珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防治
珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防治
珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防治王珏摘要为了解决珠光体耐热钢焊后热处理过程中易产生再热裂纹的问题，分析了再热裂纹的特征和产生机理，针对影响再热裂纹的因素，提出预防措施。
主题词不锈钢焊接热处理裂纹分析防治措施To Prevent the Reformation of Thermal Cracks on Pearlitic High-temperature SteelWang JueTo solve the problem of thermal cracks reformation on pearlitic high-temperature during post weld heat treatment, the properties and formation mechanisms are analyzed in this paper. Preventive measures are proposed in light of the factors causing such reformation.Key words: Stainless steel, Welding, Heat treatment, Crack, Analysis, Preventive treatment, Measure1概况随着国内石油化工、电力工业的迅速发展，以Cr-Mo为基础的低、中合金珠光体耐热钢成为高温条件下使用的重要材料之一。
珠光体耐热钢在小于600℃温度下不仅有很好的抗氧化热强度，还有较好的抗氢腐蚀和抗硫腐蚀性能。
同时由于珠光体耐热钢中合金元素较少，其工艺性能和物理性能优良，为其它的耐热钢材料所不及。
因此，珠光体耐热钢得到了广泛应用。
珠光体耐热钢的焊接工艺通常有两种，一种为选用与母材相匹配的耐热钢焊条，另一种采用奥氏体钢焊条。
采用奥氏体焊条由于焊缝金属与母材的膨胀系数不同，长期高温工作还可能发生碳的扩散迁移现象，容易导致在熔合区发生破坏，因此，该焊接工艺较多应用于局部补焊或焊后不易进行热处理的部位，焊接珠光体耐热钢较普遍采用耐热钢焊条。
焊接接头再热裂纹产生原因,措施及方法
焊接接头再热裂纹产生原因，措施及方法摘要：在焊接应力及其他致脆因素的作用下，焊接接头中局部区域因开裂而产生的缝隙称为焊接裂纹。
在焊接生产中出现的裂纹形式是多种多样的，根据裂纹产生的情况，可把焊接裂纹归纳为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。
本文着重从焊接裂纹形成原因，影响裂纹生成的因素以及防止措施三方面进行探讨。
关键词：焊接热裂纹；产生原因；防止措施引言在钢制结构制造中，焊接接头是不可少的，由于不同焊缝在构件中所承受的载荷不同，而它们质量的好坏直接影响到该结构的正常和安全使用，决定质量的因素与焊缝生成缺陷的机率又有很大的关系，故解决好防止严重缺陷产生的方法就是焊接专业人员共同追求的目标。
而实际生产中焊接缺陷的产生又是不可避免的，特别是焊接裂纹在结构焊缝中是薄弱环节，它不仅给生产带来许多困难，而且可能带来灾难性的事故。
为了更好的保障结构的安全使用，减少和防止焊接裂纹的生成成为控制焊接质量的重要因素。
一、焊接裂纹的分类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，裂纹的形态和分布特征都是很复杂的，有焊缝的表面、内部裂纹，有热影响区的横向、纵向裂纹，有焊缝和焊道下的深埋裂纹，也有在弧坑处出现的弧坑裂纹。
如果按产生裂纹的本质来分，可分为：热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹五大类。
在这里我们将对热裂纹进行讨论、分析。
二、焊接热裂纹形成机理、影响条件与预防措施（一）结晶裂纹（1）结晶裂纹形成机理焊缝在结晶过程中先结晶的金属较纯，后结晶的金属杂质较多，并富集在晶界，这些杂质所形成的共晶都具有较低的熔点。
低熔点共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心部位，形成一种所谓《液态薄膜》，此时由于收缩而受到了拉伸应力，这时焊缝中的液态薄膜就成了薄弱地带，在拉伸应力的作用下就有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。
结晶裂纹多发生在焊缝中树枝状晶的交界处。
（2）影响结晶裂纹的因素1）冶金因素的影响。
结晶裂纹的冶金因素主要是合金状态图的类型、化学成分和结晶组织形态，随着合金状态图结晶温度区间的增大，结晶裂纹的倾向也增大。
珠光体耐热钢的主要特点与焊接工艺措施
珠光体耐热钢的主要特点与焊接工艺措施以铬——钼为基的低、中合金珠光体耐热钢（包括贝氏体钢），是电力、石油、化工等工业高温条件（600℃以下）工作的重要金属材料，广泛地使用于235~550℃温度范围，不仅有很好的抗氧化性（又称热稳定性）和热强性（又称高温强度），还有比较好的耐硫腐蚀和耐氢腐蚀的性能。
这种钢的合金元素相对较少，价格便宜;同时还具有良好的冷、热加工工艺性能，为其它耐热材料所不及。
一、珠光体耐热钢的主要耐热特点。
1、高温强度高。
衡量耐热钢高温强度的指标是蠕变强度和持久强度。
影响耐热钢高温强度的主要因素是它的成分。
钼本身的熔点很高，因而能显著提高金属的高温强度，所以，珠光体耐热钢都含钼。
铬钼钢中加入钒，组成铬钼钒钢。
加入钒后，能强烈地形成碳化钒。
碳化钒呈弥散状分布，阻碍高温时金属组织的塑性变形。
另外，由于碳与钒化合，保证了钼能全部进入固溶体中。
钒的这两个作用都能提高高温强度。
加入少量的钨、铝、硼等元素，其目的也是为了提高高温强度。
2、高温抗氧化性强。
加入铬，在金属表面形成致密的氧化铬保护膜，从而防止内部金属受到氧化。
铬除了能提高钢材的高温抗氧化性以外，还可以提高钢材高温耐腐蚀性。
碳对耐热钢的高温抗氧化性极为不利，所以，铬钼耐热钢中的含碳量一般低于%。
二、珠光体耐热钢的主要焊接弱点及防止措施。
珠光体耐热钢焊接时，在焊接区存在着易产生冷裂纹、热裂纹和再热裂纹的可能，焊接接头韧性低，长期使用后的回火脆性、蠕变脆性、氢脆性和应力腐蚀裂纹等问题。
— 1/3 —— 1/3 —1、焊接接头易产生冷裂纹——焊接接头冷却到室温后产生的裂纹。
珠光体耐热钢，由于含有铬、钼、钒等元素，加热后在空气中冷却时，具有明显的淬火倾向，焊接时在焊缝和热影响区，很容易出现硬而脆的马氏体组织。
这不仅影响焊接接头的机械性能，而且产生很大的内应力，常常导致焊缝的热影响区产生冷裂纹，这是珠光体耐热钢最常见的焊接缺陷之一。
（1）焊缝及热影响区硬度倾向与下列因素有关：]。
珠光体耐热钢焊接工艺
珠光体耐热钢焊接工艺
目的：为规范焊工操作，保证焊接质量，顺利完成六月份全厂停车检修中的焊接任务。
1 珠光体耐热钢的焊接性
1.1冷裂纹当焊接拘束度大、冷却速度快的厚板结构时，若又有氢的有害作用，就容易导致冷裂纹。
1.2 再热裂纹（消除应力裂纹）珠光体耐热钢属于再热裂纹敏感的钢种，其敏感温度区间为500～700℃，在焊后热处理中易产生这种裂纹。
2 常用珠光体耐热钢的焊接工艺
3 焊接热输入珠光体耐热钢宜用较小的焊接热输入。
焊接时应采用多道焊和窄焊道，不摆动或小幅度摆动电弧。
4 焊前预热和焊后热处理
4.1 对于含合金成分较低、厚度较薄的珠光体耐热钢焊件，如果焊前经预热，焊时采用低碳低氢焊接材料，焊后可不必热处理。
4.2 焊后热处理尽量避免在回火脆性及再热裂纹敏感的温度范围内进行，应在危险温度范围内较快的加热速度。
4.3 大型焊件在局部热处理时，必须保证预热区宽度大于焊件壁厚的
4倍，且至少不能小于150㎜。
5、工艺要点
珠光体耐热钢有较强冷裂纹倾向，对氢含量要求严格控制在最低程度。
焊前对焊接材料应按有关规定烘干；焊丝表面不容许有油和锈存在；焊接坡口两侧50㎜范围内清除油、水、锈等污物；定位焊和正式焊一样都应预热；正式焊接时，应连续施焊，保证层间温度与预热温度接近，如中途中断焊接，应有保温缓冷措施；再焊接前应清扫、检查、重新预热；对刚性大的焊件应进行后热，即在200～350℃保温0.5～2h后再进行焊后热处理。
焊接接头再热裂纹产生原因、措施及方法
焊接接头再热裂纹产生原因、措施及方法再热裂纹的形成主要是由于焊接接头中的低合金高强钢材料中含有较多碳化物形成元素（如Cr、Mo、V），并且这些元素能够产生沉淀碳化物，从而导致焊后消除应力热处理过程中产生再热裂纹。
这种裂纹的形成机理在于晶内强度很大而晶界强度较弱，在应力松弛时的形变集中加在了晶界上，一旦晶界应变超出了晶界的强度极限，就会导致沿晶界开裂产生裂纹。
再热裂纹的预防措施为了预防再热裂纹的产生，需要采取以下措施：1.选择合适的焊接工艺和焊接材料，以减少裂纹的产生。
2.控制焊接接头的热输入和焊接过程中的温度，以减少应力的产生。
3.进行适当的后热处理，以减少残余应力和提高焊接接头的强度。
4.在焊接前进行材料的预热，以减少焊接接头中的应力和裂纹的产生。
再热裂纹的检验方法为了检验焊接接头中是否存在再热裂纹，可以采用以下方法：1.利用显微镜观察焊接接头的金相组织和裂纹情况。
2.采用磁粉探伤或超声波检测等无损检测方法，以检测焊接接头中是否存在裂纹。
3.进行拉伸试验和冲击试验，以检验焊接接头的强度和韧性是否符合要求。
总之，再热裂纹的产生是低合金高强钢焊接性要解决的主要问题之一，为了预防和检验再热裂纹的产生，需要采取相应的措施和方法。
微观检验是管道和部件质量检验的重要环节，包括浸蚀前和浸蚀后的检验。
浸前主要检查试样是否存在裂纹、非金属夹杂物和制样过程中的缺陷；浸蚀后主要检验试样的显微组织。
观察时，应先用显微镜的低倍率观察组织全貌，需要观察细微组织时再选用适宜的高倍率。
管道和部件的微观检验主要包括以下几个方面：a、鉴别材料中非金属夹杂物和显微裂纹的类型，观察其形态和分布，测量其数量和大小；b、鉴别被检件显微组织的组成，各种组织的形貌、分布和数量。
对晶粒度、带状组织、非金属夹杂物、XXX组织、球化组织、脱碳层等作出评定；c、鉴别组织特征，判定热处理工艺状态，必要时为重新制定热处理工艺提供依据；d、鉴别以上缺陷与所检裂纹之间的关联。
珠光体耐热钢的焊接资料
小直径薄 壁管
大直径薄 壁管
2.5
6~8
110~130
8
2.4
10~15
当珠光体耐热钢母材铬的质量分数超过3% 时，焊缝背面也应通氩气保护，以改善焊 缝成形，防止焊缝表面氧化。 钨极氩弧焊电弧气氛具有超低氢的特点， 焊接珠光体耐热钢时可以降低预热温度， 有时甚至可以不预热。 （4）电渣焊 电渣焊接头晶粒十分粗大，对于一些重要 焊接结构，焊后必须经正火处理，以细化 晶粒，提高缺口冲击韧度。
碳化物在高温下聚集长大，造成钢的热强性 下降，或使钢材脆化。 W：W的作用与Mo相似，能强化固溶体，提 高蠕变强度。 Ti：是碳化物形成元素，可以析出弥散的 金属间化合物，提高高温强度，抗晶间腐 蚀能力和抗氧化能力，并可提高蠕变强度， 改善钢的焊接性。 Ｃ：提高钢的蠕变强度，但Ｃ增大，钢的 塑性、焊接性、耐蚀性及抗氧化能力下降。
一、耐热刚的概念
定义：具有足够的高温强度和较好的抗 高温氧化性能的钢，称为耐热钢。 （一）耐热钢的分类 按正火组织（供货状态下的组织）可分 为珠光体钢、马氏体钢、铁素体钢和奥氏 体钢等。
二、珠光体耐热刚的特性
珠光体耐热钢是以铬、钼为主要合金元 素的低合金耐热钢，其供货状态（正火或 正火加回火）组织是珠光体（或珠光体加 铁素体），故称珠光体耐热钢。 珠光体耐热钢的特性通常用高温强度和 高温抗氧化性两种指标来表示。 1.高温强度（抗热性） 衡量高温强度的指标有蠕变强度和持久 强度两个。
（1）蠕变强度：蠕变是指在高温下钢的强度 较低，当受到一定应力的作用时，会发生 变形量随时间而逐渐增大的现象。蠕变强 度是钢在一定温度下，在规定的时间内产 生一定的微量变形时的应力。 （2）持久强度：钢在一定温度下，经规定的 时间发生断裂的应力，称为持久强度。 将Mo、W、V、Ti、Nb、B等合金元素加入 钢中，能提高钢的室温和高温强度。
合金钢12Cr1MoV厚壁管道焊缝裂纹的防止
合金钢12Cr1MoV厚壁管道焊缝裂纹的防止摘要：合金钢12Cr1MoV的化学成分，是在Cr-1Mo合金的基础上，加入质量分数在0.15〜0.3%钒的耐热钢，这种钢具有较强抗氧化性和耐热性，其工作温度可高达580 C,在化工、石油、电力行业中使用非常广泛。
12Cr1MoV 钢属于珠光体耐热钢，由于含碳量及合金元素较多，使塑性、韧性降低，焊接性变差，焊件焊接后极易出现裂纹。
2010 年我公司承建的河南永城龙宇煤化工项目220 吨锅炉工程，热电车间的高压蒸汽管道采用的是12Cr1MoV合金钢材质，管径为$ 426mm厚度为S =36mm的厚壁管道，其施工中的难点就在于如何在焊接过程及热处理上对焊缝裂纹的有效防止。
关键词：合金钢12Cr1MoV 厚壁管道焊接裂纹防止1 常见焊缝裂纹成因分析12Cr1MoV钢属于低合金钢耐热钢，加热后在空气中冷却具有明显的淬硬倾向，焊接时在焊缝及热影响区易产生硬脆的马氏体组织，这不仅影响焊接接头的力学性能，还会产生很大的内应力，常导致焊缝和热影响区出现冷裂纹。
冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中，多为穿晶裂纹。
冷裂纹具有延迟性质，故又叫做延迟裂纹。
冷裂纹产生的原因如下：焊接接头（焊缝和热影响区及熔合区）的淬火倾向严重，产生淬火组织，导致接头性能脆化；焊接接头含氢量较高，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，使接头脆化，由于氢的扩散需要时间，所以由氢所致的裂纹在焊后需延迟一段时间才会出现；在多层焊时，焊缝应变集中的情况下，由于拉伸应变超过了金属塑性变形能力而产生。
防止这类裂纹的措施包括：合理的预热和后热；降低焊缝中的氢含量；减小拘束应力，避免应力集中。
而在焊接过程中产生的热裂纹，多产生在焊缝熔合线附近的母材中，有时也产生于多层焊的先施焊的焊道内。
其形成原因：由于在焊接热的作用下，焊缝熔合线外侧金属内产生沿晶界的局部熔化，以及在随后冷却收缩时引起的沿晶界液化层开裂。
再热裂纹产生机理影响因素及防治措施
再热裂纹产生机理影响因素及防治措施定义：焊后再加热消除应退火高温工作时500—600℃过程中产生裂纹称再热裂纹。
一、 再热裂纹的特征1、 热裂纹产生部位：近缝区的粗晶区，止裂于细晶区，沿晶间开裂，裂纹大部分晶间断裂，沿熔合线方向在奥氏体粗晶粒边界发展2、 产生再热裂纹具有敏感的温度范围，一般在500～700℃低于500或高于700℃，再加热不易出现再热裂纹3、 有大量的内应力存在，及应集中，在大拘束度的厚件或应力集中部位易产生再热裂纹4、 易产生在具有沉淀强化作用的钢材中。
如含Cr 、Mo 、V 等能形成碳化物沉淀相的低合金钢，易产生再热裂纹。
普通碳素钢和固溶强化的金属材料不发生。
裂纹产生，晶界滑动→微裂→扩展→裂纹二、 产生机理1、 一般条件()临c εε≥产生裂纹e —产生裂纹的晶界微观局部的实际塑性变形量e c ：产生裂纹的晶界微观局部的最大塑性形变能力 e 实际塑性应变：接头的残余应力经再加热产生应力松驰而引起，与接头的拘束度残余应力，应力集中有关。
c 晶界的塑性形变能力：与晶界的聚合强度（结合力），蠕变抗力，晶粒大小有关。
公式含义是若实际的塑性变形量超过最大塑性变形能力时，产生裂纹。
再热裂纹是由于晶界优先滑动导致纹成核而发生和发展的，也就是说在焊后热处理过程中，晶界处于相对弱化的状态，而晶内则处于相对强化状态。
2、 再热裂纹产生机理1）、晶界杂质析集弱化说 ①晶界析集P 、S 、n b S S 、 ②硼化物沿晶析集2）、二次沉淀理论 晶内沉淀强化在焊后加热中，晶内产生二次沉淀相，使晶内变形抗力增强，使形变向晶界集中，同时晶界由于粗大碳化物吸出合金元素？化，以及脆性杂质偏析，而大大弱化了。
上述两方面原因促成变形主要在晶界进行，当晶界实际塑性变形量大于它的临界变形能力时，导致晶界开裂。
①具有沉淀强化的元素只有与C 亲和力较强的元素才能起到沉淀强化e n r b r i F M C M W V N Z T 、、、、、、、、0C 化物稳定性②焊接高温时过热区合金元素全部溶入A 中，A 长大③焊后冷却由于冷却速度快，合金元素以过饱和形式溶入在F 中，渗碳体C F e 3，一般出现在位错、空位、缺陷等处。
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珠光体耐热钢焊接再热裂纹的防治王珏摘要为了解决珠光体耐热钢焊后热处理过程中易产生再热裂纹的问题，分析了再热裂纹的特征和产生机理，针对影响再热裂纹的因素，提出预防措施。
主题词不锈钢焊接热处理裂纹分析防治措施To Prevent the Reformation of Thermal Cracks on Pearlitic High-temperature SteelWang JueTo solve the problem of thermal cracks reformation on pearlitic high-temperature during post weld heat treatment, the properties and formation mechanisms are analyzed in this paper. Preventive measures are proposed in light of the factors causing such reformation.Key words: Stainless steel, Welding, Heat treatment, Crack, Analysis, Preventive treatment, Measure1概况随着国内石油化工、电力工业的迅速发展，以Cr-Mo为基础的低、中合金珠光体耐热钢成为高温条件下使用的重要材料之一。
珠光体耐热钢在小于600℃温度下不仅有很好的抗氧化热强度，还有较好的抗氢腐蚀和抗硫腐蚀性能。
同时由于珠光体耐热钢中合金元素较少，其工艺性能和物理性能优良，为其它的耐热钢材料所不及。
因此，珠光体耐热钢得到了广泛应用。
珠光体耐热钢的焊接工艺通常有两种，一种为选用与母材相匹配的耐热钢焊条，另一种采用奥氏体钢焊条。
采用奥氏体焊条由于焊缝金属与母材的膨胀系数不同，长期高温工作还可能发生碳的扩散迁移现象，容易导致在熔合区发生破坏，因此，该焊接工艺较多应用于局部补焊或焊后不易进行热处理的部位，焊接珠光体耐热钢较普遍采用耐热钢焊条。
生产实践证明，采用珠光体耐热钢焊条，主要存在冷裂纹、近缝区硬化、热影响区软化等问题。
此外，焊接残余应力是造成应力脆性破坏、结构变形失稳以及应力腐蚀裂纹的主要原因之一。
因此珠光体耐热钢焊后进行热处理是不可缺少的重要工序，多数珠光体耐热钢在焊后并未出现裂纹，而是在焊后热处理过程中产生了裂纹，这就是珠光体耐热钢焊接的又一问题，即焊接再热裂纹。
从60年代开始，国外相继报道了因再热裂纹而发生的多起事故，促使各国对再热裂纹开展了大量的试验研究。
70年代初，国内也报道了因再热裂纹而导致产品失效的事故。
随着珠光体耐热钢应用于压力容器和高温高压管道，关于再热裂纹的报道也时有所闻。
再热裂纹(Reheat cracking)又称为消除应力处理裂纹(Stress-Relief cracking)，这种裂纹不仅发生在消除应力的热处理中，也发生于焊后再次高温加热过程中。
2再热裂纹的特征(1)产生的部位均在焊接热影响区的过热粗晶区，焊缝、热影响区的细晶区及母材均不产生再热裂纹。
裂纹沿熔合线方向在奥氏体粗晶晶界发展，不少裂纹是断续的，再热裂纹具有沿晶间开裂的特征。
(2)再热裂纹的产生与再热过程的加热或冷却速度无关。
(3)焊后不会发生，只是在焊后进行消除应力处理及焊后高温使用中发生，它有一个敏感的温度区，一般在500～700℃，600℃左右最为敏感。
(4)再热裂纹总是出现在拘束应力或应力集中的部位，焊接应力越大越易产生，如焊缝向母材过渡不圆滑、焊缝余高过高、咬肉、焊瘤、未焊透、边缘未熔合等部位都容易产生再热裂纹。
3再热裂纹的产生机理根据高温金相显微镜及扫描电镜的观察，认为再热裂纹是由晶界滑移导致微裂形成而发生和扩展的。
即在焊后热处理过程中，残余应力松驰时，粗晶区应力集中处的某些晶界塑性变形量超过了该处的塑性变形能力，就会产生再裂纹。
关于再热裂纹的产生机理有三种说法，再热裂纹形成的机理虽然可以从以下三方面进行分析论证，但仍有许多不明之处，影响的因素也不是单一的，可能是几种因素共同作用的结果，只是在不同情况下以某种因素为主。
可以这样认为，珠光体耐热钢再热处理过程中，当应力集中部位晶界微观局部的实际塑性变形大于该处产生裂纹的临界变形能力时，就形成再热裂纹，实际塑性变形与焊接接头的拘束度、残余应力的大小以及晶粒的大小有关，而晶界杂质的偏析、晶内沉淀强化必然影响到产生裂纹的临界变形值，也就影响到再热裂纹的产生。
3.1晶间杂质析集脆化的作用试验研究指出，再热裂纹的产生与晶界本身的弱化有关，强调杂质在晶界析集而造成脆化，对再热裂纹的脆化起到了主要作用。
此外，母材的应力松驰效应对再热裂纹的敏感性也有很大的影响，它表明母材晶界强度的影响。
试验表明，再热裂纹敏感性大的钢应力松驰程度低。
因而认为，焊接热影响区的晶界弱化和母材的高温应力松驰能力弱，是提高珠光体耐热钢再热裂纹敏感性的重要原因。
关于晶界弱化引起再热裂纹敏感性提高的问题，许多焊接专家认为：在500～600℃热处理过程中，由于钢中的杂质元素P、S、Sb、Sn等在晶界偏析的缘故。
对具有典型性的P 元素含量的研究结果认为，当P含量由0.003%增至0.018%时，引发再热裂纹产生的应力下降，钢材的塑性变形能力也下降。
3.2晶内沉淀强化的作用在焊接热影响区的过热区，由于加热温度高达1300℃以上，原强化相碳化物等析出质点固溶于金属中，因焊后冷却快而处于饱和的不稳定状态。
在焊后消除应力的热处理过程中，这种过饱和溶解的碳和碳化物形成元素，就以显微颗粒状的各种碳化物(M3C、M7C3、M23C7)形式析出，从而使晶内强化，提高了晶内的屈服强度。
而晶界由于其晶格结构的不规则性，并存在晶格缺陷，因此在高温及残余应力的作用下金属将发生滑移变形(或叫蠕变变形)以松驰应力。
由于晶内的强化，这种变形就集中在晶界。
当这种滑移变形超过晶界变形能力时，就产生了裂纹。
3.3蠕变断裂理论近年来，有更多的人认为，在再热过程中将发生应力松驰，随着应力的降低伴随有蠕变现象。
所以可以用蠕变断裂理论来解释再热裂纹的形成。
就珠光体耐热钢而言，对于再热条件下的蠕变断裂，可以应用“空穴开裂”加以解释。
在应力和温度的作用下，点阵空位能够运动，当空位聚集到与应力方向垂直的晶界上达到足够的数目时，晶界的结合力遭到破坏而产生空洞。
在应力的作用下，它们继续扩大，形成裂纹沿晶界断裂。
一般来讲，金属凝固或在固态再热处理过程中能够形成亚显微空洞，当金属发生蠕变变形，通过空位的运动、聚集而逐渐长大成为裂纹，另一方面，如果有杂质沿晶界分布，也可作为空洞形核的发源地。
4再热裂纹的影响因素及控制4.1焊缝成形由于焊缝成形影响应力集中的大小，再热裂纹易产生于应力集中的热影响区粗晶区，因而也影响再热裂纹的产生。
焊缝与母材过渡不圆滑，焊缝余高过高或存在咬肉、未熔合、未焊透等缺陷，在焊后再热过程中均能诱发再热裂纹。
因此焊接过程中应尽可能的控制焊缝成形，对成形不理想或存在缺陷的部位进行修补，以达到降低焊接应力的作用，从而控制再热裂纹的产生。
4.2组装应力组装时采用强力组对等，都会使得焊缝处存在大的组装应力。
焊后再热过程中，容易引发再热裂纹，因此组装珠光体耐热钢时要避免强力组装，以减少组装应力。
4.3预热为防止再热裂纹的产生，焊前预热是十分有效的。
预热可以降低残余应力，形成对裂纹不敏感的组织等。
日本的焊接专家认为，预热可以提高热影响区粗晶区的强度。
珠光体耐热钢焊前按要求进行预热，在很大程度上可以防止再热裂纹的产生。
4.4焊后后热实验证明，珠光体耐热钢焊后进行150～200℃的后热处理，可以有效地消除焊缝中的扩散氢，从而减少焊缝中残存的空穴，有利于防止再热裂纹的产生。
同时焊后后热可以使得焊缝晶界的有害杂质S、P等进行一步弥散，减少因S、P等杂质偏析而导致的再热裂纹。
焊后在不太高的温度下进行等温处理，也可以产生类似预热的效果，这样还可以降低焊前的预热温度。
4.5焊接线能量焊接线能量对再热裂纹的影响有两个方面。
首先大的线能量可以有利于降低拘束应力，降低粗晶区的硬度，使得晶内的沉淀增多，减弱焊后加热时析出的强化程度，有利于减少再热裂纹的倾向。
但另一方面，大的焊接线能量却使过热区的晶粒更加粗大，晶界结合力更加脆弱，从而增加了再热裂纹的倾向。
因此，在焊接珠光体耐热钢时，对焊接线能量的选择，应考虑线能量对晶粒长大的敏感程度，对某些晶粒长大敏感的钢种，焊接时应选较小的线能量，反之，可适当选择较大的焊接线能量。
4.6晶粒度焊接热影响区粗晶区的晶粒大小对再热裂纹的敏感性也有影响。
晶粒度大，裂纹敏感性大；晶粒度小，晶界所占的面积就大，在其它条件均相同的情况下，晶界所能承受的蠕变变形量相对大，产生再热裂纹的倾向也就相应变小。
焊接材料的选择通常有两种原则：一为“等成分原则”即选用焊接材料在化学成分上与母材相同；二为“等强度原则”即选用的焊接材料在化学成分上与母材成分相近，主要保证焊接接头的强度与母材相同。
在进行珠光体耐热钢焊接时，一般采用“等强度原则”，甚至在使用条件允许的情况下，可以适当降低焊接接头的强度。
实验证明，通过适当降低焊缝金属的强度，提高其塑性变形能力，从而降低焊接接头的应力集中程度，以降低再热裂纹的敏感性。
仅仅焊缝表层采用低强度高塑性的焊接材料来盖面也是比较有效的。
4.8合金元素的影响(1)碳由于碳化物的形成，碳在热裂纹中有着重要的作用。
在Cr-Mo钢中，当含碳量由0.05%增至0.20%时，裂纹倾向明显增加。
在含V量高的钢种中，碳的影响更大。
(2)铬Cr的影响是两个方面的。
当钢中的含Cr量＜1.5%时，随着含Cr量的增加，裂纹倾向增大；当含Cr量＞2.0%时，随含Cr量的增加，裂纹倾向逐渐减小。
当然，Cr对再热裂纹的影响在很大程度上还取决于钢种中Mo与V的含量。
(3)钼Mo能够降低蠕变塑性，增加裂纹。
其作用是通过对相变特性的影响及碳化钼的析出而实现的。
模拟热循环试样缺口应力试验，当Mo的含量为0.21%时，627℃断裂的时间为1300min，而Mo的含量为0.54%时，断裂时间降为2min，说明Mo含量的增加，提高了钢的再热裂纹的敏感性。
(4)钒V通常与Cr、Mo等元素同时加入，在同时含有其它元素时，增加V是极其有害的。
V含量为0.73%，钢材应力—断裂塑性最低。
当V含量＜0.15%时，随其含量的增加裂纹率明显增大。
如V含量由0增至0.08%时，Y型坡口拘束试样的裂纹率由0增至95%。
V 的影响主要是形成V4C3的析出，使应力松驰率下降。
(5)微量杂质元素从金属材料主要元素成分含量相同，而再热裂纹倾向相差很大的事实来看，微量杂质元素起着很大的作用。