核用Inconel690焊丝TIG焊微裂纹产生机理研究
核用Inconel690焊丝TIG焊微裂纹产生机理研究
的含 量条 件下 就可 以产 生结 晶裂 纹 ， 只要 将 Ｓ＋Ｐ的 但 含量 控制 到 ３ ０ ６ ０Ｘ１ － 以下 ， 时让 Ｎ 的含 量 大 于 １０ 同 ０
收 稿 日期 ： ０ ２— ７—１ ２１ ０ ９
２ １ 典型 断 口微 观组织 与分 析 ．
试 验 过程 中发 现 ， 将金 相 试 样 利用 手 砂 轮 打磨 、 台
２１ ０ ２年第 ９期 ３１
偿 搭 核电 焊接专 题
。
． 一
物， 在结 晶过 程 中 极 易 形 成 液 膜 ， 而 降低 材 料 的 塑 从 性 。Ｓ和 Ｐ容 易 发 生 偏 析 ， 而 增 大 脆 性 温 度 区 间 从 （ Ｔ 的 范 围 ， 加 结 晶 裂 纹 的 敏 感 性 。文 献 ［ ］ Ｂ Ｒ） 增 １ 认 为， Ｓ或 Ｐ与 Ｆ ｅ或 Ｎ 形 成 低熔 点 共 晶偏 析 于 晶界 处 ， ｉ 导致 结 晶裂 纹 的 产 生 。Ｍｎ能 够通 过 增 加 液 相 和 固相
裂 纹产 生的条件 ， 制造出无微裂纹 的 ＨＳ９ ， Ｓ ９ Ｍ 焊丝。 并 ６０Ｈ ６０
关 键 词 ： Ｉ ｏ ｅ ６ ０焊 丝 ｎ ｎ ｌ９ ｃ 中 图 分 类 号 ： Ｔ １ Ｇ１ ６
ＴＧ 焊 微 裂 纹 Ｓ＋Ｐ含 量 判 据 Ｉ
Ｈ ６０ Ｈ ６０ Ｓ９ ｓ９ Ｍ
０
前
言
善 ， 在 国 内某 骨 干企业 的产 品焊 接 中仍 然 存 在 问题 。 但 就 是 Ｆ ２和 Ｆ ２ 焊丝 在产 品 焊接 时也 不是 完全 没 Ｍ５ Ｍ５ Ｍ
有 问题 ， Ｔ Ｇ堆 焊 的 边 缘 ， 尔也 出 现 个 别 微 裂 纹 ， 在 Ｉ 偶 说 明顽 症 并没有 被 根除 。 从 ２０ ０ ３年开 始研 究 Ｉｃｎｌ ９ ｎ ｏ ｅ ６ ０焊丝 ， 过 多 年 的 经 努 力 ， 于发 现 了 问 题 的 本 质 、 生 的 原 因和 条 件 ， 终 产 并 研 究 出 了解 决 问题 的方 法 。
焊接工艺对690镍基合金焊丝熔敷金属高温失塑裂纹敏感性影响研究
焊接工艺对690镍基合金焊丝熔敷金属高温失塑裂纹敏感性影响研究谷雨;张俊宝;黄逸峰;左波;余燕【摘要】针对690镍基合金熔敷金属高温失塑裂纹敏感性问题,采用基于Gleeble-3500热力耦合试验机的STF试验,开展焊接工艺对国产化690镍基合金焊丝WHS690M熔敷金属高温失塑裂纹敏感性的影响研究,并与进口Inconel52M焊丝试验结果进行对比分析.试验表明,熔敷金属高温失塑裂纹最小临界应变出现在1 050℃附近,焊接热输入对最小临界应变影响较小,相比于大面积堆焊熔敷层,对接焊缝熔敷金属临界应变降低,高温失塑裂纹敏感性提高.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2019(049)004【总页数】5页(P206-210)【关键词】690镍基合金焊丝;STF试验;高温失塑裂纹【作者】谷雨;张俊宝;黄逸峰;左波;余燕【作者单位】上海核工程研究设计院有限公司,上海200233;上海核工程研究设计院有限公司,上海200233;上海核工程研究设计院有限公司,上海200233;上海核工程研究设计院有限公司,上海200233;上海核工程研究设计院有限公司,上海200233【正文语种】中文【中图分类】TG441.80 前言690镍基合金抗应力腐蚀性能优异，在高温下能保持较高的塑性和韧性。
目前在核电工程中广泛应用于传热管，蒸汽发生器水室封头隔板、给水环组件，反应堆压力容器驱动管座，以及测量系统的管座和套管中。
690镍基合金焊接材料在核电设备焊接中的应用更为广泛，不仅用于镍基母材的对接焊，还用于异种金属结构的焊接以及耐蚀层堆焊中，如安全端焊接、耐蚀层堆焊等[1]。
由于镍基合金熔池金属粘度高、流动性差等固有属性，690镍基合金熔敷金属具有较高的裂纹敏感性，尤其是高温失塑裂纹（DDC）敏感性。
DDC是一种发生在固相线以下某一温度区间（通常为熔点温度的0.5～0.8倍）的微小沿晶裂纹，常规的无损检测方法难于发现。
核电设备在高温高压以及腐蚀环境下服役，这就要求熔敷金属不仅具有高塑性、高韧性的特点，而且还要具备较高的耐腐蚀和足够的断裂韧性及抗疲劳性能。
焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施
因素）如 FeS 熔点 1190℃， Ni3S2 熔点为 645℃， Fe3P 熔 点为 1160℃造成晶界局部熔化
2）、近缝区存在晶间液膜（低熔点共晶体）（主要因素） 低熔点共晶体一般组成物为 S、P 等杂质，碳化物如 NbC、M6C、MC 碳氮化合物、硼化物等。 在较大焊接线能下的焊接条件下，由于不平衡的快速加 热过程，近缝区的晶界发生迁移，晶界恰好与富集溶质 部位重合时，晶界显著发生偏析，易发生液化现象，晶 间液膜主要形成于晶界碳化物 MC 或 MbC 的周围部 位。在焊接快速加热时，MC 趋向分解并向基体扩散， 但时间不充分，在 MC 周围富集浓度高的溶质元素， 与基体小反应而形成低熔点共晶，从而产生液化裂纹的 现象。 例如 18—8Nb 是奥氏体不锈钢，其中含 Nb 由于 Nb 易 偏析元素，晶界上集富较多的 NbC、NbC 与 Fe发生 共晶反应，使晶界在 1340℃～1350℃发生液化，比实 际固相线温度低 70℃。 3、 影响因素 1）、化学成分 2）、工艺因素 4、 防止措施 1）、控制 S、P 等杂质含量 如采用电渣精炼的方法，去除合金中的杂质。 2）、焊接工艺上，采用小线能量，避免近缝区晶粒粗化
固相晶粒之间和固液之间表面张力的平衡关系为
SS
2 SL
cos 2
SL —固体晶粒与残液之间的表面张力
SS —固体晶粒之间的表面张力
—固相与液相的接触角
当 SL 越小 越小
SL / SS =0.5 =0 残液在固体晶粒以薄膜存在裂↑
=180°残液以球状形态分布裂↓
④一次结晶组织形态及组织对结晶裂纹的影响
就慢，加入焊缝中一些提高多边化过程激活能的元素，
可有效阻止多边化过程，如加入（钽、钼、钨、钛）高
温 相存在也会阻碍位错移动，也可阻止二次晶界形成
690高碳钢焊缝裂纹的原因及处理方法
690高碳钢焊缝裂纹的原因及处理方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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核电蒸汽发生器管板INCONEL690镍基合金带极电渣堆焊技术
核电蒸汽发生器管板INCONEL690镍基合金带极电渣堆焊技术一、压水堆核电站蒸汽发生器管板一次侧表面需大面积堆焊镍基合金，为解决一回路水应力腐蚀裂纹问题，镍基合金材料体系正在从INCONEL 600向INCONEL690转变，二代和二代加核电技术的蒸汽发生器管板的镍基合金材料是INC0NEL 600和JNC0NEL 690共存的局面，三代核电技术蒸汽发生器管板堆焊材料均采用INCONEL 690镍基合金材料。
镍基合金材料最常用的堆焊技术为带极埋弧堆焊、带极电渣堆焊、熔化极气体(惰性)保护焊、热丝等离子堆焊和热丝TIG堆焊技术等。
由于带极埋弧堆焊、带极电渣堆焊的堆焊效率高，故适合于大面积材料堆焊，而带极电渣堆焊技术与带极埋弧堆焊技术相比较而言，其堆焊层的母材稀释率可控制在很低的水平，因此可大大提高镍基合金堆焊层的质量。
如同所有的镍基合金材料一样INCONEL 690材料堆焊主要也包括热裂纹敏感性高、堆焊金属润湿性差等问题，同时还面临着DDC问题。
这不仅要从选用合适的焊接材料(焊带、焊剂)和控制材料清洁度等方面入手加以解决，而且，还须通过工艺试验，确定最合适的工艺参数，培训技术娴熟的操作工等方面入手加以解决。
上海电气核电设备有限公司在秦山二期扩建工程蒸汽发生器管板堆焊中，首次采用了INCONEL 690带极电渣堆焊工艺，使用美国SMC公司提供的改进型：INCONEL Weldstrip 52M焊带和INCOFLUX ESS2焊剂，优化堆焊工艺，通过工艺试验和焊接工艺评定后，成功地应用于产品。
二、带极电渣堆焊带极电渣堆焊采用的是电渣熔焊方法，它是在带极埋弧堆焊和电渣焊的技术基础上发展起来的，它的熔化原理是焊剂因电弧热而熔化后形成高温熔渣，熔渣的导电率较高且大于电弧的导电率，电流通过焊带和熔渣进入工件，起焊时引燃的电弧则随之被熄灭。
电流流过熔渣产生电阻热I2R，电阻热用于熔化焊带、基材和新加入的焊剂以及维持渣池的熔化状态。
690镍基合金焊接结晶裂纹形成机理分析
焊 接 学 报
TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION
Vol . 2 8 No. 10 October 2 0 0 7
690 镍基合金焊接结晶裂纹形成机理分析
薄春雨 , 杨玉亭 , 丑树国 , 周世锋
(机械科学研究总院 哈尔滨焊接研究所 , 哈尔滨 150080)
纹扩展至焊缝表面 ,则无金属光泽 (图 5a) ,这是由 于裂纹暴露在空气中 ,高温条件下在表面形成氧化 物所致 。金相分析表明 ,大部分裂纹沿晶开裂 。多 数裂纹的形态是一端较粗钝而另一端较尖锐 ,如图 5b 所示 。另外 , 在金相试验中发现曲折晶界的存 在 。图 5c 很好地说明了晶界曲折的作用 :晶界曲折 打破了裂纹的连续性 ,故细化晶粒或打乱柱状晶的 方向性对改善奥氏体焊缝的抗裂性能有较好的效 果。
试 验 采 用 国 际 上 通 用 的 可 调 拘 束 试 验 方 法[2 - 4] ,对不同成分配比的 690 合金焊带堆焊金属 进行了结晶裂纹敏感性研究 ;结合显微组织金相试 验和扫描电镜断口试验等分析方法 ,探讨了 690 合 金结晶裂纹的形成机理 。
1 试 验
母材试板采用 Q235A 钢板 ,试板尺寸为 330 mm ×140 mm ×10 mm。试验焊带经真空冶炼 、轧制 ,规 格为 30 mm ×0. 5 mm ,化学成分如表 1 所示 。
基体 1. 0～2. 0 2. 0～3. 0 ≤0. 030 ≤0. 20 ≤0. 010
基体 3. 0～5. 0 ≤0. 5 ≤0. 030 ≤0. 20 ≤0. 010
基体 3. 0～5. 0 1. 0～2. 0 ≤0. 030 ≤0. 20 ≤0. 010
核电Inconel 690TT合金微动磨损行为及损伤机理研究
核电Inconel 690TT合金微动磨损行为及损伤机理研究压水堆核电站蒸汽发生器传热管是有放射性的一回路系统和无放射性的二回路系统的交界面。
管内高温水流致振动和压力变动导致传热管与其支撑部件之间产生微动磨损,造成传热管的减薄甚至破裂,极大地威胁核电安全。
因此,开展传热管微动磨损行为及损伤机理的研究,不仅对延长传热管的使用寿命,提高核电站的运行效率和安全性具有重要意义,而且能为核电设备抗微动损伤设计提供理论支撑和工程实践指导。
本文以核级Inconel 690TT(thermally treated)合金为研究对象,在不同环境(常温大气、高温大气、高温可控氧含量以及高温高压纯水)下,系统地研究了材料的微动磨损行为及微观损伤机理。
同时,结合光学显微镜、白光形貌仪、激光共焦扫描显微镜、扫描电子显微镜、电子能谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱、聚焦离子束以及透射电子显微镜等分析手段,对微动运行区域特性、摩擦系数和磨损量、磨痕亚表面的梯度组织演变、裂纹萌生和扩展进行了细致地分析,建立了微动磨损过程中梯度组织演变模型,取得如下主要结论:(1)常温大气环境:位移幅值的增加以及径向力的减少均促使微动运行区域特性由部分滑移区转变为混合区,最终转变为完全滑移区。
在部分滑移区,氧化磨损主要发生在环状微滑区,材料由304SS(stainless steel)向690TT的单向转移既能发生于中心粘着区又能发生于微滑区,中心粘着区和微滑区的交界处为疲劳裂纹萌生和扩展的高发区。
在混合区,微动磨损的主要机制为剥层磨损、疲劳裂纹的萌生和扩展、氧化磨损以及摩擦副材料的相互转移;在完全滑移区,微动磨损的主要机制为剥层磨损、氧化磨损以及材料的单向转移。
应变梯度和温度梯度的耦合作用导致磨痕亚表层形成梯度纳米结构。
基体首先转变为塑性变形层(PDL),位错大量聚集于塑性变形层,距离表面越远,应变越低;塑性变形层以动态再结晶机制转变为等轴纳米晶结构的摩擦磨损转变结构(TTS);不完全氧化和机械的耦合作用导致TTS层转变为混合层;混合层被充分氧化转变为氧化层。
解析镍基合金690预堆边堆焊和安全端环缝焊接工艺周华
解析镍基合金690预堆边堆焊和安全端环缝焊接工艺周华发布时间：2021-09-27T06:35:50.950Z 来源：《中国科技人才》2021年第19期作者：周华[导读] 镍基合金690是现阶段核电工程中应用较为广泛的焊接材料，传热管、核电设备等的焊接工艺中都能见到这种材质的身影，同时，镍基合金690在安全端等异种金属焊接中也有着出色的表现。
广州健平工程技术咨询有限公司摘要：镍基合金690是现阶段核电工程中应用较为广泛的焊接材料，传热管、核电设备等的焊接工艺中都能见到这种材质的身影，同时，镍基合金690在安全端等异种金属焊接中也有着出色的表现。
本文针对其在预堆边堆焊及安全端环缝焊接工艺中出现的裂纹问题进行了深入探讨，希望通过自变量因素的控制改善这一情况，为镍基合金690焊接工艺质量的提升奠定理论基础。
关键词：镍基合金690；预堆边堆焊；安全端环缝焊接前言：近年来镍基合金690因其自身耐应力、抗腐蚀等特点，受到了国内外核电站的一致欢迎，但同时其焊接性较差的弊端也让许多技术人员颇受困扰。
DDC裂纹就是这一问题的典型代表，它是在高温状态下产生的一种微小沿晶裂纹，容易被常规检测手段所忽略，但核电工程特殊的工作环境又对材料塑性、韧性、耐腐蚀性提出了较高要求，DDC裂纹一旦发生扩展，将造成较为严重的后果。
1试验材料及方法试验材料准备分为两个部分，一是母材的选取：由于镍基合金690材料多用于管材焊接，本次选用了外径为1030mm×125mm的锻件，材质型号为SA-508 Gr3 Cl2，长度为300mm。
安全端则采用SA-336 Gr F316 LN，规格同样为1030mm×125mm，长度300mm。
二是焊接材料的准备：镍基合金690，直径1.0mm。
为达到镍基合金690焊接工艺及参数控制要求，试验方法采用自动TIG焊接方式。
2影响焊接质量的因素近年来，随着我国工业领域科技水平的持续提升与生产条件的不断优化，以镍基合金690为代表的新型焊接材料越来越多地被应用到施工实践中，预堆边堆焊、安全端环缝焊接等相关焊接工艺也实现了积极的研发改革与技术创新。
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核用Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹产生机理研究霍树斌，陈佩寅，陈燕，吴伟（哈尔滨焊接研究所，哈尔滨 150080）摘要：针对国际上核用Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹问题，利用扫描电镜、俄歇电子分析等方法对微裂纹断口微观组织形貌、特征点的成分进行研究。
结果表明，Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹主要是结晶裂纹，原因是由S、P在晶界偏析引起的低熔点共晶物。
通过对结晶裂纹的产生机理和影响因素的系统研究，指出Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹主要是由S、P引起的结晶裂纹，而不是只有DDC裂纹，通过定量分析S、P与裂纹关系，提出了防止微裂纹产生的条件，并制造出无微裂纹的HS690、HS690M焊丝。
关键词：Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹S+P含量判据 HS690 HS690M中图分类号：TG116 文献标识码：A0 序言镍基合金焊接微裂纹问题，尤其是核电用镍基焊接材料微裂纹问题是行业内公认的难题与顽症，主要表现为长度小于0.5mm的结晶裂纹和高温低塑性裂纹（简称DDC），如图1所示。
Inconel 690焊丝的微裂纹问题尤为突出，虽然研究者众多，却没有彻底解决问题。
图1 Inconel 690焊接微裂纹美国SMC公司至今仍在进行Inconel 690焊丝的改进，从90年代开发出FM52焊丝，2003年推出FM52M焊丝，2009年又推出FM52MSS，其研究的重点一直是如何解决焊接微裂纹问题，但他们认为焊接微裂纹是DDC。
从国内应用的情况看，除SMC和Sandivk公司的产品比较理想外，其它公司的690焊丝都存在焊接微裂纹，例如WEL-TIG-52焊丝。
早期的Sannicro 68HP的微裂纹倾向比较严重，经过改进后有明显改善，但在国内某骨干企业的产品焊接中仍然存在问题。
就是FM52和FM52M 焊丝在产品焊接时也不是完全没有问题，在TIG堆焊的边缘，偶尔也出现个别微裂纹，说明顽症并没有被根除。
我们从2003年开始研究Inconel 690焊丝，2006年《Inconel 690配套焊接材料和焊接工艺研究》项目通过鉴定，技术水平为国际先进，但没有彻底解决焊接微裂纹问题，经过四年的努力，终于发现了问题的本质、产生的原因和条件，并研究出了解决问题的方法。
1 试验方法试验焊丝采用研制的所有Inconel 690焊丝，成分范围如表1所示。
表1 Inconel 690焊丝的成分（%）牌号 C Si Mn P S Ni Cr Fe Ti Al N Nb HS690例值 0.02 0.10 0.68 0.0020.003基体29.7 10.10.64 0.54 0.0090.01 HS690M例值 0.01 0.13 0.75 0.0020.002基体29.0 9.9 0.52 0.80 0.020.82试验是在30mm厚平板表面采用TIG堆焊，焊接电流I=180A-200A，焊接速度100 mm/min -120mm/min，送丝速度900 mm/min -1000mm/min，堆焊熔敷金属尺寸为100 mm×40mm×12mm，每种材料截取金相试样4件，尺寸为40 mm×12mm×10mm。
金相试样在磨床上加工后着色探伤检验，首先记录每个面上红点的数目，然后将红点圈起来在200Χ金相显微镜下观察，确定缺陷的类型。
将确定的裂纹打开在FEI Sirion扫描电镜下观察，确定裂纹的类型，利用能谱仪和PHI-700俄歇电子分析仪对裂纹表面区域进行成分分析，从而确定产生微裂纹的原因。
对所有Inconel 690焊丝S、P含量均采用高精度分析方法。
2 结果与分析2.1典型断口微观组织与分析试验过程中我们发现，将金相试样利用手砂轮打磨、台式砂轮打磨、砂纸打磨、抛光片抛光后着色探伤，均无法发现0.2mm-0.5mm的焊接缺陷，只有经磨床磨削加工且磨削方向与焊接方向相同时，试样着色探伤才能发现此类缺陷，且不会出现裂纹遗漏问题。
磨床加工后的金相试验着色探伤结果如图2所示。
图2 金相试样探伤结果将图2中发现的焊接缺陷，在金相显微镜下观察，确定缺陷的形式，比如是气孔、夹渣还是裂纹。
在这种情况下，气孔和夹渣很容易区分，但微裂纹和未熔合个别区分比较困难，需要制备金相试样，进一步做微观组织分析。
图3（a）为磨床加工后探伤微裂纹金相显微镜下观察到的形貌。
图3（b）为金相组织照片，为典型的焊接微裂纹，裂纹沿奥氏体晶界生长。
50µm50µm（a）（b）图3 微裂纹金相照片图4（a）为金相发现的裂纹在扫描电镜下的形貌。
将裂纹打开，断口形貌如图4（b）所示，为典型的结晶裂纹形态。
（a）（b）图4 典型微裂纹SEM形貌对于较大的裂纹，其断口表面形貌比较典型，液膜比较厚，利用能谱分析就能分辨。
但绝大多数微裂纹，尺寸在0.2mm-0.5mm之间，扫描电镜下虽然能判断是结晶裂纹，由于液膜太薄无法进行能谱分析，只能用俄歇电子分析。
图5为上述断口俄歇分析结果。
STiCrFeNi1点 3.90 4.2712.4816.7162.642点 5.64 4.6913.6614.2761.753点 3.24 8.2525.0712.8250.62基体 0.4 2.4 27.6 11.4 58.2图5 裂纹断口俄歇电子分析由图5可以看出，基体上S的含量为0.4%，而液膜上S的含量是其10倍左右，我们可以认为系统误差为0.4%，说明结晶裂纹液膜是S的低熔点共晶物。
试验中发现，绝大多数微裂纹是结晶裂纹，在结晶裂纹的低温段，有DDC的特征，因此我们认为，结晶裂纹才是Inconel 690焊丝的微裂纹的主要原因，而不是国际上普遍认为的DDC。
2.2 裂纹数量与S、P含量的关系由俄歇电子分析发现，结晶裂纹主要是S、P引起的低熔点共晶物，而常规的分析方法下，S、P的含量差别不大，于是我们寻找到S、P的精确分析方法，分析精度为1ppm。
分析结果显示，S、P的含量与微裂纹的数量有一定的对应关系，结果如图6所示。
结晶裂纹数图6 Inconel 690焊丝熔敷金属S 、P 含量与结晶裂纹数量的关系 由图6可以看出，当S+P 含量小于30ppm 时，Inconel 690焊丝焊接中不再出现结晶裂纹。
分析发现，SMC 和SANDVIK 的产品控制地较好，尤其是SMC 的产品，S+P 一般控制在20ppm 以下。
以前我们真空冶炼的690铸锭，S+P 在40ppm-60ppm 之间，总是有微裂纹出现。
将S+P 含量控制到30ppm 之下后，我们对DDC 裂纹进行了研究，同样得到不出现DDC 的元素含量范围，如图7所示。
（红点表示裂纹数＞0.25个/cm 2，粉色点表示微裂纹＜0.25个/cm 2，绿色点表示未发现裂纹）图7 Inconel 690焊丝熔敷金属DDC 与N 、Al+Ti 含量的关系由图7可以看出，当熔敷金属中N 的含量大于60ppm 时，只要Al+Ti 的含量大于1.2%，就不会有DDC 发生。
这是因为当满足上述含量时，Inconel 690焊丝焊接过程中晶界容易形成（Al,Ti ），（C,N ）化合物，防止DDC 产生。
由此可见，Inconel 690焊丝产品产生微裂纹的主要原因是S、P 造成的结晶裂纹。
其特征是S、P 在很低的含量条件下就可以产生结晶裂纹，但只要将S+P 的含量控制到30ppm 以下，同时让N 的含量大于100ppm，Al+Ti 的含量大于1.2%，就不会产生焊接微裂纹。
我们制成两个批次的HS690，和两个批次的HS690M 焊丝，经确认没有焊接微裂纹，并已经得到应用。
2.3 Inconel 690焊丝TIG 焊微裂纹产生机理经过对Inconel 690焊丝焊接微裂纹进行系统研究分析，我们认为，Inconel 690焊丝焊接产生微裂纹的原因如下。
（1）由于Inconel 690焊丝成分过于干净，晶界析出物很少，使得S 、P 在晶界的偏析（偏聚）系数增大，结果造成微量的平均成分就能够产生裂纹。
由此推断：晶界析出物有利于防止镍基合金(奥氏体)焊缝的结晶裂纹。
对比试验表明，Inconel 600焊丝，327焊丝和625焊丝微裂纹倾向较小，主要原因是这些焊丝晶界析出物较多，阻碍了结晶裂纹的产生。
（2）常规TIG焊由于送丝速度较低，容易引起熔池过热，给结晶裂纹的产生带来了有利条件。
试验表明，加大送丝速度，裂纹倾向变小。
同样焊条电弧焊由于相对送进量较大而裂纹倾向小，MIG焊裂纹倾向同样较小。
2.4 Inconel 690焊丝TIG焊微裂纹的影响因素分析Inconel 690焊丝焊接微裂纹，主要表现为结晶裂纹。
晶间低熔点共晶物是引发结晶裂纹最主要的冶金因素，同时结晶裂纹也与焊接工艺有关。
2.4.1 S、P含量对结晶裂纹的影响S和P是钢中最有害的元素，能够形成低熔点共晶物，在结晶过程中极易形成液膜，从而降低材料的塑性。
S和P容易发生偏析，从而增大脆性温度区间BTR的范围，增加结晶裂纹的敏感性。
文献[1]认为，S或P与Fe或Ni形成低熔点共晶偏西于晶界处，导致结晶裂纹的产生。
文献[2]认为Mn能够通过增加液相和固相的界面能从而降低P和S对结晶裂纹的影响，另外Mn的加入还能够影响低熔低共晶物的形成、形成的数量和这些低熔点共晶物的熔点。
本研究指出，Inconel 690焊丝中，当S+P含量小于30ppm时，便可防止由S、P引起的结晶裂纹的产生。
2.4.2合金成分对结晶裂纹的影响关于合金元素对结晶裂纹的影响问题，已经有了较多的文献。
主要表现为合金元素可以增加晶界析出物，抑制低熔点共晶组织的形成，降低结晶裂纹敏感性。
文献[3-4]对镍基合金结晶裂纹进行了研究，指出Ni-Nb低熔点共晶是产生结晶裂纹的主要原因，Mn的加入可抑制Nb在晶界的偏析，提高Inonel 690合金熔敷金属抗结晶裂纹能力。
对比研究发现，Inconel 600、625、327等镍基合金结晶裂纹倾向较小，是由于这些合金中含有较多的合金元素如Mo、Nb以及Mn等，在晶界形成大量析出物，阻碍了结晶裂纹的产生。
2.4.3焊接工艺对结晶裂纹的影响焊接电流对结晶裂纹的影响较大，小电流（如140A）焊接时，基本上不会产生结晶裂纹，随着焊接电流的增大，结晶裂纹敏感性增大。
正常电流（180A-200A，工厂实际使用电流）焊接时，结晶裂纹敏感性较大。
送丝速度对结晶裂纹也有一定的影响，试验表明，当焊接电流不变（如200A），随着送丝速度的增加，结晶裂纹敏感性减小。
对比试验发现，焊条电弧焊和MIG焊结晶裂纹敏感性明显小于TIG焊，从另一方面验证了试验结果的可靠性。
焊接工艺对结晶裂纹的影响，主要表现为降低焊接线能量，减少高温停留时间。