焊接冷裂纹的分类、危害及机理剖析
焊接裂纹-冷裂纹资料PPT教学课件
2020/10/16
3
二、冷裂纹的种类
延迟裂纹还可以进一步分类，常见的有以下三种。
（一）焊趾裂纹
这种裂纹起源于母材与焊缝交界处，并有明显应力 集中部位（如咬肉处）。裂纹的走向经常与焊道平 行，一般由焊趾表面开始向母材的深处扩展，如图 5-40中A所示。
氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，并且有 延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂 纹的敏感性越大，当局部地区的含氢量达到某一临 界值时，便开始出现裂纹，此值称为产生裂纹的临 界含氢量。
钢中的含氢量分为两部分，即残余氢量和扩散氢量。
扩散氢对冷裂的产生和扩展起了决定性作用。
在Ms点以下扩散氢才具有致裂的作用。这一部分 扩散氢可以称为“残余扩散氢”。
2020/10/16
10
当焊缝由奥氏体转变为铁素体、珠光体等组织时， 氢的溶解度突然下降，而氢在铁素体、珠光体中 的扩散速度很快，因此氢就很快的从焊缝越过熔 和线向尚未发生分解的奥氏体影响区扩散。
由于氢在奥氏体中的扩散速度较小，不能很快把 氢扩散到距熔合线较远的母材中去，因而在熔合 线附近就形成了富氢地带。
第三节 焊接冷裂纹
一、冷裂纹的危害性及其一般特征
（一）冷裂纹的危害性 建造结构由于焊接冷裂纹而带来的危害性十分严重
2020/10/16
1
（二）冷裂纹的一般特征
高强钢焊接冷裂纹一的，也有的要推迟 很久才产生。冷裂纹的起源多发生具有缺口效应的 焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部 地带。冷裂纹的断裂行径，有时是沿晶界扩展，有 时是穿晶前进，这要由焊接接头的金相组织和应力 状态及氢的含量等而定。这一点不像热裂纹那样， 都是沿晶界开裂。
焊接裂纹分析
Creq Cr Mo 1.5Si 0.5Nb%
（A＋δ）双相不锈钢焊缝（4） 以Nieq做纵坐标，Creq做横坐标，绘出舍夫勒图 （Saeffler）。从图上可得知δ相大致的含量。
2 力学因素对产生结晶裂纹的影响（1）
力是产生裂纹的必要条件之一。焊 接时脆性温度区内金属的塑性ε只要大于 脆性温度区内金属所承受的拉伸应变 pmin即可产生裂纹。
1） 硫、磷：S、P可扩大Fe的结晶区间（图5－21），并能与 Fe形成多种低熔点共晶。
合金因素对产生结晶裂纹的影响（3）
某种元素在钢中的偏析度K
K [x]界 [x]轴 * 或用K′表示
[ x ]0
K和K′值越大偏析越严重。
K' [x]界 [ x]轴
S和P是钢中极易偏析的元素（表5－3），即使存在微量也 会产生热裂纹，对产生裂纹倾向很大。
δ相一般控制在5％为佳。δ相多少可用金相法和磁性法测 定，过多的δ相降低焊缝的耐蚀性。
（A＋δ）双相不锈钢焊缝（3）
Cr是铁素体形成元素，Ni是扩大A体元素，控制A体不锈 钢中Cr、Ni含量可调整焊缝中δ相比例。考虑到其它元素的影 响，引入“镍当量Nieq”
Nieq Ni 30C 0.5Mn%
热裂纹（2） 热裂纹一般沿晶界开裂，裂纹周围有氧化色。
热裂纹（3） 热裂纹有与液膜有关的裂纹和与液膜无关的裂纹两大类。
热裂纹（4）
根据开裂时的温度区间和开裂原因，热裂纹又可分为： （1）结晶裂纹（凝固裂纹）
在固相线附近，已凝固的金属收 缩，残余液态金属不足以填充这个空 间，在应力作用下发生沿晶开裂（图5 －5）。裂纹的横断面上有氧化色。
*抗裂性
在整个结晶过程中，从液到固可分 为三个阶段：
焊接冷裂纹
焊接冷裂纹1.前言1.1焊接裂纹的简介焊接裂纹是指金属在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区金属原子结合力遭到破坏所产生的缝隙。
在焊接生产中由于钢种和结构的类型不同，可能出现各种裂纹，焊接裂纹产生的条件和原因各有不同。
有些裂纹在焊后立即产生，有些在焊后延续一段时间才发生，有的在一定外界条件诱发下才产生；裂纹既出现在焊缝和热影响区表面，也产生在其内部。
焊接裂纹对焊接结构的危害有：①减少了焊接接头的工作截面，因而降低了焊接结构的承载能力②构成了严重的应力集中。
裂纹是片状缺陷，其边缘构成了非常尖锐的切口应力集中，既降低结构的疲劳强度，又容易引发结构的脆性破坏。
③造成泄漏。
由于盛装或输送有毒且可燃的气体或液体的各种焊接储罐和管道，若有穿透性裂纹，必然发生泄漏。
④表面裂纹能藏污纳垢，容易造成或加速结构的腐蚀。
⑤留下隐患，使结构变得不可靠。
由于延迟裂纹产生具有不定期性，微裂纹和内部裂纹易于漏检，这些都增加了焊接结构在使用中的潜在危险。
焊接裂纹是焊接结构最严重的工艺缺陷，直接影响产品质量，甚至引起突发事故，例如，焊接桥梁坍塌，大型海轮断裂，各种类型压力容器爆炸等恶性事故。
随着现代钢铁、石油化工、船舶和电力等工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化、大容量和高参数方向发展，有的在低温、深冷或腐蚀介质下工作，都广泛采用各种低合金高强钢材料，而这些金属材料通常对裂纹十分敏感。
因此，从焊接裂纹的微观形态、起源与扩展及影响因素等进行深入分析，对防止焊接裂纹和保证工程结构的质量稳定性是十分重要的。
1.2焊接裂纹分类焊接裂纹按产生的机理可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹等。
(1)热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹，它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。
根据所焊金属的材料不同，产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也不同。
一般把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。
焊接裂纹及其危害性
1 焊接裂纹概述所谓焊接裂纹就是在焊接、退火和使用过程中，焊接区产生的各种裂总称。
1.1 危害性焊接裂纹不仅给生产带来困难，而且可能带来灾难性的事故。
裂纹是焊接中最危险的缺陷之一，它不仅严重的削弱了容器的承载能力和腐蚀能力，即使不太严重的裂纹，由于使用过程中造成应力集中，则成为各种断裂（脆性断裂、塑性断裂、疲劳断裂和腐蚀断裂）的断裂源，造成设备的低应力破坏。
1.2 焊接裂纹的分类①按产生的部位可分为焊缝裂纹、火口裂纹和热影响裂纹；②按产生的温度可分为热裂纹和冷裂纹；③按尺寸的大小分为宏观裂纹和围观裂纹；④按相对焊道方向可分为纵裂纹和横裂纹；⑤按产生的形态可分为根部裂纹、缝边裂纹、焊道下裂纹、层状撕裂、弧坑裂纹等；⑥按产生的原因可分为热裂纹、冷裂纹、在热裂纹和腐蚀裂纹；层状裂纹和根部裂纹2 焊接热裂纹热裂纹大部分是在稍低于凝固温度时产生的凝固裂纹，也有少量是在凝固温度区间产生的。
觉大多数热裂纹产生在焊缝中，有时也产生热影响区。
热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多变化裂纹三种。
2.1形成机理在焊缝金属凝固过程中，当熔化金属中存在一定量的低熔点共晶体时，首先结晶的是金属晶粒，而在晶粒间存在低熔点液体薄膜。
所产生的裂纹有以下几点：有低熔点共晶体存在并造成低熔点共晶体的偏析；低熔点共晶体有一定的量；在低熔点共晶体凝固前产生了拉升应力；2.2热裂纹特征热裂纹产生在高温，即金属凝固的过程中；热裂纹起裂于晶界并沿晶界扩展；裂纹表面有明显的氧化颜色；热裂纹多产生于焊缝区，个别情况也出现在热影响区；出现在热影响区的原因是母材晶界上存在低熔点共晶体和有害杂质，在焊接过程中，这些低熔点共晶体被熔化，形成液态间层，在拉力作用下形成裂纹，因此也叫液化裂纹。
2.3防止措施冶金措施冶金措施是用控制母材和焊接材料的化学成分的办法，改变熔池中的金属成分，一防止裂纹的产生，其主要方法如下：控制母材中的硫磷含量；增加母材和焊丝中的锰含量；增加焊剂和焊药中的氧化锰和氧化钙含量；细化焊缝金属的晶粒工艺措施焊前预热，焊中伴热；调整焊接规范；限制母材的杂质进入焊缝。
焊接裂纹的分析与处理
焊接裂纹的分析与处理我们在厂修车体、车架、转向架构架时经常会遇到焊缝或母材的裂纹。
我们已经讲过裂纹的判断，判断出裂纹以后就需要对裂纹进行处理。
如果我们在处理之前对裂纹没有一个准确的分析，就不可能制定出最佳的处理方案。
因此必须要对裂纹进行认真的分折。
根据焊接生产中采用的钢材和结构类型不同，可能遇到各种裂纹，裂纹多产生在焊缝上，如焊缝上的纵向裂，焊缝上的横向裂。
也可以产生在焊缝两侧的热影响区，焊缝热影响区的纵向裂，焊接影响的横向裂纹，焊接热影响区的焊缝贯穿裂纹，有时产生在金属表面，有时产生在金属内部，如焊缝根部裂、焊趾裂，有的裂纹用肉眼可以看到，有的则必须借助显微镜才能发现，有的裂纹焊后立即出现，有的则是放置或运行一段时间之后才出现。
1.焊缝裂纹的分类根据裂纹的本质和特征，可分为五种类型：即热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂及应力腐蚀裂纹。
1.1热裂纹热裂纹是在高温情况下产生的，而且是沿奥氏体晶界开裂，就目前的理解，把裂纹又分为结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹三类。
（1）结晶裂纹—结晶裂纹的形成期，是在焊缝结晶过程中且温度处在固相线附近的高温阶段，即处于焊缝金属的凝固末期固液共存阶段，由于凝固金属收缩时残存液相不足，致使沿晶开裂，故称结晶裂纹，由于这种裂纹是在焊缝金属凝固过程中产生的，所以也称为凝固裂纹。
结晶裂纹的特征：存在的部位主要在焊缝上，也有少量的在热影响区，最常见的是沿焊缝中心长度方向上开裂，即纵向裂，断口有较明显的氧化色，表面无光泽，也是结晶裂纹在高温下形成的一个特征。
（2）液化裂纹—焊接过程中，在焊接热循环峰值温度作用下，在多层焊缝的层间金属以及母材近缝区金属中，由于晶间层金属被重新熔化，在一定的收缩应力的作用下，沿奥氏体晶界产生的开裂，称为“液化裂纹”也称“热撕裂”。
液化裂的特征：①易产生在母材近缝区中紧靠熔合线的地方（部分溶化区），或多层焊缝的层间金属中。
②裂纹的走向，在母材近缝区中，裂纹沿过热奥氏体晶间发展；在多层焊缝金属中，裂纹沿原始柱状晶界发展，裂纹的扩展方向，视应力的最大方向而定，可以是横向或纵向；并在多层焊焊缝金属中，液化裂纹可以贯穿层间；在近缝区中的液化裂纹可以穿越熔合线进入焊缝金属中。
焊接冷裂纹产生机理影响因素及防治措施
焊接冷裂纹产生机理影响因素及防治措施一、冷裂纹的一般特征1、产生温度Ms点附近或200～300℃以下温度区间2、产生的钢种和部位发生在高碳钢、中碳钢、低合金、中合金高强钢，热影响区合金元素多的超高强钢、Ti合金发生在焊缝3、裂纹的走向：沿晶、穿晶4、产生时间可焊后立即出现，也有的几小时，几天、更长时间延迟裂纹：不是在焊后马上出现的要经过一定时间才出现的裂纹—延迟裂纹延迟裂纹是冷裂纹中一种最普遍的形态，它不是焊后出现，因此危害性更大延迟裂纹三种形态1）、焊趾裂纹—缝边裂纹起源于焊缝和母材的交界处，并有明显应力集中的地方，裂纹的取向经常与焊缝纵向平行，由焊趾的表面开始，向母材的深处延伸2）、焊道下裂纹发生在淬硬倾向较大，含氢较多钢种的焊接热影响区，裂纹取向与熔合线平行，但也有时垂直于熔合线3）、根部裂纹起源于应力集中的焊缝根部，可能发生在焊接热影响区，也可能发生在焊缝（含氢量高，预热不足）二、延迟裂纹的机理高强钢焊接时产生延迟裂纹的原因主要是：钢种的淬硬倾向；焊接接头的含氢量及其分布，焊接接头的拘束应力。
延迟裂纹的开裂过程存在这两个不同的过程，即裂纹的起源和裂纹的扩展，扩展到一定情况下，发生断裂，我们只从宏观的角度阐述一下产生延迟裂纹的三要素。
1、钢种的淬硬倾向焊接接头的淬硬倾向主要决定于钢种的化学成分，其次是焊接工艺，结构板厚及冷却条件。
钢种淬硬倾向越大，越容易产生裂纹，其原因为1）、形成脆硬的马氏体i)、马氏体的形状条状马氏体：低碳马氏体，含碳量小于0.3%C，呈条状Ms点较高，在转变后起到自行回火作用，因此有一定韧性如低碳钢、低碳合金钢片状马氏体：含碳量高时，形成片状马氏体，片内存着平行状的孪晶，亦称孪晶马氏体，硬度高，组织脆对裂纹敏感ii)、组织对冷裂纹的敏感倾向F 、P →→F B 条状M 上贝氏体→粒状B →M+A →孪晶马氏体，可知孪晶马氏体对裂纹最敏感iii)、利用SH —CCT 图评定钢种对冷裂纹的敏感性，有试验结果看出，如果熔合区焊后800～500℃冷却时小于'f C 就会出现裂纹，也就是说可以利用出现铁素体的临界冷却时间'f C 来作为焊接接头裂纹倾向的判据 t 800～500℃<'f C 开裂 t 800～500℃>'f C 不裂 2)、淬硬产生晶格的缺陷材料在淬硬后，会产生较多的晶格缺陷，淬火后出现的晶格缺陷主要是空位位错，相变应力的作用下产生较多的位错，在焊接应力作用下，空位与位错发生移动聚集，当达到一定浓度时，产生裂纹源，硬度扩展成为裂纹。
焊接裂纹种类分类及其特点概述
焊接裂纹种类分类及其特点概述一、危害性焊接结构产生裂纹轻者需要返修，浪费人力、物力、时间，重者造成焊接结构抱废，无法修补。
更严重者造成事故、人身伤亡。
如1969年有一艘5万吨的矿石运输船在太平洋上航行时，断裂成两段而沉没，在压力容器破坏事故中，有很多都是由于焊接裂纹造成。
因此，解决研究焊接裂纹已成为当前主要课题。
二、种类各种不同类型的裂纹①焊缝中纵向裂纹②焊缝上横向裂纹③热影响区纵向裂纹④热影响区横向裂纹⑤火口（弧坑）裂纹⑥焊道下裂纹⑦焊缝内部晶间裂纹⑧热影响区焊缝贯穿裂纹⑨焊趾裂纹⑩焊缝根部裂纹分类：1、按裂纹分布的走向分1)、横向裂纹2）、纵向裂纹3）、星形（弧形裂纹）2、按裂纹发生部位分①焊缝金属中裂纹②热影响区中裂纹③焊缝热影响区贯穿裂纹3、按产生本质分类1）、热裂纹（高温裂纹）产生：焊接接头的冷却过程中，且温度处在固相线附近的高温阶段。
—热裂纹—高温裂纹高温下产生，在结晶温度附近存在部位：焊缝为主，热影响区特征：宏观看，焊缝热裂纹沿焊缝的轴向成纵向分布（连续或继续）也可看到缝横向裂纹，裂口均有较明显的氧化色彩，表面无光泽，微观看，沿晶粒边界（包括亚晶界）分布，属于沿晶断裂性质。
存在宏观裂纹，必有微观裂纹存在微观裂纹，外表不一定显现宏观裂纹近缝区的裂纹往往是微观裂纹，不一定发展成宏观裂纹1)、热裂纹1）、结晶裂纹：在凝固的过程—结晶过程中产生2）、高温液化裂纹：在高温下产生，钢材或多层焊的层间金属含有低熔点化合物（S、P、Si)经重新溶化，在收缩应力作用下，沿奥氏体晶间发生开裂。
3）、多边化裂纹：产生温度低于固相线温度，存在晶格缺陷（位错和空位），物理化学的不均匀性，在应力作用下，缺陷聚集形成多边化边界，使强度塑性下降，沿多边化边界开裂，多发生纯金属或单相奥氏体合金焊缝。
2）、再热裂纹（消除应力处理裂纹）原件结构焊后消除应力热处理中，在热影响区的粗晶部位产生裂纹，材质低合金高强钢，珠光体耐热钢、奥氏体、不锈钢、Ni基合金。
浅谈焊接裂纹的产生原因和防止措施施
浅谈焊接裂纹的产生原因和防止措施摘要：对焊接裂纹产生原因分析的基础上，采用可行的焊接工艺和有效的防止措施。
关键词：焊接裂纹分析焊接工艺防止措施前言焊接是现代工业生产中最重要的加工工艺之一，它已广泛应用于制造和修理各种结构和设备。
焊接作为一种降低成本、提高生产效率的有效手段，用它不仅可以得到优质、可靠的工件，而且可以创制出原则上完全新颖的产品。
大如航空航天和核动力装置，小至微电子以及超精器件，如果没有焊接技术，很难想像将会遇到多少困难，甚至无法制造出来。
因此完全可以说，没有焊接就没有今天这样的现代工业，焊接为今天这样的现代文明起到了它应有的作用。
随着现代工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化，大容量和高参数的方向发展。
有的还在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作，因此各种低合金高强钢，中、高合金钢，超高强钢，以及各种合金材料应用的日益广泛。
但是随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产上带来了许多新的问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。
常见的焊接裂纹根据生成时的温度，可分成热裂纹、冷裂纹和再热裂纹等几类。
焊接结构中，焊接裂纹以冷裂纹最为常见，其次为热裂纹，本次论文主要阐述冷裂纹的产生机理和防止措施。
一、焊接冷裂纹冷裂纹是指焊接接头冷却到较低温度时所产生的裂纹。
冷裂纹包括：延迟裂纹、淬硬裂纹、低塑性脆化裂纹等，正常所说的冷裂纹指的是延迟裂纹。
延迟裂纹生成温度约在100~－100℃之间，存在潜伏期，缓慢扩散期和突然断裂期三个连续的开始过程。
潜伏期几小时、几天甚至更长。
裂纹一般有焊道下裂纹、焊根下裂纹、焊根裂纹、横向裂纹、凝固过渡层裂纹。
一般情况下，焊接低中合金高强钢，高中碳钢等易淬火钢时容易产生冷裂纹。
二、冷裂纹产生的机理大量的生产实践和理论研究证明，钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，以及焊接接头所承受的应力状态是产生焊接冷裂纹的三大主要因素。
这三个因素在一定条件下是相互联系和相互促进的。
（1）含氢量的影响导致接头产生冷裂纹的氢主要是扩散氢。
- 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)。
日本IL委员会通过插销试验建立的经验公式
cr [86.3 211Pcm 28.2 lg([H ] 1)
2.73t8/ 5 9.7 103t100] 9.8
Pcm
—CSi 30Mn Cu Cr 20Ni 60
Mo 15
V 5B 10
国产低合金钢抗裂试验建立的经验公式
cr [132.3 27.5lg([H]1) 0.216HV 0.0102t100)9.8
预测某结构各部位 的焊接拘束应力比较困 难，采用拘束度作为预 测拘束应力的桥梁比较 方便。
mR
m (TM T0)Htg
c
同样钢种和同样板厚，由 于接头的坡口型式不同，即使拘 束度相同，也会产生不同的拘束 应力。
当拘束应力达到临界值σcr时，产生裂纹。临界值σcr反 映了产生延迟裂纹各种因素共同作用的结果（钢的化学 成分、接头的含氢量、冷却速度和应力状态），所以， 临界值σcr可作为评价冷裂纹敏感性判据。 利用TRC、RRC和插销试验可定量确定产生裂纹的临界应 力。
裂纹的延迟出现与温度密切相关，钢中延迟破坏只是在 一定的温度区间发生（-100～100℃），温度过高氢 易逸出，
温度太低则氢扩散 受到抑制。
氢在不同钢种的扩散速度不同
氢在低碳钢中扩散速度很快，焊接时大部分氢可 逸出金属；高合金钢种氢的扩散速度很小，溶解度大， 不会在局部聚集；只有在高中碳钢、低合金钢氢的扩 散速度既来不及逸出，也不能完全抑制，易在内部聚 集，具有延迟裂纹倾向。
氢的应力扩散理论：金属内部的缺陷（包括微孔、夹 杂、晶格缺陷）提供潜在的裂源，在应力作用下，微 观缺陷的前沿形成三向应力区，诱使氢向该处扩散并 聚集。当氢的浓度达到一定程度时，一方面产生较大 的应力，另一方面阻碍位错移动而脆化，当应力进一 步加大时，促使缺陷扩展形成裂纹。
电解渗氢的钢丝加载试验 和W.F.Savage等人观察形 成裂纹时气泡的逸出情况说明 应力扩散理论的合理性。
用应力扩散理 论可解释试验现象。
焊接接头应力状态
焊接条件下主要由以下几种应力： 不均匀加热冷却过程产生的热应力 金属相变产生的组织应力
结构自身拘束条件所造成的应力
上述三种应力都与各种条件拘束有关，三种应力的综合 作用统称为拘束应力。可分为“内拘束应力”（热应 力和相变应力）和“外拘束应力”（结构刚度、焊接 顺序、受载情况等造成的应力）。
确定HR100 有两个途径：① 实测；②根据Fick扩散定 律建立方程求解。
H R100
8
H0
exp
2M
4hw
H0 — 凝 固 时 焊 缝 初 始 含 氢 量（ml /100g)
hw — 焊 缝 平 均 厚 度(mm )
M — 氢 的 热 扩 散 因 子(mm 2)
氢在形成冷裂纹过程中的作用： ① 氢的来源及焊缝中的含氢量
6.3 焊接冷裂纹
6.3.1冷裂纹的危害性及其一般特征 冷裂纹的危害性
焊接裂纹不仅造成设备的损失，更重要的是直接威胁人 的生命安全。
冷裂纹的一般特征
裂纹在Ms点附近或更低温度区间逐渐产生；裂纹起源 多发生在具有缺口效应的热影响区或物理化学不均匀 的氢聚集的局部地带；裂纹扩展或沿晶或穿晶，取决 于组织、应力状态和氢含量等。
焊接拘束应力的大小决定于拘束度R 拘束度R：单位焊缝长度，在根部间隙生产单位长度
的弹性位移所需要的力。
S b w S b R F F L
lb l Lb 1 E
L L
可见，改变拘束距离L和板厚δ，可以调节拘束度R的大 小。L↓、δ↑，R↑，当R 达到一定程度时，就产生裂纹， 即 Rcr；Rcr越大，表示接头的抗裂性越强。 实际上拘束度反映了不同焊接条件下，焊接接头所承受 拘束应力的程度。
焊接材料中的水分、焊件坡口处的铁锈、油污，以及环 境湿度等是焊缝中富集氢的来源。 ② 金属组织对扩散氢的影响 氢在不同组织中的溶解度和扩散系数不同。
氢在奥氏体中的溶解度远比铁素体高，且随温度增高而 增加；氢在奥氏体中扩散速度比在铁素体中慢。
③ 氢在致裂过程中的动态行为
④ 延迟裂纹开裂机理 充氢钢拉伸延迟断裂实验结 果：
初略估计，σcr大于σs，认为是安全的。否 则设法降低[H] ,提高t8/5和t100。
高强钢焊接产生冷裂纹的机理在于钢种淬硬之后受到氢 的侵袭和诱发，使之脆化，在拘束应力的作用下产生 裂纹。
试验研究表明，含氢量越高，裂纹敏感性越大，当局 部地区的含氢量超过某一临界值[H]cr时，便开始出现 裂纹。
[H]cr与钢的化学成分、刚度、预热温度及冷却条件有 关。
碳当量与临界含氢量的关系
实验证明焊缝氢含量中的扩散氢对冷裂纹的产生和扩 展起决定作用，实际上只有在较低温度下的扩散氢才 具有致裂作用。这部分扩散氢称为“残余扩散氢[H]R”。 焊接高强钢冷至100℃附近时，氢在某些部位发生聚 集而起致裂作用，因此冷至100℃时的残余扩散氢 [H]R100才是致裂的有效氢含量。
冷裂纹可以焊后立即出现， 也有要经过一段时间才出 现
6.3.2 冷裂纹的种类
延迟裂纹可分为以下三种： 1）焊趾裂纹 2）焊道下裂纹 3）根部裂纹
A
B
A焊趾裂纹及B焊道下裂纹
6.3.3 焊接冷裂纹的机理
大量实践和理论研究证明，钢种的淬硬倾向、焊接接头 焊氢量及其分布，以及接头所承受的拘束英里状态是 高强钢焊接冷裂纹产生的三大要素。
钢种的淬硬倾向
淬硬引起开裂的原因：
形成淬硬的马氏体组织 焊接条件下形成的M是一脆硬组织，发生断裂消耗能量 较低，裂纹易形成和扩展。但不同成分和形态的M，对 裂纹的敏感性是不同的。组织对裂纹敏感性顺序
F或P→BL→ML→Bu→Bg→M-A→MT 淬硬会形成更多的晶格缺陷
氢的作用
氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，并具有延 迟特性。