焊接层状撕裂的判断和控制
浅谈焊接层状撕裂裂纹的成因和防治办法
浅谈焊接层状撕裂裂纹的成因和防治办法摘要：随着钢铁、石油化工、造船、轨道交通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、超强钢，以及各种合金材料的应用日益广泛。
但是随着这些钢种和合金的应用，在焊接生产上带来许多新的问题，其中较为普遍而又十份严重的就是焊接裂纹。
焊接过程中所产生的裂纹有多种多样，就目前的研究，按产生裂纹的本质来分，大体上可分为以下五大类：热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹等，其中层状撕裂裂纹的危害性更为严重，由于层状撕裂在外观上没有任何迹象，无损检测手段又较难发现，即使能判断结构中又层状撕裂也很难修复，造成巨大经济损失，特别严重的是层状撕裂引起的事故往往是灾难性的。
如何防止层状撕裂的发生，是焊接应用中的一项重要课题。
关键词：焊接裂纹层状撕裂层状撕裂是一种内部的低温开裂。
仅限于厚板的母材金属或焊缝热影响区，多发生于“L”、“T”、“+”型接头中。
其定义为轧制的厚钢板沿厚度方向塑性不足以承受该方向上的焊接收缩应变而发生于母材的一种阶梯状冷裂纹。
一般是由于厚钢板在轧制过程中，把钢内的一些非金属夹杂物轧成平行于轧制方向的带状夹杂物，这些夹杂物引起了钢板在力学性能上的各向导性。
防治层状撕裂在选材上可以选用精练钢，即选用z向性能高的钢板，也可以改善接头设计形式，避免单侧焊缝、或在承受z向应力的一侧开出坡口。
1、层状撕裂的特点层状撕裂与冷裂不同，它的产生与钢种强度级别无关，主要与钢中的夹杂量和分布形态有关。
一般轧制的厚钢板，如低碳钢、低合金高强钢，甚至铝合金的板材中也会出现层状撕裂。
根据层状撕裂产生的位置大体可以分为三类：第一类是在焊接热影响区焊趾或焊根冷裂纹诱发而形成的层状撕裂。
第二类是焊接热影响区沿夹杂开裂，是工程上最常见的层状撕裂。
第三类远离热影响区母材中沿夹杂开裂，一般多出现在有较多MnS的片状夹杂的厚板结构中。
热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂你知道吗
热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂你知道吗焊接裂纹就其本质来分，可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。
下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。
1.热裂纹是在焊接时高温下产生的，故称热裂纹，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（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等），产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。
目前，把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。
（1）结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含S，P，C，Si骗高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊逢中。
这种裂纹是在焊逢结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足，不能及时添充，在应力作用下发生沿晶开裂。
防治措施为：在冶金因素方面，适当调整焊逢金属成分，缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量；细化焊逢金属一次晶粒，即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素；在工艺方面，可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。
（2）近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，它的尺寸很小，发生于HAZ近缝区或层间。
它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化，在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。
这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。
特别是在冶金方面，尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的；在工艺方面，可以减小线能量，减小熔池熔合线的凹度。
（3）多边化裂纹是在形成多边化的过程中，由于高温时的塑性很低造成的。
这种裂纹并不常见，其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。
2.再热裂纹通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金（包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金，以及某些奥氏体不锈钢），他们焊后并未发现裂纹，而是在热处理过程中产生了裂纹。
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↑
钢结构焊接中常见缺陷及控制方法
钢结构焊接中常见缺陷及控制方法摘要：在项目上钢结构的焊接中经常性的会出现一些缺陷，这些缺陷的存在对我们的工程质量造成不可忽视的后果，并且频繁性的对缺陷的修补和返工使工程工期拖延、对工程人材机造成巨大的浪费，因此对工程的过程中控制显得极为重要，下面结合工程实际介绍一下钢结构焊接中常见缺陷以及产生原因和控制方法，让我们在实际工程中对这些常见缺陷加深了解，进而达到指导控制减少缺陷出现的目的。
关键词：外观缺陷；气孔；夹渣；裂纹；未焊透；未融合钢焊缝常见缺陷包括：外观缺陷、气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未融合。
外观缺陷：外观缺陷是指不借助仪器，用肉眼可以发现的工件表面缺陷。
常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等，有时还有表面气孔和表面裂纹。
单面焊的根部未焊透也位于焊缝表面。
咬边：产生的主要原因是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小。
焊条与工件间角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等也会造成咬边。
直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。
某些焊接位置（立、横、仰）会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积，降低结构的承载能力，同时还会造成应力集中，发展为裂纹源。
矫正操作姿势，选用合理的规范，采用正确的运条方式都有利于消除咬边。
在角焊中，用交流焊代替直流焊也能有效防止咬边。
焊瘤：焊缝中的液态金属流到加热不足未熔化的母材上或从焊缝根部溢出，冷却后形成未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。
防止焊瘤的产生的措施：使焊缝处于平焊位置，正确选用规范，选用无偏芯焊条，合理操作。
凹坑：凹坑指焊缝表面或背面局部的低于母材的部分。
防止凹坑产生的措施：施焊时尽量选用平焊位置，选用合适的焊接规范，收弧时让焊条在熔池内短时间停留或环形摆动，填满弧坑。
未焊满：未焊满是指焊缝表面上连续的或断续的沟槽。
防止未焊满的措施：加大焊接电流，加焊盖面焊缝。
烧穿：烧穿是指焊接过程中，焊深超过工件厚度，熔化金属自焊缝背面流出，形成穿孔性缺陷。
防止烧穿的措施：选用较小电流和合适的焊接速度，减小装配间隙，在焊缝背面加设垫板，使用脉冲焊，能有效地防止烧穿。
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。
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。
层状撕裂的防止
层状撕裂的防止一概述厚度较大的钢板在轧制过程中存在各向异性。
经过轧制之后，钢板内部由硫、磷偏析产生的杂质和其它非金属夹杂物被压成薄片，出现分层（夹层）现象。
分层使钢板厚度方向受拉的性能恶化，并有可能在焊缝收缩或在拉力作用下出现层间撕裂。
层状撕裂主要发生在T形、十字形和角部接头中，这些部件约束程度大，使母材在厚度方向引起应变，由于延性有限无法调节，当钢板存在分层缺陷时，容易发生层间撕裂。
结构复杂，焊缝集中的节点，约束大，如刚接框架节点域中柱的翼缘板也可能产生层状撕裂。
二层状撕裂的起因由前述可知，层状撕裂主要由两个原因共同促成，即：①钢板存在分层缺陷；②在钢板分层处表面焊接和（或）其厚度方向有外拉力作用。
三防止层关撕裂的措施我国《建筑抗震设计规范》GB50011-2001和《高层民用钢结构技术规范》JBJ99-88等均有对焊接连接的节点，当钢板厚度大于50（或40）mm，并承受沿厚度方向的拉力作用时，应采用厚度方向性能钢板（抗层间撕裂的Z向钢板）的条款。
但是，Z向钢板目前产量较小，价格也比普通钢板高很多，而且采用质量好的钢板并不能消除焊缝收缩，也不一定能防止高约束节点处的层状撕裂，仅能减少层状撕裂的危险性。
因此，防止层状撕裂问题，必须从设计、制造工艺和检查等方面综合考虑。
要做到与焊接材料协调，可能产生层状撕裂的节点，设计时应考虑使其节点结构具有最大的柔性，避免高约束，使焊缝收缩应力最小。
具体措施如下：1．设计a. 在设计中不任意加大焊缝，在满足强度要求时应尽可能采用最小焊脚尺寸，在满足焊透深度要求时，应采用较小的焊接坡口角度和间隙；b. 避免焊接节点沿厚度方向受拉力作用；c. 相关节点采用高强度螺栓连接；d. 钢板厚度较大的角接接头焊缝，采用收缩时不易产生层状撕裂的构造（下图）；T形接头采用对称（K形）坡口焊缝；e. 相关位置采用Z向钢板。
对受动力作用和大气环境恶劣的结构，如海上采油平台，其重要构件的钢板沿厚度方向所受拉力较大时，相应区域可采用Z向钢板；高层建筑钢结构刚性框架节点域由于焊缝集中，且约束程度大，梁端弯矩很大时可采用Z向钢；2 制造工艺a. 采用低氢型焊条，在满足设计强度要求时，选用屈服强度较低的焊条；b. 严格规定焊接顺序和焊接工艺，防止在约束状态下施焊，尽可能减小垂直于板面方向的约束；c. 适当提高预热温度施焊和进行必要的后热处理；d. 带有角部和T形接头的小组件在构件装配前全部焊好，构件最后装配只作对接焊接；e. 在容易发生层状撕裂的母材表面先用低氢型焊条堆置焊层；f. 采用“锤击”或其它特殊的工艺方法，减小母材厚度方向的应变。
钢结构中厚板焊接层状撕裂 预防控制
166YAN JIUJIAN SHE钢结构中厚板焊接层状撕裂 预防控制Gang jie gou zhong hou ban han jie ceng zhuang si lie yu fang kong zhi尚亚杰中厚板焊接引起的分层撕裂是不同于热裂纹和冷裂纹的特殊裂纹。
它们通常发生在t 形接头、转角接头和十字接头热影响区的滚动区，或起源于根部裂纹。
其结果对结构件存在极大危害并且无法满足钢结构焊缝质量验收标准。
为了减少中厚板焊接中层状撕裂的发生，我们分析了产生这种现象的原因，进行合理的设计坡口，并消除了控制焊接应力产生的措施，并使用零件的整平消除压力并释放局部热量。
通过释放应力、焊接锤击和其他方法可以减少残余应力，从而提高焊接合格率。
一、层状撕裂产生的原因焊接和焊接后冷却过程中，或焊接后承受载荷时，可能发生层状撕裂。
导致分层撕裂的主要因素是材料因素，如低碳钢、低合金钢和高硫低合金钢。
钢的含碳量越高，钢结构越脆，分层撕裂越敏感。
焊缝中扩散氢含量能促进分层撕裂的扩展。
氢扩散在根部或热影响区剥落中起着间接但重要的作用。
二、防止措施某钢结构厂房项目钢柱采用Q235B 材质的原材，截面尺寸主要为日字柱1500*100*50mm、箱型柱1000*1000*50mm，在制造和安装过程中有许多角焊缝、T 形焊缝和坡口焊。
在其组合焊缝的热影响区将产生较大的焊接应力，可能出现阶梯式的应力开裂。
为了避免这种情况，在施工前根据项目情况制定以下预防措施:（1）严格控制钢中硫含量，在满足降低局部焊接变形引起应力集中的要求的同时，优化焊接节点的连接方式。
（2）采用合理的焊接方法和较小的焊脚焊缝，通常在焊缝基体范围内发生夹层撕裂，当夹层撕裂发生在焊接位置附近时，它通常位于热影响区的边缘，而不是待扩展的基体表面。
最好使用对称的码板或偏斜于角部接头处的侧板的码板，以使焊接收缩产生的拉应力与板厚方向成一定角度，特别是在特厚板的情况下，侧板码板表面的角度应超过板厚的中心，这样可以减少分层撕裂的趋势。
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焊接结构中层状撕裂的防止措施内容简介层状撕裂是一种当轧制钢存在垂直于轧制面的应力时产生的开裂现象（1，2）。
焊接并不是层状撕裂产生所需要的唯一条件。
然而，这种撕裂主要出现在许多焊接结构中，如T型、角接和十字接头。
它可以在接头母材的热影响区内、外产生（图1）。
图2给出产生过层状撕裂的焊接接头实例（3，4，5）。
尽管有数量众多的文献涉及到层状撕裂的方方面面（见参考文献，不可避免地是不完全的），第ⅩⅤ委员会还是认为提供给设计人员一篇关于层状撕裂简短但全面的文献是必要的。
同样地，对于一个焊接结构给出定量评估层状撕裂危险性的例证是必要的，从而应该能够选择钢材的Z向性能要求或重新设计该焊接结构使之满足现有钢材的质量。
因为层状撕裂在焊接结构制作中产生，早期的检测可避免一些严重的后果；虽然与层状撕裂出现的次数有关，但它还是能造成代价很昂贵、令人头痛的工期延误（6）。
插图3显示的层状撕裂的机理描述了它在母材中产生和扩展的一般模式（7）。
对层状撕裂敏感的母材一般都存在与轧制面平行的非金属片状夹杂物（硫、氧、硅的化合物）。
有较大约束的焊接接头中，（焊缝）冷却收缩不仅产生较大残余应力，还产生很重要的局部应变。
对称双坡口T型接头的应变分布见图4（8）。
尽管采取了一些措施降低这种应变，在近缝区仍达到最大值2%，而在接头表面以下7-10mm深对层状撕裂敏感的钢板中应变值达0.5%。
如果母材不具备良好的Z向韧性允许应变聚集在夹杂物的缺口端，那么，应变积聚的作用将使片状夹杂物裂开，具有台阶状的撕裂发生。
典型的层状撕裂见图5（9）。
一般来说，层状撕裂的发生随着钢板增厚而增加，因为较薄钢板变形限制了垂直于轧制面方向的应变。
层状撕裂导致的开裂也可以由在热影响区事先存在的冷裂纹引发；或在调质低合金高强钢的条状组织中出现，这就能解释为什么有些场合板材中没有片状夹杂物却发现有层状撕裂。
上述层状撕裂产生机理可以清楚地表明它是设计、材料性能和制作工艺综合作用的结果。
层状撕裂产生的三个必需条件如下所述：1．母材对层状撕裂敏感。
事实上，这种敏感性可以通过片状夹杂物或条状组织表现出来。
这种缺陷可以用力学破坏试验或特殊的超声波检测方法来检验（见第2.1条）。
2．高拘束的接头导致近焊缝区母材中出现很大的局部塑性变形。
焊缝冷却引起的收缩变形产生应变；接头的拘束度越高、熔敷金属数量越大，产生的应变越大。
3．当坡口形状导致产生垂直于轧制面的收缩应变时，层状撕裂的敏感性增加。
这种收缩也垂直于主片状夹杂物方向；这将促使夹杂物的张开，并进而促成层状撕裂产生。
降低层状撕裂可采取的预防措施一方面从焊接接头的设计和制作入手，另一方面在T 型、角接和十字接头中采用对层状撕裂不敏感的材料。
§1．减少层状撕裂产生的措施1.1接头设计接头设计中应仔细考虑如下几个方面：—减少高拘束接头附近产生的应变；—避免垂直于主片状夹杂物方向的焊缝收缩变形；—局部采用不敏感的材料。
1.1.1减少应变应变可以通过以下方式减少：①减少焊缝熔敷金属数量（图6）。
②用角焊缝替代坡口焊缝以阻止应变的局部集中，当然前提是两种焊缝的有效面积相等。
③使用能减少垂直于轧制面方向收缩的接头或坡口型式（图7和8）。
1.1.2. 局部使用对层状撕裂不敏感的材料层状撕裂可以通过使用众所周知的非敏感钢材如Z向钢和锻造钢来降低（图9）。
如图10所示，容器中的焊接接头几乎也易于产生层状撕裂。
插图表示筒壁与凸缘或容器口以不同方式焊接接头的纵剖面。
图例表明存在层状撕裂风险的接头采用不敏感的材料是合理的（11）。
1.2 工艺方法和实用的焊接条件言及工艺方法和实用焊接条件对层状撕裂的影响几乎出现在所有相关研究中，尽管似乎仅仅是在最近才完成系统的研究（12）。
通过在生产工艺和焊接方法中使用适当的预防措施，层状撕裂的风险虽然不能消除，但能够实质性地降低。
1.2.1.焊接方法的影响焊接方法对层状撕裂的影响已经在低合金高强结构钢的焊接中得到证明（12）。
按一般观点，正如专著论述：使用低氢型焊条和焊剂能帮助降低层状撕裂的风险但不能完全消除它（13）。
此外对于低合金钢，用气体保护焊和埋弧焊始终比用手工电弧焊和药芯焊丝电弧焊焊成的焊缝更能抵抗层状撕裂（12）。
这点可以从两个方面解释：一是氢对能引起层状撕裂的冷裂纹的影响；二是氢的存在降低了缺口处母材的韧性（14）。
1.2.2.填充金属的影响使用低匹配的填充金属或多或少能降低层状撕裂的风险。
使用这种低强度高延展性的填充金属，使之能够把应变限制在焊缝局部并降低母材中的应力。
然而，这个变通手段既受到可获得的焊缝金属强度范围，又受到设计规范的限制。
在高强钢的特殊场合，推荐使用镍合金作为填充金属焊接关键接头。
1.2.3. 焊接工艺的影响①表面“预堆焊”称作“预堆焊”的工艺重点是实际焊接前，在对层状撕裂敏感的母材表面堆焊一层5至10mm厚的低强度高延性的填充金属；这种方法对消除层状撕裂非常有效（图11）。
②对称焊接对称焊可使接头内应变分布比较均匀；它能降低局部应变的数值。
然而，如图4所示，不管怎样其中的应变值都很高。
③其它方法其它方法如预热、锤击或中间应力释放等也可以用来降低层状撕裂的风险。
预热是有益的手段，特别是能抑制氢的有害影响，但它必须遵循这样一种方式：即在最终冷却时不会增加接头总的收缩量也不会加剧撕裂应变。
2. 层状撕裂敏感性的判定2.1 非破坏性检验方法（5）钢板的超声波检测是一种广泛应用于判别和定位夹层和大的夹杂的方法。
无损检测方法用来评价层状撕裂的风险已被试用。
使用高频探头的特殊工艺已获得最佳结果：用浸水耦合和聚焦探头扫查板材，缺陷区在多次反射后衰减的信号幅度能得到最好的结果（9，25）。
然而，这种工艺目前在大规模生产中认为并不实用。
大范围常规的超声波检测在这方面不是没有用途；经验表明应用这种工艺层状撕裂事故降低了约40%（15，16）。
然而，为了避免层状撕裂，这种大范围常规的超声波检验并不充分。
假如高频对于衰减数值来说提高了检测灵敏度，因为钢材中冶金晶粒的体积成为这种衰减的重要参数，有关层状撕裂风险合格标准的判定有些难度（17）。
用衰减幅度的超声波检测能探测夹杂分布的局部变化，因此能确定钢板最敏感的部分，此部分可以用破坏试验来安全地评估层状撕裂的风险。
然而，这种工艺目前在钢厂并未被作为标准可靠的应用方法。
2.2 破坏性试验方法一般来说，为评价层状撕裂风险的破坏性试验主要集中在检测材料厚度方向的性能；厚度方向变形能力的检测对层状撕裂而言看来是最适合的方法。
试验分为两种：直接取样和焊接加长后取样。
直接取样试验允许按母材对层状撕裂的敏感性分类，分为IIW（国际焊接协会）试验（18）、厚板弯曲试验（19）、Brodeau 试验（20）、缺口试件的弯曲试验（21）。
焊接加长试件，最常见的是IIW的有加长段的试验（18），Cranfield试验或Nichols-Elliot试验（21）、窗口试验（22）、Farrar试验（20）和Lehigh试验（23）。
这些试验中IIW试验最值得特别关注（18，24）。
IIW建议按照钢板的厚度使用两种试验。
第一种类型的试件推荐用于厚度大于25mm厚的钢板。
它是沿钢板厚度方向加工成圆柱状拉伸试件：几何尺寸见图12。
图中尺寸是最小数值；最合适的试件直径为6或10mm，现而易见，其长度必须是L≥2D。
如果钢板厚度小于25mm，试件用在板上栓焊或摩擦焊加长段后加工出来（图13），或用焊接的十字试件加工而成（图14）。
图14b表示使用焊接十字试件时加工阶段情况。
用焊接十字试件应特别注意避免冷裂纹。
试验得到的表示层状撕裂危险性的参数是断面收缩百分比Z。
这是一个表示断面变化值和原截面间的比率，以百分数为单位：SO - SUZ=100------ % SO式中，SO 是试件原来的横截面面积；SU是拉断后的横截面面积。
在待检板的一端、沿板宽度方向的中心区取至少三个尺寸为25mm×25mm×板厚的试件。
一般来说，破坏性试验的不足之处在于，它只能测出并没有实际用到工程中的局部试件的层状撕裂的危险性。
出于安全角度考虑，有必要从用超声波方法检测出焊接试件上最敏感部位（易撕裂）切取试样。
多数层状撕裂是由于存在于靠近施焊其上的轧制表面中的夹杂物，然而，IIW的试验是评估钢板整个（或中心部分）断面的收缩值。
因此有些时候，当然取决于焊缝形状和板厚，IIW试验给出的结果是偏于安全的。
3．修复3.1 层状撕裂的检测层状撕裂的扩展平行于轧制面；最适合的无损检测撕裂的常见方法为超声波检测；一般都采用斜探头（45°和70°）。
在某些场合，也可使用直探头。
插图15a和15b表示了这两种检测方法（5）。
X射线检验法因为缺陷角度原因，通常不能对层状撕裂给出可靠的检测结果；渗透和磁粉检测对一些特殊的角焊缝（见图1）也是可靠的方法。
3.2 修复工艺修复工艺一般都是从刨掉构件中的层状撕裂金属开始。
接着，在处理过的坡口用低屈服强度的焊材填充焊，这种过程叫“堆敷”；或用抗层状撕裂的新钢板在接头区域替换掉撕裂了的钢板。
这两种工艺分别被表示出来（图16）。
使用这些方法产生高残余应力可能需要对修复的接头进行消除应力处理，或对于“堆敷”接头，在修复过程中进行中间消除应力。
然而，在消除应力热处理过程中，应特别注意：复杂构件由于热处理产生的应力重分布，并在构件的其它地方可能产生层状撕裂。
4. 结论焊接结构的设计师必须时刻考虑层状撕裂的危险，特别是当结构中含焊接T型、角接或十字接头且板厚超过25mm。
一般地，板厚不超过25mm，层状撕裂的风险不大，但使用调质高强钢时就必须特别小心。
调质高强钢中常常出现的带状组织能引起层状撕裂。
为了避免层状撕裂，推荐以下作法：4.1 作为一般设计原则，必须努力使沿钢板厚度方向的应力减少到最低。
尽管外应力不会造成层状撕裂，但它们可以促进开裂特别是在受疲劳作用力时。
4.2 就接头设计而言，应该遵守第1.1节给出的设计原则。
它们主要包括降低母材中的应变和在接头区域使用Z向钢或锻件。
4.3 就焊接而言，应该采用能减少由接头拘束引起的应变的工艺方法，也就是：使用需要最少焊缝金属的对称焊；使用高延性低强度的机械性能并不与结构服役条件匹配的填充金属。
4.4 就选择母材而言，应规定用IIW提供的断面拉伸试验（见2.2）法测得的最小断面收缩值。
一般地，当层状撕裂的风险不大时，取15%的断面收缩率就足够了，但是，对于层状撕裂风险较高的接头，至少应取25%的断面收缩率的母材。
例如焊接学会在阿宾顿的会议上建议（25）：钢板所需的Z向性能就断面收缩率与接头拘束度的关系而言，应参照图17的规定。
有许多复杂方法来确定用IIW试验方法得到的最小断面收缩值；这些方法（26）之一，作为举例，列在附录。