焊接裂纹综合分析和判断
水电设备转子支架焊接裂纹的分析与修复
焊 接此 设 备部 件 的 方法 有 ：焊 条 电弧焊 、ＭＡ Ｇ、
氩 弧焊 、埋 弧焊 等 。由于此 设备 部件 厚度 大 ．焊接 量 大 ，且 又 是环 焊 缝 ，故 适用 于大 工 艺参 数 连续 焊 接 。
法 兰 外 侧 ：埋 弧
焊
等 ，焊 前没 有预 热 ，焊后 没有 缓 冷措施 ，也易 产生 裂
纹 ：焊 丝表 面生 锈或 重 复使用 带 有杂 质 的焊剂 ，在 焊
缝 中 产 生 低 熔 点 共 晶 ． 在 收 缩 应 力 的作 用 下 易 产 生 热 裂纹 。
图 ２ 转 子 支 架 焊 接 位 置 示 意 图
７ ２ ・ 工之友 ・ 焊
焊 接 技 术
第４ ０卷 第 ８期 ２ １ ０ １年 ８月
重新 制 定 了焊 接 方 法 （ Ａ ＭＡ Ｓ Ｗ＋ Ｇ）及 焊 接工 艺 ，并
重新 加 工 了 ＋ ５ ９０ｍｍ及 ｔ ８ ｈ １７ｍｍ处 的坡 口。 ２
３ 焊 接工 艺 的确 定
３１ 焊接 方法 的选 择 ．
（ ）转 子 支架外 圆的钢板 较 厚 ，在生 产轧 制过 程 １
焊丝 化 学 成 分 （ 量 分 数 ） （ ） 质 ％
中容易 在钢 板 的 中间部 位沿 轧制 方 向形 成 层状 非金 属
夹 杂物 。
（ ）在 制 弧 卷 筒 （ 卷 板 机 把 钢 板 制 成 圆筒 ） 过 ２ 用
程 中 ，筒体 内壁受 压 ，外壁 受拉 ，内部产 生应 力 。
Ｈ１ Ｍｎ ／Ｊ０１ｌ ０ ２Ｓ １
６０ ０
ｌ
５０ １
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法一、概述在工业生产中，焊接是一种常见的连接方法，它在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都有广泛的应用。
然而，在焊接过程中，随之而来的焊接缺陷也是一个不容忽视的问题。
其中，焊缝横向裂纹是一种常见的缺陷，它不仅会影响焊接质量，还可能引发安全事故。
了解焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法具有重要的意义。
二、焊缝横向裂纹的原因1. 焊接材料的选择不当在进行焊接时，选用的焊接材料可能会对焊接质量产生重要影响。
如果选择的焊接材料强度不足或者与母材的化学成分不匹配，就会导致焊接过程中出现应力集中，从而容易产生横向裂纹。
2. 焊接工艺参数不合理焊接工艺参数是影响焊接质量的重要因素之一。
如果焊接电流、电压、速度等参数设置不合理，就会造成焊接过程中的温度分布不均匀，从而引起焊缝横向裂纹的产生。
3. 材料表面不洁净焊接前需要对要焊接的材料表面进行清洁处理，以保证焊接质量。
如果没有进行彻底的清洁处理，就会导致焊接材料表面附着有杂质，这些杂质会影响焊接的质量，增加裂纹的产生可能性。
4. 焊接残余应力在焊接过程中，由于温度的变化和热量的不均匀分布，容易产生残余应力。
这些残余应力会导致焊接部位的局部变形，最终导致焊缝横向裂纹的产生。
5. 设计缺陷在一些情况下，焊接工件的设计本身存在缺陷，比如焊缝的设计不合理、板材的厚度悬殊等，都会增加焊缝横向裂纹的发生。
三、焊缝横向裂纹的解决方法1. 优化焊接材料的选择在进行焊接前，需对焊接材料进行严格的选择，确保其与母材的化学成分匹配，且具有足够的强度。
对于使用对焊材料的情况，需要对搭铁焊接材和母材的化学成分及性能进行检测。
2. 合理设置焊接工艺参数合理设置焊接工艺参数是避免焊缝横向裂纹产生的重要手段。
在进行焊接前，需要根据具体的情况合理地设置焊接电流、电压、速度等参数，确保温度的均匀分布和焊接的质量。
3. 加强材料表面清洁处理在进行焊接前，需要对焊接材料表面进行严格的清洁处理。
焊接裂纹
第五章 焊接裂纹
44
T↑ ↓1 0 ↓ T→ T0 1 = 0
T0—称金属的等强温度
T>T0 时， 1 > 0 发生断裂晶间断裂
若焊缝所受拉伸应力为 2 随温度变化始终 不超过 0 ，则不会产生结晶裂纹 2 < 0
若焊缝的拉伸应力为 1， 1> 0产生结晶裂纹
断裂，也有晶间和穿晶
混合断裂
第五章 焊接裂纹
本节结束19
§5-2 焊接热裂纹
一、结晶裂纹
1、 产生机理
1）产生部位：结晶裂纹大部分都沿焊缝树 枝状结晶的交界处发生和发展的，常见沿焊 缝中心长度方向开裂即纵向裂纹，有时焊缝 内部两个树枝状晶体之间。对于低碳钢、奥 氏体不锈钢、铝合金、结晶裂纹主要发生在 焊缝上某些高强钢，含杂质较多的钢种，除 发生在焊缝之处，还出现在近缝区上。
第五章 焊接裂纹
18
三、热裂纹与冷裂纹的基本特点
裂纹 产生温度 产生部位
热裂纹 高温下产生 焊缝、热影响区
冷裂纹 低温下产生 热影响区、焊缝
宏观特征
沿焊缝的轴向成纵向 分布,也有横向分布， 断口具有发亮的金属光 裂口均有氧化色彩表 泽 面无光泽
微观特征
沿晶粒边界分布，属 晶间断裂，也有穿晶内
于沿晶断裂性质
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↓
第五章 焊接裂纹
42
④一次结晶组织形态及组织对结晶裂 纹的影响
晶粒大小：晶粒粗大裂纹的倾向↑
包墙鳍片拼缝焊接裂纹产生的原因分析及解决措施
包墙鳍片拼缝焊接裂纹产生的原因分析及解决措施锅炉包墙鳍片拼缝在焊接过程中，极易出现裂纹，为保证锅炉密封质量，分析包墙拼缝焊接裂纹产生的原因，并采取切实有效的防止及解决措施，具有十分重要和必要的意义。
标签：包墙鳍片;焊接;裂纹【Abstract】It is very easy to appear welding cracks in welding process for Wrapped Wall fin. In order to ensure the boiler sealing quality，analyzing the causes and taking effective measures to prevent and resolve is very important and necessary.【Key Words】Wrapped Wall fin welding cracks1 前言1.1焊接裂纹的特点及其危害焊接裂纹，是焊接件中最常见的一种严重缺陷，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的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。
裂纹影响焊接件的安全使用，是一种非常危险的工艺缺陷。
焊接裂纹不仅发生于焊接过程中，有的还有一定潜伏期，有的则产生于焊后的再次加热过程中。
在火力发电厂中，前、后炉膛的拼缝因焊接工艺、施焊顺序、上道工序、环境等因素，常常会出现较多焊缝裂纹，严重影响了锅炉的密封质量，如若处理不当，将给机组运行带来了不可估量的危害和经济损失。
1.2焊接项目简介某工程锅炉包墙鳍片材质为15CrMo，厚度为6mm，由于管屏同集箱组合焊口焊接的需要，对口时在鳍片中心采用火焰切割的方式切割有长约300mm的切缝。
按照常规做法，切缝一端开口，另一端分成两条45°交叉的小焊缝。
组合焊口完成后即组织对割开的切缝进行拼缝焊接，接头形式为对接无坡口双面焊，施工工艺采用R307焊条手工电弧焊方法进行焊接，焊接顺序为先进行上部平焊位置焊接，然后进行下部仰焊位置焊接。
焊接裂纹的分析与处理
焊接裂纹的分析与处理焊接裂纹是焊接过程中常见的缺陷之一，它会降低焊接接头的强度和韧性，影响焊接工件的使用性能。
因此，对于焊接裂纹的分析和处理具有重要意义。
本文将从焊接裂纹的成因、检测方法、分析原因以及处理方法等方面进行综合讨论。
首先，焊接裂纹的成因可以归纳为以下几个方面：1.焊接材料的选择不当：焊接底材和填料材料的化学成分或力学性能不匹配，导致焊接接头受到内应力的影响而产生裂纹。
2.焊接过程中的温度变化：焊接过程中，由于热影响区的温度变化不均匀，会产生焊接接头内部的残余应力，从而造成裂纹。
3.焊接过程中的应力集中：焊接过程中，焊接接头处于高应力状态，如角焊接、搭接焊接等，容易造成应力集中，进而引发裂纹。
4.焊接过程中的焊接变形：焊接过程中，由于热变形和收缩的不均匀性，焊接接头可能会受到大的应力而产生裂纹。
其次，对焊接裂纹的检测方法有以下几种：1.可视检测法：用肉眼观察焊接接头表面是否有裂纹存在。
这种方法简单直观，但只能检测到较大的裂纹。
2.超声波检测法：通过超声波探测仪将超声波传递到焊接接头内部，根据超声波的传播和反射来判断是否存在裂纹。
这种方法可以检测到较小的裂纹，并且可以定量评估裂纹的大小和位置。
3.X射线检测法：通过X射线透射和X射线照相来检测焊接接头内部的裂纹。
这种方法可以检测到较小的裂纹，并且可以清晰地显示裂纹的形状和位置。
4.磁粉检测法：在焊接接头表面涂覆磁粉，通过观察磁粉的分布情况来判断是否存在裂纹。
这种方法适用于表面裂纹的检测。
然后，对焊接裂纹的分析原因可以采取以下步骤：1.裂纹形态分析：观察裂纹的形态，包括长度、宽度、走向等，可以初步判断裂纹的类型和可能的成因。
2.组织分析：通过金相显微镜观察焊接接头的组织结构，判断是否存在组织非均匀性或显微缺陷等。
3.应力分析：通过有限元分析或应力测试仪器测量焊接接头的应力分布，查找可能存在的应力集中区域。
4.化学成分分析：通过光谱分析或化学分析方法来检测焊接材料中的化学成分是否合格。
钢管氩弧焊焊缝裂纹
钢管氩弧焊焊缝出现裂纹是焊接过程中常见的问题，可能由多种因素引起。
以下是导致焊缝裂纹的一些原因及相应的解决办法：1. 材料匹配问题：如果焊接材料的选择与被焊接的钢管材质不匹配，可能会导致焊缝无法承受焊接后的应力拉伸或收缩，从而产生裂纹。
解决这个问题需要进行工艺评定，选择最合适的焊接材料。
2. 焊接工艺参数不当：电流过大或过小都可能导致焊缝裂纹。
电流过大时，热输出量大，应力大；电流过小时，熔深浅，受力小，容易产生裂纹。
解决办法是进行工艺评定，测试并确定最合理的焊接参数。
3. 操作技巧问题：操作收弧时如果没有掌握好，可能会导致收弧处产生气孔或裂纹。
为了避免这种情况，可以在收弧处多添加一些焊接材料，或者如果设备有电流缓降功能，可以设置电流缓慢降低。
4. 焊接应力和拘束力：焊接过程中由于热胀冷缩，自然会使焊接结构产生应力。
如果焊接结构本身存在拘束力和刚性，也可能导致焊缝开裂。
因此，需要正确分析出开裂的主要因素和次要因素，然后采取相应措施解决。
5. 焊缝清洁度：母材表面的清洁度不足也可能导致焊缝裂纹。
在焊接前，确保焊缝和母材表面清洁，无油污、锈蚀等杂质。
6. 预热和后热处理：适当的预热可以减少焊接应力，而后热处理可以消除焊接过程中产生的残余应力，两者都是防止焊缝裂纹的有效方法。
7. 焊接速度：过快或过慢的焊接速度都可能影响焊缝的成形质量，应根据实际情况调整焊接速度。
8. 多层焊接：在多层焊接中，如果层间温度控制不当，也可能导致焊缝裂纹。
应注意控制层间温度，避免过高或过低。
9. 焊接技术：焊工的技术水平也是一个重要因素，经验丰富的焊工能够更好地控制焊接过程，减少裂纹的产生。
10. 环境因素：环境温度、湿度等也可能影响焊接质量，应在适宜的环境中进行焊接作业。
总之，钢管氩弧焊焊缝裂纹是一个复杂的问题，需要综合考虑多种因素，并采取相应的预防和补救措施。
在实际操作中，应根据具体情况进行分析和处理，以确保焊接质量。
焊接裂纹_精品文档
3、防止结晶裂纹的措施
1）、冶金方面
①控制焊缝中有害杂质的含量， 限制S、P、C含量S、P<0.03-0.04 焊丝C<0.12% (低碳钢) 焊接高合金钢，焊丝超低碳焊丝 ②改善焊缝的一次结晶 细化晶粒，加入Mo、V、Ti、Nb、Zr、
Al
2)、工艺方面（减少拉应力）
应变率 , E ↑、
↑应变率 ↓
例如：强度为600MPa焊条研究
焊缝成分分析
焊缝 C
S
Ｐ Ｍn Si Cr Ni
成分
Ao 0.10 0.037 0.017 0.94 0.54 0.20 0.87
A１ 0.09 0.015 0.014 1.25 0.44 0.19 0.83
注：A１ 焊缝中加入轻稀土１％
图2 焊缝冲击断口扫描形貌
b)、C
i)、C<0.1% C↑结晶温度区间↑,裂纹↑
ii)、C>0.16% Mn/S↑无效,加剧P有害作
用 裂↑
iii)、C>0.51% 初生相
初生相
S、P在小相中溶解度低，析
出S、P集富在晶界上，裂纹↑
c)、Mn
Mn具有脱S作用
其中Mn熔
点高，早期结晶星球状分布，抗裂↑
含碳量C<0.016% S↑裂↑但加入Mn↑裂↓
结 晶 裂 纹
2）、熔池各阶段产生结晶裂纹的 倾向
在焊缝金属凝固结晶的后期，低熔点共晶物 被排挤在晶界，形成一种所谓的“液态薄膜” ，在焊接拉应力作用下，就可能在这薄弱地带 开裂，产生结晶裂纹。
产生结晶裂纹原因：①液态薄膜
②拉伸应力
液态薄膜—根本原因
拉伸应力—必要条件
以低碳钢焊接为例可把熔池的结晶分 为以下三个阶段
裂纹分析报告
裂纹分析报告概述本报告旨在对裂纹进行详细的分析和评估，旨在提供关于裂纹的形成原因、危害程度以及应对措施的全面了解。
通过对裂纹的细致观察和数据分析，可以帮助我们确定合理的修复措施，从而保证设备或结构的安全和可靠性。
背景裂纹在工业生产和日常生活中普遍存在。
裂纹的产生可能是由于外力作用、材料质量问题、设计缺陷等多种原因造成的。
如果不及时发现和处理裂纹问题，会导致设备损坏、结构弱化甚至事故的发生。
因此，对裂纹进行准确的分析和评估是非常重要的。
本报告将通过对裂纹的详细观察和数据分析，逐步解读裂纹形成的原因，并提供相应的解决方案。
裂纹观察与分析裂纹特征对于有裂纹现象的物体，首先需要观察裂纹的特征，并进行准确的记录。
裂纹的特征描述通常应包括以下内容：•裂纹的长度、宽度、深度等尺寸参数；•裂纹的形状，例如直线裂纹、弧形裂纹、分支裂纹等；•裂纹的分布情况，例如集中分布、扩散分布等；•裂纹的起始位置和延伸方向，判断裂纹的成因。
裂纹起因分析裂纹的起因分析是对裂纹形成原因的推测和评估。
有助于识别和排除引起裂纹形成的潜在因素。
裂纹的起因分析通常涉及以下内容：1.外力作用：观察是否有外力作用对物体产生的变形或应力集中现象，例如冲击、震动、扭曲等。
2.材料质量问题：检查原材料是否存在缺陷、杂质或不均匀性等问题。
3.加工工艺：检查制造或加工过程中是否存在质量控制不严、误操作等问题。
4.环境条件：评估环境因素对物体的影响，例如温度、湿度、化学物质等。
通过对裂纹起因分析的综合考虑，可以初步确定裂纹的形成原因，并为后续的裂纹处理方案提供指导。
裂纹评估与危害程度裂纹评估旨在对裂纹的危害程度进行量化分析，以便确定采取何种处理措施。
通常，裂纹评估的内容包括：1.裂纹尺寸：通过测量裂纹的长度、宽度、深度等尺寸参数，判断裂纹的扩展速率和潜在威胁。
2.裂纹形态：通过对裂纹形态的观察和分析，判断裂纹的稳定性和可能的断裂位置。
3.应力状态：对裂纹周围的应力状态进行评估，例如应力集中情况、受力状态等。
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2、 产生原因
1）、近缝区晶界处存在低熔点杂质 2）、近缝区存在晶间液膜(低熔点共晶体)
第五章 焊接裂纹
48
液化裂纹
第五章 焊接裂纹
49
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
第五章 焊接裂纹
43
2)、力的因素
在焊接时脆性温度区内金属的强度要小在脆性 温度区内金属所承受的拉伸应力。 产生结晶裂纹的充分条件。
m
—在脆性温度区内金属的强度 —在脆性温度内金属所承受的拉伸应力 金属的强度 m 决定于 —晶内强度
m
1
0 —晶间强度
第五章 焊接裂纹
44
34
第五章 焊接裂纹
b)、C i)、C<0.1% C↑结晶温度区间↑,裂纹↑ ii)、C>0.16% Mn/S↑无效,加剧P有害作用 裂↑ iii)、C>0.51% 初生相 初生相 S、P在小相中溶解度低，析出S、 P集富在晶界上，裂纹↑ c)、Mn Mn具有脱S作用 [ Mn ] [ FeS ] [ MnS 其中Mn熔 点高，早期结晶星球状分布，抗裂↑
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
纵向裂纹
③焊缝热影响区贯穿裂纹
第五章 焊接裂纹
7
3 、按产生本质分类
1）、热裂纹 （高温裂纹） 产生：热裂纹(高温裂纹)高温下产生 存在部位：焊缝为主,热影响区
特征：宏观看, 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
焊缝冲击断口SEM形貌 (a)、(b)、(c) 未加入稀土 (d)、(e)、(f) 加入2%稀土 第五章 焊接裂纹
图2 焊缝冲击断口扫描形貌
38
焊缝金属金相组织 a、未加入稀土 b、加入2%稀土
第五章 焊接裂纹
39
f)、O O↑降低S的有害作用，氧、硫、铁能形 成Fe-FeS-FeO三元共晶，使FeS由薄膜变成 球状，裂↓
第五章 焊接裂纹
9
晶 间 裂 纹 HAZ液化裂纹
多边化裂纹
第五章 焊接裂纹
10
第五章 焊接裂纹
11
2）、再热裂纹（消除应力处理裂纹）
由于重新加热（热处理）过程中产生称再热 裂纹—消除应力处理裂纹。
第五章 焊接裂纹
12
第五章 焊接裂纹
13
3）、冷裂纹
产生温度：温度区间在+100℃～-75℃之间 存在部位:多在热影响区,但也有发生在焊缝。 特征（断口）：宏观断口具有发亮的金属光泽 的脆性断裂特征。 微观看：晶间断裂，但也可穿晶（晶内）断裂， 也可晶间和穿晶混合断裂。
第五章 焊接裂纹
8
1)、热裂纹分类
a. 结晶裂纹：在凝固的过程--结晶过程中产生 b. 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经重新溶化， 在收缩应力作用下,沿奥氏体晶间发生开裂
c. 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。
3 Mn Cr Mo V
第五章 焊接裂纹
当HCS<4时，可以防止裂纹
40
③凝固时界面张力
杂质的低熔点共晶所造成的液态 薄膜是产生结晶裂纹的重要因素 ，若将晶界的液态薄膜改变为球 状的形态，抗裂性↑
第五章 焊接裂纹
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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
第五章 焊接裂纹
14
冷裂纹分类：
a. 延迟裂纹：特点不在焊后立即出现，有 一段孕育期产生迟滞现象称延迟裂纹。 b. 淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）：淬硬倾向 大的组织易产生这种裂纹（与氢含量关 系不大）。 c. 低塑性脆化裂纹：在比较低的温度下， 由于收缩应变超过了材料本身的塑性储 备产生的裂纹称低塑性脆化裂纹。
第五章 焊接裂纹
31
结论：
①脆性温度区间大小, TB大，拉应力作用时 间长，产生裂纹可能性大，决定于焊缝化学 成分，杂质性质与分布，晶粒大小。 ②脆性温度区（TB）内金属的塑性，TB内金属 的塑性越小，越易产生结晶裂纹。 ③TB内随温度降低变形的增长率（拉伸应力 的增长率）,临应变率CST越大,则表示材料的 热裂纹敏感性越小,越不易产生裂纹。
第五章 焊接裂纹
36
例如：强度为600MPa焊条研究
焊缝成分分析
焊缝 成分 C S Ｐ Ｍn Si Cr Ni
Ao
A１
0.10
0.09
0.037 0.017 0.94 0.54
0.015 0.014 1.25 0.44
0.20
0.19
0.87
0.83
注：A１ 焊缝中加入轻稀土１％
第五章 焊接裂纹
37
第五章 焊接裂纹
32
2、焊接结晶裂纹的影响因素
1）、冶金因素
①结晶温度区间： 合金状态图脆性温度 区的大小随着该合金 的整个结晶温度区间 的增加而增加
第五章 焊接裂纹
33
②合金元素
a)、S、P
i)S、P增加结晶温度区间,脆性温度区间TB↑裂纹↑
ii)S、P产生低温共晶,使结晶过程中极易形成 液态薄膜,因而显著增大裂纹倾向 iii)P、S引起成分偏析.P、S偏析系数K越 大,偏析的程度越严重.偏析可能在钢的局 部地方形成低熔点共晶产生裂纹。
第五章 焊接裂纹
27
以低碳钢焊接为例可把熔池的结晶分 为以下三个阶段
①液固阶段：（1区）
②固液阶段：这一区 也称为“脆性温度区” 即图上a、b之间的温 度范围 ③固相阶段：也叫 完全凝固阶段
Tb—称为脆性温度区，在比区间易产生结晶裂纹，杂质较少的金属, Tb 小产生裂纹的可能性也小，杂质多的金属Tb大，产生裂纹的倾向也大 第五章 焊接裂纹
T↑ ↓1
0
↓
T→ T 0 1 = 0
T 0 —称金属的等强温度
T> T 0 时， 1 > 0 发生断裂晶间断裂
若焊缝所受拉伸应力为 2 随温度变化始终 不超过 0 ，则不会产生结晶裂纹 2 < 0
若焊缝的拉伸应力为 1， 1 > 0 产生结晶裂纹
产生结晶裂纹的条件是冶金因素和力共同作 用，二者缺一不可
日本JWS临界应变增长率CST CST=(-19.2C-97.2S-0.8Cu-1.0Ni+ 3.9Mn+65.7Nb-618.5B+7.0)*10-4 当
CST 6 . 5 10
4
时，可以防止裂纹
Ni / 100 ) 10
3
HCS
热裂敏感系数HCS公式 C S P ( Si / 25
第五章 焊接裂纹
3
§5-1 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 报废，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。
第五章 焊接裂纹
微观特征
19 本节结束
§5-2 焊接热裂纹
一、结晶裂纹
1、 产生机理
1）产生部位：结晶裂纹大部分都沿焊缝树 枝状结晶的交界处发生和发展的，常见沿焊 缝中心长度方向开裂即纵向裂纹，有时焊缝 内部两个树枝状晶体之间。对于低碳钢、奥 氏体不锈钢、铝合金、结晶裂纹主要发生在 焊缝上某些高强钢，含杂质较多的钢种，除 发生在焊缝之处，还出现在近缝区上。
第五章 焊接裂纹
50
五、多边化裂纹
1、形成条件（形成机理）
多边化现象，焊缝金属中存在很多高密 度的位错在高温和应力的共同作用下， 位错极易运动，在不同平面上运动的刃 型位错遇到障碍时可能发生攀移，由原 来的水平组合变成后来的垂直组合，即 形成“位错壁”就是多边化现象。
第五章 焊接裂纹
第五章 焊接裂纹
1
第五章 焊接裂纹
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 概述 焊接热裂纹 焊接冷裂纹 再热裂纹 层状撕裂 应力腐蚀裂纹 焊接裂纹综合分析和判断
第五章 焊接裂纹
2
重点内容
1、裂纹的分类用一般特征 2、结晶裂纹的形成机理、影响因素，及其防 冶措施 3、焊接冷裂纹的形成机理， 4、应力腐蚀裂纹形成机理 ５、层状撕裂产生原因及防止、 ６焊接裂纹综合分析及判断，各种裂纹断口形 貌特征。
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
=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↓
/
SS
=0.5
第五章 焊接裂纹
42
④一次结晶组织形态及组织对结晶裂 纹的影响 晶粒大小：晶粒粗大裂纹的倾向↑ 初生相： 相裂↑ 裂 ↓ 线膨胀系数小于 ， 相变应力↓裂↓
含碳量C<0.016% S↑裂↑但加入Mn↑裂↓
含碳量C>0.016% P对形成结晶裂纹的作用超 过了S，Mn↑无意义 第五章 焊接裂纹
35
注意：
d)、Si 硅是 相形成元素，利于消除结晶裂 纹 , 相中S、P溶解度大缘故， Si>0.4% 易形成低熔点的硅酸盐夹杂使 裂↑ e)、Ti 、锆（Zｒ）和稀土元素 对硫的亲合力大，形成高熔点的硫 化物，消除结晶裂纹有良好的作用。