道检验中裂纹问题，最为首要的便是进行裂纹判断，明确具体的裂纹产生原因和应对方式，切实保证裂纹处理效果。
其中，疲劳裂纹则是最为常见的一种压力容器压力管道检验出现的裂纹，之所以会出现疲劳裂纹，很多时候都是由于设备在长期使用下性能降低造成的。
疲劳裂纹看似简单，但是将会对设备设施造成严重的影响，后期裂纹修复也较为困难，往往需要投入较大的费用成本。
1.2焊接裂纹事实上，在容器管道运行过程中，维护压力容器压力管道、定期进行容器和管道质量检验十分重要。
无论是管道运输，还是日常养护，都需要谨慎处理，而在设备实际运气期间，裂纹产生是不可避免的，焊接裂纹则是在高温环境下产生的一种裂纹形态。
当对裂纹进行分析时，则需要首先分析压力容器压力管道自身性能材质，明确具体的材料材质，而大多数压力容器压力管道都是金属材质，这也就使得后续使用很容易受到高温影响，相应生成裂纹。
压力容器检验过程中的常见裂纹问题与处理方法探讨
压力容器检验过程中的常见裂纹问题与处理方法探讨摘要：压力容器是特种设备中的一大门类,广泛应用于化工行业。
压力容器长时间在高压、高温的环境下运行，很容易出现裂纹，而裂纹问题的出现会导致容器爆炸，威胁工作人员的生命安全和企业效益。
本文分析压力容器检验中的常见裂纹，介绍裂纹的成因，探讨了裂纹的处理方法，以供参考。
关键词：压力容器；检验工作；裂纹；处理方法0前言在工业生产、社会生活中，锅炉是一种常用的能量转换设备，而锅炉压力容器的工作环境差，容易出现裂纹问题，不仅会影响到压力容器的使用，还会带来严重的后果。
因此，对于压力容器的检验工作，除了要做好日常的内外部、工作状态的检验外，还要对存在问题的区域和部件进行处理，再次检验合格后方可投入使用，继而确保压力容器的安全运转。
现结合工作经验，对压力容器的常见裂纹和处理方法进行如下探讨。
1、压力容器检验过程中的常见裂纹1.1蠕变裂纹蠕变裂纹是指在压力容器运行期间，受应力、高温的双重作用，内部材料受损，表面出现裂纹。
蠕变裂纹的走向，垂直于最大应力的方向，主裂纹两侧分布小裂纹。
压力容器运行过程中，蠕变裂纹主要产生于应力高的区域，比如热影响、温度高的构件等。
而且，也会以孔洞（椭圆形）的形式呈现，沿着裂纹扩散至晶体。
在焊接部位，此类裂纹从外向内延伸，和焊接缝平行。
1.2应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹是在腐蚀介质、应力的作用下形成的，多集中于集箱管座、管道区域。
腐蚀裂纹产生期间，不锈钢（奥氏体）有较高的几率发生应力腐蚀，尤其在有汽水的环境下，极小的应力作用都会引发腐蚀裂纹[1]。
腐蚀裂纹大多有孕育期，时间有长有短，以树枝状的形式呈现，沿着拉应力的垂直方向发展。
1.3焊接裂纹压力容器制作过程中，容易出现焊接裂纹，这是因为锅炉、压力容器多由特定的金属板卷制作，焊接工艺会直接影响到压力容器的质量，一般来讲，焊接裂纹是无法避免的，因为焊接作业会产生高温，而高温又是导致裂纹出现的关键因素。
P355GH封头加强板焊接裂纹分析及工艺改进
层次 电源 焊接电流 电弧电
极性
（Ａ）
（Ｖ ）
１ 直流 反 接 ４５１１－４８０ ２６～２Ｒ
２￣ｎ－１ 直流反接 ４８０￣５２０ ２８～３Ｏ
流 反 接 ４８０～５２０ ３０～３２
具有 了一定的淬硬倾 向。 （２）在实际生产过程 中，焊接完焊缝 １和
焊缝２后没有及 时进行后热处理 ，而是对封头加
在保证焊缝无缺陷的前提下 ，层问焊接电 流从 原 工 艺 的 ５ １０～５５０Ａ调 整 为４８０～５２０Ａ，通过 减小焊 接电流来减少焊接热输入 ，从 而降低焊
用 广 角
（ ｔ￣．１ｉｅａｔｌｏ．．
Ｐ３５５Ｇ Ｈ圭寸头 力口强 板 焊 接 裂 纹 分 析及 工艺 改进
文／南通万达锅炉有限公司 李新建 邹鹏 飞 施佳乐
摘 要 ：较厚 的Ｐ３５５ＧＨ钢材具有一定 的淬硬倾向 ，焊接时容易产生裂纹。本 文对实际生产过程 中 Ｐ３５５ＧＨ板 材 的焊 后 裂纹 进行 分析 ，通过 工艺 优 化及 焊序调 整 ，有效抑 制 了其 焊接 裂 纹 的产 生 。 关键 词 ：冷裂纹 ；预热 ；有效后热
一 止匕一
附图 结构示意图
Ｃ
Ｓｉ
Ｍｎ
Ｐ
Ｓ
Ｎ
Ｃｒ
０．１Ｏ～０．２２ ≤ Ｏ．６０ ｌ＿１０一１．７０ ≤ ０．０２５ ≤ ０．０】５ ≤ Ｏ．０１２
≤ Ｏ．３Ｏ
Ｃｕ
Ｎ ｏ
Ｎｂ
Ｎｉ
Ｖ
Ｃ件 ＣＩＪ＋Ｍｏ＋Ｎ
≤ Ｏ－３０ ≤ Ｏ．０８ ≤ Ｏ．ｏ２
≤ Ｏ＿３Ｏ ≤ Ｏ－３Ｏ ≤Ｏ．Ｏ２
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
压力容器中厚板筒体焊接结晶裂纹分析与工艺改进摘要分析了压力容器中厚板筒体在焊接中出现的结晶裂纹，并具体分析了筒体纵环缝产生结晶裂纹的原因。
针对上述问题，提出了以焊条电弧焊打底，结合埋弧焊的焊接方法，并从坡口的选择、焊材的选择、焊接操作等方面出发，制定了可行的焊接工艺，保证了压力容器中厚板筒体焊接接头的质量。
关键词：中厚板；结晶裂纹；筒体纵缝；筒体环缝；焊接工艺AbstractAnalyze the crystal cracks appeared in the thicker plate of pressure vessel, and analyze specifically the reason of the crystal cracks that appeared in the longitudinal and circumferential joints in cylindrical shell. According with the above questions, to propose the welding of the first layer use SMAW, then use SAW, and from the choice of groove, welding material selection, welding of operation etc. Make a feasible welding process. Ensure the quality of welding joints in the thicker plate of pressure vessel.Key words:thicker plate; crystal cracks; longitudinal joints; circumferential joints; welding process目录0 前言 (4)1 结晶裂纹 (4)2 结晶裂纹形成机理 (4)3 结晶裂纹形成的影响因素 (5)3.1 合金元素对结晶裂纹的影响 (5)3.2 工艺因素对结晶裂纹的影响 (5)3.3 应力因素对结晶裂纹的影响 (6)4 筒体纵缝形成结晶裂纹的原因分析 (6)5 筒体环缝形成结晶裂纹的原因分析 (6)6 防止结晶裂纹产生的措施 (7)6.1 控制焊缝中有害杂质的含量 (7)6.2 控制焊缝的截面形状 (7)6.3 改变焊接接头的坡口形式 (7)6.4 改变根部焊道的焊接方法 (8)6.5 降低焊接拉应力 (8)7 焊接工艺改进及试验 (8)7.1 焊接方法 (8)7.2 坡口形式 (8)7.3 焊接材料 (9)7.4 焊接工艺评定 (9)8 产品焊接 (10)8.1 焊前准备 (10)8.2 焊前预热 (11)8.3 纵环缝焊接 (11)8.4 焊接过程中注意事项 (12)8.5 焊后热处理 (12)8.6 焊接检验及结果 (12)结论 (13)参考文献 (14)致谢.................................................. 错误！未定义书签。
压力容器中厚板筒体焊接结晶裂纹分析与工艺改进0 前言我厂制作的蓄热器，主体材料为Q345R，厚度从30mm~50mm不等，属于中厚板焊接，采用埋弧焊能提高劳动生产率，降低劳动强度和生产成本。
但我公司采用双面埋弧焊焊接时，在筒体纵缝的端部和环缝的焊缝根部发现了沿焊缝结晶面中心线形成的纵向裂纹，属于典型的结晶裂纹。
采用焊条电弧焊返修后，经无损检测没有发现裂纹，但返修影响了生产工期，提高了焊工的劳动强度和生产成本，因此，研究Q345R中厚板焊接中出现的结晶裂纹及防止措施，改进焊接工艺，具有重要意义。
1 结晶裂纹结晶裂纹是焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液态金属不足而不能及时填充，在应力作用下发生沿晶开裂。
结晶裂纹最常见的是沿焊缝中心的纵向裂纹。
结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金的焊缝中，有时也会在热影响区产生。
2 结晶裂纹形成机理焊缝金属的结晶裂纹与初生结晶过程密切相关，当焊接电弧建立后，焊接材料和母材同时熔化而形成焊接熔池，并在电弧热的作用下被加热到相当高的温度，熔池金属受热膨胀，作为熔池底部的母材不能自由伸缩，故高温液态熔池受到一定压应力的作用。
随着焊接热源向前移动，焊接熔池开始逐渐冷却，并以半熔化状态的母材为晶核开始初次结晶。
按金属学原理，最先结晶的是纯度较高的合金，最后凝固的是低熔点共晶体，其数量取决于焊缝金属中C、S、P和其他可能形成共晶体的合金元素的含量。
当母材或焊接材料中杂质含量较高，焊缝金属中低熔点共晶体的数量较多，初生结晶的偏析程度加大，并在初生晶体之间形成连续的低熔点液膜，焊接熔池随着冷却而受到收缩应力作用时，被液膜分隔的晶体边界就会被拉开而形成裂纹。
不是所有存在低熔共晶体的焊缝金属都会产生结晶裂纹，结晶裂纹的形成还与其他一些因素有关。
首先应考虑到正在结晶的焊缝金属所经受的应变速率与低熔点共晶体凝固速度之间的关系，如果在某种条件下，焊缝金属的应变速率高于低熔点共晶体的凝固速度，则就提高了裂纹形成机率，反之则明显减少裂纹的可能性；其次是焊接熔池金属初生晶体的长大方向与残留低熔共晶体的相对位置，当低熔共晶体被夹在正在长大的柱状晶体之间，或者处于从两面相对增长的晶面之间时，焊缝金属在结晶过程中容易被焊接收缩应力拉开而形成裂纹，当低熔共晶体被长大的晶体推向熔池表面，没有在柱状晶体之间时，不易产生结晶裂纹。
由此可见，焊缝结晶裂纹的形成必须同时具备下列三个条件（1）在焊接熔池金属中必须存在一定数量的低熔共晶体，这主要取决于母材和焊接材料中的杂质和易形成低熔共晶体的合金成分含量以及熔池的过热程度；（2）焊接熔池的形状和结晶方式可使低熔共晶体封闭在柱状晶体之间；（3）焊缝金属在结晶过程中经受相当速率的应变，而应变速率的大小由熔池的体积、焊件形状、接头形式和壁厚所决定。
3 结晶裂纹形成的影响因素3.1 合金元素对结晶裂纹的影响（1）硫、磷：在钢中是增大结晶裂纹倾向的元素。
它使合金的结晶温度区间增大，硫和磷是钢中极易偏析的元素，易在晶界形成多种低熔点共晶。
（2）碳：在钢中是影响结晶裂纹的主要元素，并能加剧其他元素（如硫、磷等）的有害作用。
（3）锰：具有脱硫作用，能置换FeS为MnS，同时也能改善硫化物的分布形态，使薄膜状FeS改变为球状分布，从而提高了焊缝金属的抗裂性。
（4）硅：少量的硅可消除结晶裂纹，因它是形成δ相的元素。
但当硅含量超过0.4%时，容易形成低熔点的硅酸盐夹杂，降低焊缝力学性能，并增加裂纹倾向。
3.2 工艺因素对结晶裂纹的影响（1）焊接线能量：焊接热影响区粗晶区的晶粒大小与线能量有着密切关系，晶内的偏析程度也与线能量存在一定关系，一般来讲，晶内的偏析程度与线能量成正比，即线能量越大，偏析程度越严重，在晶界处，易产生低熔点共晶体。
另外，随着线能量的增加，会使热影响区粗晶区的晶粒过于粗大，降低了材料的晶界强度和塑性，从而增大了材料对热裂纹的敏感性。
（2）工件的坡口形式：采用埋弧焊进行多层焊时，坡口加工角度过小或清根造成打底层焊道的坡口角度过小，导致熔合比增大，使焊道熔池金属高度稀释形成熔池金属C、S、P含量增加，而Mn含量减少。
另外，根部焊道的焊缝形状系数也将减小，当焊缝形状系数小于1时，加剧了熔池金属结晶过程中晶粒朝熔池中心的生长，使得焊缝中心线的杂质浓度增大，凝固后在焊缝中心线附近出现偏析，从而产生结晶裂纹。
3.3 应力因素对结晶裂纹的影响对于中厚板来说，由于三向应力的存在，钢板厚度越大，则刚度越大，焊后产生变形引起的焊接应力也越大。
压力容器筒体卷制和组装过程中造成的外应力，将在焊缝的焊接过程中产生较大的拘束应力。
这些应力增大了结晶裂纹产生的倾向。
4 筒体纵缝形成结晶裂纹的原因分析筒体纵缝形成的结晶裂纹主要在焊缝的终端，有时为距离终端附近150mm范围内。
由于埋弧焊所采用的焊接热输入量往往比其他焊接方法要大的多，加上引弧板和熄弧板尺寸较小，与筒体之间只靠定位焊连接，终端焊缝部位的传热条件较差，致使该部位局部温度升高，熔池形状发生变化，熔深变大，焊缝形状系数较小，容易产生结晶裂纹。
另外，对于开坡口的中厚板来说，焊缝的横向收缩量远比间隙的张开量要小，使终端部分的横向拉伸应力比其他焊接方法要大，增加了结晶裂纹产生的倾向。
5 筒体环缝形成结晶裂纹的原因分析我公司厚度30mm-40mm板的筒体环缝主要开如图1所示单面V形坡口，厚度41mm-50mm板的环缝主要开如图2所示 U-V形坡口，采用双面埋弧焊。
形成的结晶裂纹主要在坡口侧根部焊道的第一道焊缝中心和背面清根后第一道焊缝中心。
从工艺因素对结晶裂纹的影响可知，筒体内侧坡口角度过小，钝边较大，以及背面碳弧气刨清根深度不均，坡口角度过小，导致熔合比过大，加上埋弧焊焊接的热输入过大，焊接熔池深而窄，焊缝成形系数小，容易产生结晶裂纹。
从合金元素对结晶裂纹的影响可知，由于背面碳弧气刨清根的结果，使焊缝根部碳元素增加，熔合比过大，焊缝金属稀释增加，使得S、P等元素的含量也增加，容易形成低熔点共晶，增加了结晶裂纹的产生机会。
从应力因素对结晶裂纹的影响可知，由于焊接时是先焊接V形坡口的坡口侧和U-V形坡口的U形坡口，导致焊接另一侧时，焊缝处于被拘束状态，不能自由收缩，增加了应变量，易促使裂纹的产生。
图1单边V形坡口图2 U-V形坡口6 防止结晶裂纹产生的措施6.1 控制焊缝中有害杂质的含量相关研究表明，在一般的接头拘束度下，焊缝金属的ω(C)大于0.15%，S、P总质量分数大于0.06%，就可能出现结晶裂纹。
所以在选择焊接材料时，应当选用低碳、低磷、硫的优质焊接材料，使之与母材混合后形成的焊缝金属，其C、S、P等含量低于上列临界值。
6.2 控制焊缝的截面形状焊缝的截面形状可以成形系数表征，成形系数ψ是焊缝宽度B与熔深H之比。
相关研究表明，ψ值主要影响到枝晶成长方向及其会合面呈对向生长状态，是杂质析集严重的部位，因而最易产生热裂纹，一般希望尽可能避免出现ψ＜1的情况，即焊缝实际深度不要超过焊缝宽度。
焊缝成形系数可通过调节焊接参数来改变，提高电弧电压，降低焊接电流可明显地改善焊缝的成形，提高抗结晶裂纹的能力。
6.3 改变焊接接头的坡口形式改变坡口的形式和角度，减小钝边尺寸，可以有效减小熔合比，采用碳弧气刨背面清根时，应扩大根部焊道的宽度。
6.4 改变根部焊道的焊接方法由于埋弧焊线能量较大，焊缝根部容易出现结晶裂纹，所以可以采用焊接线能量较小，并且不影响生产效率的焊接方法，如焊条电弧焊，进行焊缝根部的打底焊。