焊接热裂纹的产生原因及防止方法
几种焊缝热影响区裂纹的成因及对策研究
几种焊缝热影响区裂纹的成因及对策研究焊接是一种常见的连接方法，但焊接过程中会产生热影响区裂纹，这对焊接质量和安全性都有很大影响。
本文将从几种常见的焊缝热影响区裂纹成因入手，探讨对策研究。
一、晶间腐蚀裂纹
晶间腐蚀裂纹是由于焊接过程中，焊缝热影响区内的晶粒边界处发生了腐蚀而引起的。
这种裂纹的成因主要是焊接材料的化学成分和焊接工艺的选择不当。
对策研究应该从以下几个方面入手：选择合适的焊接材料，控制焊接工艺参数，采用适当的焊接方法。
二、热裂纹
热裂纹是由于焊接过程中，焊缝热影响区内的应力超过了材料的承受能力而引起的。
这种裂纹的成因主要是焊接过程中的温度变化和应力集中。
对策研究应该从以下几个方面入手：控制焊接过程中的温度变化，采用适当的焊接顺序，减少应力集中。
三、冷裂纹
冷裂纹是由于焊接后，焊缝热影响区内的残余应力和冷却过程中的收缩应力引起的。
这种裂纹的成因主要是焊接后的残余应力和冷却过程中的收缩应力。
对策研究应该从以下几个方面入手：控制焊接后的残
余应力，采用适当的焊接顺序，控制冷却速度。
综上所述，焊缝热影响区裂纹的成因主要有晶间腐蚀裂纹、热裂纹和
冷裂纹。
对策研究应该从选择合适的焊接材料、控制焊接工艺参数、
采用适当的焊接方法、控制焊接后的残余应力、采用适当的焊接顺序、控制冷却速度等方面入手。
只有这样，才能有效地预防焊缝热影响区
裂纹的产生，提高焊接质量和安全性。
焊接裂纹产生机理及其防治
σcr ——插销试验临界应力（N/mm2）；
[H]——扩散氢含量（JIS测氢法）（mL/100g）；
t8/5——800~500℃冷却时间（s）； t100——由峰值温度冷至100℃冷却时间。
cr (132 .3 27.5lg([H] 1) 0.216 HV 0.0102 t100) 9.8 式中 [H]——扩散氢含量（mL/100g）； HV——热影响区的平均最大硬度（维氏）.
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
结晶裂纹产生条件： a.脆性温度区间TB大小； b.脆性温度区间金属塑性Pmin ； c.脆性温度区间应变增长率. 脆性温度区间TB/脆性温度区间金属塑性Pmin 取决于： a.焊缝化学成分; b.偏析程度； c.晶粒大小和方向. 脆性温度区间应变增长率取决于： a.金属热物理性能；a.接头刚度；c.焊接工艺参数
在焊缝结晶过程固相线附近，由于凝固金属收缩， 残余液体金属不足而不能及时填充，在应力作用下发 生沿晶开裂. 特征：a.裂纹断面有氧化彩色;b.焊缝中发生. 结晶裂纹产生原因： a.焊缝含杂质多(含硫、磷、碳、 硅偏高); b.凝固过程产生拉伸应力.
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
图1 焊缝中的结晶裂纹
b. 减小焊接过程应力; c. 降低温度;
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
二 冷裂纹(Cold Cracking) 焊后冷至较低温度（马氏体转变温度Ms附近），由 拘束应力/淬硬组织和氢共同作用产生. 特征：a.主要在热影响区;b.焊缝少(横向裂纹）. 1. 延迟裂纹 特点:a.具有延迟现象. b.决定于钢种淬硬倾向 /焊 接接头应力状态和熔敷金属中扩散氢含量. 2. 淬硬脆化裂纹 特征：a.钢种淬硬倾向大;b.没有氢诱发/仅拘束应 力作用;c.没有延迟现象;d.出现热影响区或焊缝. 3. 低塑性脆化裂纹 特点：a.低塑性材料;b.无延迟现象.
焊接裂纹产生原因及防治措施
以下为焊接裂纹产生原因及防治措施，一起来看看吧。
1、焊接裂纹的现象在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂缝，它具有缺口尖锐和长宽比大的特征。
按产生时的温度和时间的不同，裂纹可分为：热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。
在焊接生产中，裂纹产生的部位有很多。
有的裂纹出现在焊缝表面，肉眼就能观察到；有的隐藏在焊缝内部，通过探伤检查才能发现；有的产生在焊缝上；有的则产生在热影响区内。
值得注意的是，裂纹有时在焊接过程中产生，有时在焊件焊后放置或运行一段时间之后才出现，后一种称为延迟裂纹，这种裂纹的危害性更为严重。
2、焊接裂纹的危害焊接裂缝是一种危害大的缺陷，除了降低焊接接头的承载能力，还因裂缝末端的尖锐缺口将引起严重的应力集中，促使裂缝扩展，最终会导致焊接结构的破坏，使产品报废，甚至会引起严重的事故。
通常，在焊接接头中，裂缝是一种不允许存在的缺陷。
一旦发现即应彻底清除，进行返修焊接。
3、焊接裂纹的产生原因及防治措施由于不同裂缝的产生原因和形成机理不同，下面就热裂缝、冷裂缝和再热裂缝三类分别予以讨论。
3.1、热裂纹热裂缝一般是指高温下（从凝固温度范围附近至铁碳平衡图上的A3线以上温度）所产生的裂纹，又称高温裂缝或结晶裂缝。
热裂缝通常在焊缝内产生，有时也可能出现在热影响区。
原因：由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层存在形成偏析，凝固以后强度也较低，当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂缝。
此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，则在加热温度超过其熔点的热影响区，这些低熔点化合物将熔化而形成液态间层，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开而形成热影响区液化裂缝。
总之，热裂缝的产生是冶金因素和力学因素综合作用的结果。
防治措施：防止产生热裂缝的措施，可以从冶金因素和力学因素两个方面入手。
控制母材及焊材有害元素、杂质含量限制母材及焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体）中易偏析元素及有害杂质的含量。
q235·a·f钢焊接热裂纹产生的原因及对策
疋科技_虱Q235A F钢焊接热裂纹产牛的原因及对策赵志强(徐州技师学院，江苏徐州221000)喃要]Q235A F这种低碳钢总体上来说焊接}生优良。
但少数情况下焊接会有热裂纹出现，热裂纹的产生与焊材或母材中碳、硫、磷含量过高都有关。
为避免热裂纹的出现，必须减少碳、硫、磷溶入焊缝，可以采用碱}生焊条焊接等措施加以解决。
哄键词]Q235A F；热裂纹；对策Q235A F钢是屈服强度为235M Pa，质量等级为A级，沸腾法脱氧的低碳钢。
它属于普通碳素结构钢的范畴。
按G B700—88要求其舍碳量为014％～022％，另外含有O．3％～065％的锰和不大于030％的硅两种有益元素以及不大于0050％的硫和不大于0045％的磷两种杂质元素。
总体来说这种钢C、M n、S i含量少，碳当量值很低，通常情况下其焊接性能优良，整个焊接过程不需要采取特殊工艺措施，即可获得满意的焊接接头。
但在少数情况下，其焊接性也会不好，焊接时也可能会有裂纹产生。
去年春季开学时，我校购进一批12m m厚Q235A F钢板和一批E4303焊条，对学生进行焊条电弧焊板对接V型坡口立焊单面焊双面成形课题实训I时，就出现了在焊缝中产生裂纹的现象。
裂纹集中出现在打底焊道的中间位置，特别是未填满的弧坑处。
熄弧后，稍微冷却即可看到弧坑处有裂纹产生，清除熔渣，可发现裂纹断口处有明显的氧化色彩。
据此我们判断裂纹是在焊缝处于较高温度时形成的，是热裂纹。
焊接裂纹是在焊接过程中，焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面所产生的缝隙。
它是焊接接头中最危险的焊接缺陷，其危害性极大，是焊接结构和容器发生突然破坏，造成灾难性事故的主要原因之一。
因此，也是生产中要防止的重点。
热裂纹是在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时产生的，故称为热裂纹。
从金属材料断裂理论可知，焊接热裂纹具有高温沿晶断裂的性质，发生高温沿晶断裂的条件是在高温阶段晶间延性或塑性变形能力6m i n不足以承受焊缝金属凝固和高温冷却过程积累的应变量￡，即E≥6m i m时产生的。
热裂纹和冷裂纹产生的原因
热裂纹和冷裂纹产生的原因一、热裂纹的特征热裂纹常发生在焊缝区，在焊缝结晶过程中产生的叫结晶裂纹，也有发生在热影响区中，在加热到过热温度时，晶间低熔点杂质发生熔化，产生裂纹，叫液化裂纹。
特征：沿晶界开裂（故又称晶间裂纹），断口表面有氧化色。
（2）热裂纹产生原因：①晶间存在液态间层焊缝：存在低熔点杂质偏析 } 形成液态间层热影响区：过热区晶界存在低熔点杂质②存在焊接拉应力（3）热裂纹的防止措施：①限制钢材和焊材的低熔点杂质，如S、P含量。
②控制焊接规范，适当提高焊缝成形系数（即焊道的宽度与计算厚度之比）枣焊缝成形系数太小，易形成中心线偏析，易产生热裂纹。
③调整焊缝化学成分，避免低熔点共晶物；缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性，减少偏析。
④减少焊接拉应力⑤操作上填满弧坑1 / 2二、冷裂纹的形态和特征焊缝区和热影响区都可能产生冷裂纹，常见冷裂纹形态有三种冷裂纹形态 { 焊道下裂纹：在焊道下的热影响区内形成的焊接冷裂纹，常平行于熔合线发展焊指裂纹：沿应力集中的焊址处形成的冷裂纹，在热影响内扩展焊根裂纹：沿应力集中的焊缝根部所形成的冷裂纹，向焊缝或热影响发展a-焊道下裂纹； b-焊趾裂纹；c-焊根裂纹特征：无分支、穿晶开裂、断口表面无氧化色。
最主要、最常见的冷裂纹为延迟裂纹（即在焊后延迟一段时间才发生的裂纹-------因为氢是最活跃的诱发因素，而氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间）。
（2）延迟裂纹的产生原因①焊接接头存在淬硬组织，性能脆化。
②扩散氢含量较高，使接头性能脆化，并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子，造成非常大的局部压力。
（氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素，故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹）③存在较大的焊接拉应力（3）防止延迟裂纹的措施①选用碱性焊条，减少焊缝金属中氢含量、提高焊缝金属塑性②减少氢来源枣焊材要烘干，接头要清洁（无油、无锈、无水）③避免产生淬硬组织枣焊前预热、焊后缓冷（可以降低焊后冷却速度）④降低焊接应力枣采用合理的工艺规范，焊后热处理等⑤焊后立即进行消氢处理（即加热到250℃，保温2～6左右，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面）。
焊接热裂纹产生的原因
焊接热裂纹产生的原因一、引言焊接是现代工业生产中常用的加工方法之一。
在焊接过程中，热裂纹是一个常见的问题，会导致焊接件的损坏和失效。
因此，了解热裂纹产生的原因对于提高焊接质量和可靠性具有重要意义。
二、热裂纹的定义热裂纹是指在焊接过程中或后期使用过程中由于温度变化而引起的材料开裂。
它通常出现在高强度合金钢、不锈钢、铝合金等材料上。
三、热裂纹产生的原因1. 组织不均匀性组织不均匀性是导致热裂纹产生的主要原因之一。
当材料中存在缺陷或组织不均匀时，其内部应力分布也会不均匀。
在焊接过程中，由于受到加热和冷却的影响，这种应力分布会发生变化，从而导致材料出现开裂。
2. 焊接参数不当焊接参数包括电流密度、电压、速度等多个方面。
如果这些参数设置不当，就会导致局部过热或过快的冷却，从而引起热裂纹的产生。
3. 残余应力残余应力是指焊接后材料内部的应力。
在焊接过程中，由于加热和冷却的影响，焊接件内部会产生应力。
如果这些应力没有得到合理的处理，就会在后期使用中导致材料发生开裂。
4. 材料选择不当不同材料具有不同的物理性质和化学成分。
如果选择不当的材料进行焊接，就会导致组织不均匀、化学成分变化等问题，从而引起热裂纹的产生。
5. 焊接工艺不合理焊接工艺包括预热、焊接顺序、后续处理等多个方面。
如果这些工艺设置不当或者操作不规范，就会导致局部过热或者过快冷却等问题，从而引起热裂纹的产生。
四、热裂纹防治措施1. 优化组织结构通过对原材料进行特殊处理或者采用合适的退火工艺可以改善材料组织结构，并减少组织不均匀性带来的影响。
2. 合理设置焊接参数通过合理设置焊接参数，如电流密度、电压、速度等，可以控制焊接过程中的温度和冷却速度，减少热裂纹的产生。
3. 处理残余应力通过对焊接件进行退火或者热处理等工艺可以处理残余应力，并减少热裂纹的产生。
4. 合理选择材料在选择材料时应根据具体情况选择合适的材料，并进行必要的预热和后续处理等工艺，以减少热裂纹的产生。
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹是在焊接过程中出现的一种缺陷，其产生原因主要有热裂纹、冷裂纹和应力裂纹等。
为了预防焊接裂纹的产生，可以采取一些措施。
热裂纹是由于焊接过程中产生的高温和冷却速度不均匀造成的。
高温时，焊缝中的合金元素会熔化，同时在冷却过程中会生成脆性相，从而导致热裂纹的产生。
为了预防热裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 选择适合的焊接材料。
一些合金元素会降低碳钢的熔点，从而降低热裂纹的产生。
2. 控制焊接热输入。
减小焊接热输入，可以降低焊缝温度和冷却速度。
3. 采取预热和中温焊接。
预热可以将焊缝区域加热，增加其温度，从而减少裂纹的产生。
中温焊接可以使热裂纹区域的温度均匀分布，减少温度梯度。
1. 控制焊接残余应力。
通过合理设计焊缝形状和采取适当的焊接工艺参数，可以减小焊接产生的残余应力。
2. 选择适合的填充材料。
选择具有良好塑性和抗裂性的填充材料，可以增加碳钢焊接接头的抗裂性能。
3. 采用热处理。
通过热处理来消除或减小焊接产生的残余应力，从而减小冷裂纹的产生。
应力裂纹是由于焊接过程中产生的应力集中导致的。
为了预防应力裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 选择适合的焊接工艺。
通过选择合适的焊接工艺，如自动焊接或半自动焊接，可以减小焊接产生的应力。
通过以上措施，可以有效预防碳钢焊接裂纹的产生，提高焊接接头的质量和可靠性。
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹是焊接过程中常见的质量问题，其产生原因可以归结为以下几个方面：
1. 温度应力：焊接过程中，材料受到加热和冷却的影响，会产生热应力和冷却应力。
如果这些应力超过了材料的承受能力，就会导致裂纹的产生。
2. 焊接残余应力：焊接完成后，材料内部可能会留下残余应力。
这些应力可以是热
应力、冷却应力或由于金属的体积变化而产生的内部应力。
这些应力会导致材料在使用过
程中出现裂纹。
3. 晶间腐蚀：在某些条件下，焊接过程中产生的晶间腐蚀会导致裂纹的产生。
通常
是由于焊接过程中金属的组织发生变化，导致晶间的腐蚀性改变。
1. 控制焊接过程中的温度：通过控制焊接过程中的加热和冷却速度，可以减少温度
应力的产生。
可以采用预热或者控制焊接速度的方式来控制温度。
2. 降低焊接残余应力：使用合适的工艺参数，例如预热和后热处理，可以降低焊接
残余应力的产生。
合理的焊接工艺设计和材料选择也可以降低残余应力的产生。
3. 选择合适的焊接材料：合理选择焊接材料，可以降低晶间腐蚀的风险。
选择抗晶
间腐蚀性能好的焊接材料，可以减少晶间腐蚀引起的裂纹。
4. 采用适当的焊接工艺：选择合适的焊接工艺，可以减少温度和应力的集中，从而
减少裂纹的产生。
采用适当的焊接参数、焊接方法和焊接顺序等。
为了预防碳钢焊接裂纹的产生，需要从控制温度应力、降低焊接残余应力、选择合适
的焊接材料和采用适当的焊接工艺等多个方面进行综合考虑和控制。
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一、热裂纹产生的原因分析
1、焊缝中杂质和拉应力的存在
因为焊缝中的杂质在焊缝结晶过程中会形成低熔点结晶。
原因是低熔点共晶物的存在.结晶时被推挤到晶界上，形成液态薄膜，凝固收缩时焊缝金属在拉应力作用下,液态薄膜承受不了拉应力而形成裂纹。
热裂纹就轻易在焊缝金属中产生.所以要控制焊缝金属杂质的含量，减少低熔点共晶物的天生。
同时由此可见结晶裂纹的产生是低熔点共晶体和焊接拉应力共同作用的结果，二者缺一不可。
低熔点共晶体是产生结晶裂纹的内因，焊接拉应力是产生结晶裂纹的外因。
2、焊缝终端部位温度的变化
埋弧焊焊接时,当焊接热源靠近纵焊缝的终端部位时,焊缝端部正常的温度场将发生变化,越靠近终端其变化越大.由于引弧板的尺寸远比筒体小,其热容量也小得多,而熄弧板与筒体之间只靠定位焊连接,故可视为大部门不连续.所以终端焊缝部位的传热前提是很差的,致使该部位局部温度升高,熔池外形发生变化,熔深也将随之变大,同时熔池在高温下停留的时间也变长,熔池凝固的速度变慢,尤其当熄弧板尺寸过小、熄弧板与筒体之间的定位焊缝过短、过薄时更为明显. 焊缝外形对结晶裂纹的形成有显著的影响。
熔宽与熔深比小易形成裂纹，熔宽与熔深比大抗结晶裂纹性较高。
3、焊接线能量的影响
因为埋弧焊所采用的焊接热输入量往往比其他焊接方法要大得多,焊接线能量的大小直接影响到焊缝的成形，而焊缝的成形外形又直接决定着焊缝凝固后的晶粒分布和低熔点共晶体的存在位置及受力情况，因而对结晶裂纹产生与否影响较大。
另外,焊缝的横向收缩量远比间隙的张开量要小,使终端部位的横向拉伸力比其他焊接方法要大.这对开坡口的中厚板和不开坡口的较薄板尤为明显.
4、其他情况
如存在强制装配,装配质量不符合要求.
二、焊缝裂纹的性质及特点
终端裂纹形成的部位有时为终端,有时为距终端四周地区150mm范围内,有时为表面裂纹,有时为内部裂纹,而大多数情况是发生在终端四周的内部裂纹.裂纹与焊缝的波纹线相垂直，露在焊缝表面的有显著的锯齿外形。
这些特征都是结晶裂纹的表现，除了结晶裂纹以外，其它类型的裂纹在低合金钢板自动埋弧焊时极为少见。
在出产中我们发现低合金钢板自动埋弧焊结晶裂纹的产生有以下几个特点：
1、多泛起在第一遍焊接时。
2、厚度小于20mm的钢板的筒节纵缝的熄弧板处易产生结晶裂纹；而厚度大于20mm的低合金钢板在纵缝和环缝中都有可能无规律地泛起裂纹。
3、在钢板和焊剂的化学成分中碳及其它易产生热裂纹的有害合金成分偏上限或超过划定含量上限时易产生裂纹。
三、预防措施
从上述热裂纹产生原因分析可见,要克服埋弧焊热裂纹最主要的措施是:
1、减小焊接拉应力
a、适当地加大引弧板和熄弧板的尺寸
人们往往对引弧板的重要性熟悉不足,以为熄弧板的作用只不外是将收弧时的弧坑引到焊件外而已,有时随便找一段钢板往筒体上一点焊就完事.也有的为了节约钢材将引弧板做得很小,成为名副实在的“引弧板”,这些做法长短常错误的.引弧板和熄弧板宜用与母材同质材料，以免影响焊缝金属的化学成分。
其坡口外形和尺寸也应与母材相同，平板长对接缝因为有定位焊拘束存在等原因，焊时易产生终端裂纹。
对于板厚在25mm以下推荐采用开槽的引出板。
引弧板和熄弧板的尺寸的确定是在长度方面要足以保证工件的焊缝金属在接头的两端有合适的外形，宽度方面足以支托所需的焊剂。
b、正视引弧板的装配及定位焊和公道的坡口形式
引弧板与筒体之间的定位焊必需有足够的长度和厚度,一般来说定位焊缝的长度和厚度以不小于引弧板宽度和厚度的80%为宜,且要求为连续焊,不能简朴地”点”焊,在纵缝两侧,对中厚板,应保证有足够的焊缝厚度,必要时应开一定的坡口.
c、正视筒体终端部位的定位焊
在筒体卷圆后定位焊时,为进一步增加纵缝端部位的拘束度,在纵缝终端部位的定位焊缝长度应不小于100mm,并应有足够的焊缝厚度,且不得有裂纹,未熔合等缺陷.
2、严格控制焊接热输入量
压力容器焊接过程中必需严格控制焊接热输入量,这不仅是为了确保焊接接头力学机能的需要,而且对防止裂纹的产生有着十分重要的作用.埋弧焊焊接电流的大小对终端裂痕的敏感性有很大的影响,由于焊接电流的大小直接与温度场和焊接热输入量相关.
3、严格控制焊缝熔池外形及成形系数
埋弧焊焊缝熔池外形及成形系数与焊接裂纹的敏感性有着紧密亲密的关系,因此,焊接时要选择合适的焊接工艺参数,严格控制熔池的大小,外形及焊缝的成形系数.
4焊缝金属化学成分的控制
a、母材金属化学成分的控制。
b、焊剂化学成分的控制。