焊缝裂纹特征及成因
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.
建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施
建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施标签：焊接裂纹;建筑;防治现阶段，随着市场经济的不断发展，建筑行业市场的竞争压力逐渐增加，这对部分建筑企业来说是一个很大的挑战。
为在激烈的竞争当中得以生存，工程质量情况逐渐得到越来越多建筑企业的重视，工程质量的提升不仅可以实现企业价值的最大化，还能在一定程度上把握对成本的管控。
因此，本文以建筑钢结构为基础，对焊接中裂纹的产生机理和防治进行研究。
一、裂纹的产生机理及特征建筑钢在焊接的过程中很容易产生裂纹，主要分为三种形式：热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。
（一）热裂纹热裂纹是复杂钢结构中较容易出现的一种裂纹形式，其产生的主要原因是在焊接后结晶的过程中受到高温。
热裂纹通常会出现在焊接缝当中，并在缝隙当中呈现纵向分布，是焊接过程中经常出现的一种裂纹。
根据所受温度的不同，热裂纹呈现的形式也有所差异，主要分为三种：凝固裂纹。
这种裂纹又称结晶裂纹，主要在焊接快结束前脆性温度间的焊缝金属凝固所形成。
焊缝金属结晶的过程中，由于液层之间存在韧性较低的杂质，金属在冷却不均的情况下拉伸超过临界值，即导致热裂缝的出现。
液化裂缝。
这种热裂缝的产生是由于一些低熔点的金属或金属化合物在焊接中产生的热量引起晶界焊接热，从而影响液化而产生的裂纹。
塑料裂纹。
又被称为多层焊接，其产生原因主要是受焊接热循环的影响，导致金属材料塑性降低，受到拉应力在晶界进行二次结晶而形成的裂纹。
（二）冷裂纹冷裂纹通常在焊接结束后冷却的过程中出现，有的是直接出现，也有一部分是在经过一段时间后出现，这种产生后不会立即出现而是随着时间的推移慢慢显露出来的裂纹，被称为延迟裂纹。
冷裂纹大多为延迟裂纹，通常产生在低、中合金钢焊接的热影响区域，很少部分在焊接缝上，裂纹横纵不一，由于大部分冷裂纹都不是直接出现，因此具有一定的隐蔽性。
经相关统计显示，冷裂纹产生的主要原因分为以下几种：钢的淬硬趋势焊接头氢含量焊接头拘束度。
（三）层状撕裂层状撕裂在钢结构焊接的过程中主要分为两种，一种裂点出现在焊缝的根部附近，由根部向四周蔓延，另一种是出现在含热区，主要是焊接过程中在收缩应力具有很强拉伸性的情况下，由一些非金属的杂质扩散而成。
各种焊接裂纹成因特点及防止措施这条必须收藏了之欧阳术创编
各种焊接裂纹成因特点及防止措施，这条必须收藏了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。
焊缝弧坑裂纹
焊缝弧坑裂纹一、术语：弧坑裂纹——在弧坑中产生的热裂纹。
热裂纹——焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线(约1500℃左右)附近的高温区产生的焊接裂纹。
弧坑裂纹本质上是热裂纹，因其发生的区域位于收弧的弧坑，故称弧坑裂纹，大都发生在弧坑中心，有纵、横、星状几种类型。
产生的时间——在焊缝凝固过程中产生，并且在凝固后的冷却过程中.还有可能继续发展。
二、原因简述：1、焊接过程中，当焊缝金属处于熔融状态时，就焊接熔池而言，由于热膨胀焊缝金属及其相毗邻的高温下的母材受到周围处于“冷”态金属给予的压应力作用，随着结晶冷却，收缩焊缝金属逐渐从受压应力转为受拉应力状态。
在结晶后期，由于低熔点共晶元素形成的液态薄膜削弱了晶粒间的连接，在拉伸应力作用下发生开裂；2、对整条焊缝形成而言，当起弧焊接时必将引起板的挠曲，其表现为收弧处对接间隙增大。
随着焊缝的形成，为满足平衡条件必然在收弧处产生拉应力，因而易产生裂纹；3、焊接过程中，低熔点共晶元素（S、P等）集聚在焊缝熔池中，随着焊接过程的进行，焊接部位的各种杂质元素进入到熔池中，使熔池中的低熔点共晶元素增加。
收弧时，弧坑不填满，使收弧处的熔敷金属厚度不够，在随后的冷却过程中，因弧坑比焊缝本体具有更大的冷却速度（弧坑处于焊缝末尾，是液源和热源均被切断的位置），且低熔点共晶物集聚在收弧处的中心部位，同时因收弧处的熔敷金属厚度不足，在焊接应力的作用下，因收弧处的熔敷金属不足以抵抗焊接应力的作用，故在焊缝中心沿低熔点共晶物（硬、脆、塑性低的相）集聚的部位产生弧坑裂纹；4、焊缝金属凝固期间由于热胀冷缩存在较大的拉应力，被拉开的缝隙没有足够的液态金属来填充，因此产生弧坑裂纹；5、酸性焊材的熔敷金属韧性较差，收弧时弧坑较易产生弧坑裂纹。
三、弧坑裂纹的特点：该裂纹产生部位在弧坑处，通常弧坑裂纹的深度较浅，在焊接完成后，待焊缝冷却至室温后，使用砂轮机打磨弧坑处，即可将弧坑裂纹消除。
外观特征：有的可用肉眼看到（一般经过磁粉探伤），有的在x射线底片上看到，其形状有明显的锯齿状.也常有不明显锯齿状，但有较粗长的影像。
焊缝出现裂纹的原因
焊缝出现裂纹的原因焊缝出现裂纹，这可真是个让人头疼的事儿呢。
就像好好的一件衣服，突然开了个大口子，看着就闹心。
那这焊缝为啥会出现裂纹呢？咱得好好唠唠。
咱先说说材料的事儿吧。
你想啊，如果材料本身就有问题，那这焊缝能好吗？就好比盖房子，要是砖头质量不行，那墙肯定不结实。
材料要是有杂质，就像饭里有沙子一样，吃着咯牙，焊接的时候这杂质就会捣乱，让焊缝变得脆弱，裂纹就容易出现。
还有啊，材料的强度要是不合适，比如说强度太高或者太低，就像给小马拉大车或者大马拉小车，都会出问题。
强度太高，焊接的时候应力集中，就像绳子绷紧了一样，“啪”的一声就断了，那焊缝可不就裂了嘛。
强度太低呢，承受不住外力，就像软面条一样，稍微有点压力就变形，焊缝也容易开裂。
焊接工艺也是个关键因素。
这焊接就像做饭一样，火候得掌握好。
焊接电流太大或者太小都不行。
电流太大就像火太大，东西一下就糊了，焊接的时候金属熔化得太快，冷却下来就容易有裂纹。
这就好比你把水一下子倒在滚烫的铁板上，“滋啦”一声，水很快就没了，但是铁板也会因为热胀冷缩变得不平整，焊缝也是这个道理。
电流太小呢，就像小火慢慢炖，炖半天也炖不熟，焊接的地方融合不好，那可不就像拼凑起来的积木一样，不牢固，稍微一动就裂开了。
还有焊接速度，要是太快了，就像一阵风似的，焊接处还没好好融合就过去了，这能结实吗？肯定容易裂啊。
太慢的话，热量集中在一个地方太久，也会造成应力问题，让焊缝出现裂纹。
环境因素也不能小看。
温度对焊缝影响可大了。
比如说在大冬天焊接，那温度低得像冰窖一样，焊接的金属冷得直打哆嗦，这时候焊接就像在寒冷中让一个人干活儿，他肯定没那么灵活，焊接处冷却得太快，就像把刚出锅的热馒头一下子扔到冰水里，馒头会裂，焊缝也容易裂啊。
湿度也不能忽略，湿度大的时候，就像周围都是水汽蒙蒙的，这就像在湿漉漉的环境里画画，颜料都不容易干，焊接的时候水汽会混到焊缝里，等水汽变成小水滴或者变成冰（如果温度低的话），就像在焊缝里埋了个小炸弹，说不定什么时候就把焊缝撑开，出现裂纹了。
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）。
不锈钢焊缝热影响区出现裂纹的原因
不锈钢焊缝热影响区出现裂纹的原因引言：不锈钢作为一种常见的材料，广泛应用于许多领域，如航空航天、化工、建筑等。
在焊接过程中，常常会出现焊缝热影响区裂纹的问题，这给不锈钢的使用和维护带来了困扰。
本文将探讨不锈钢焊缝热影响区出现裂纹的原因，并提出相应的解决方法。
一、热影响区的定义和特点不锈钢焊缝热影响区是指在焊接过程中，焊缝周围的区域受到热影响而发生微结构和性能变化的区域。
热影响区具有以下特点：1. 高温：焊接过程中，热影响区温度较高，一般处于临界温度以上。
高温会引起不锈钢晶粒的长大和相变，从而导致热影响区的性能变化。
2. 快速冷却：焊接结束后，热影响区会经历快速冷却过程，冷却速度较快。
快速冷却会导致不锈钢晶粒的细化和残余应力的产生，进而引发裂纹的形成。
二、裂纹形成的原因1. 残余应力：焊接过程中，由于热量的不均匀分布和快速冷却，热影响区内会形成残余应力。
残余应力是裂纹形成的主要原因之一。
当残余应力超过材料的强度极限时，就会导致裂纹的形成。
2. 晶粒长大和相变：高温会引起不锈钢晶粒的长大和相变，这会导致晶界的断裂和裂纹的生成。
尤其是在焊接过程中，由于热量集中和焊接速度较快，晶粒的长大和相变更加明显，容易引发裂纹。
3. 焊接变形：焊接过程中，由于热膨胀和热收缩的影响，不锈钢焊缝周围会发生变形。
焊接变形会导致局部应力集中，从而增加了裂纹的形成概率。
三、预防和解决方法为了预防和解决不锈钢焊缝热影响区裂纹的问题，可以采取以下方法：1. 控制焊接参数：合理控制焊接电流、电压、焊接速度等参数，避免热输入过大或过小，减少热影响区的温度梯度和冷却速度，从而降低裂纹的形成概率。
2. 采用适合的焊接工艺：选择合适的焊接工艺，如预热、后热处理等，可以改变热影响区的组织和性能，减少裂纹的产生。
预热可以提高材料的塑性和韧性，后热处理可以消除残余应力。
3. 使用适当的填充材料：选择合适的填充材料，可以改变热影响区的组织和性能，提高焊缝的抗裂性能。
X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制
X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制摘要X80管线钢是近年来开发的高强钢，广泛应用于输油管道等领域。
然而，其焊缝在使用过程中容易出现裂纹，导致管道失效。
本文通过研究X80管线钢焊缝组织及裂纹形成机制，提出了防止裂纹形成的方法。
关键词X80管线钢；焊缝；组织；裂纹；机制正文一、X80管线钢的特点X80管线钢是由铁、碳、锰、硅等元素构成的高强度钢材，其特点是强度高、韧性好、耐蚀性强等。
X80管线钢广泛应用于输油管道等领域，能够满足高强度、高韧性、高耐蚀性等要求。
二、焊接工艺对X80管线钢焊缝组织的影响焊接工艺对X80管线钢的焊缝组织影响较大。
采用合适的焊接工艺能够获得合适的组织结构，从而保证焊缝的性能。
三、裂纹形成机制及防止方法在管道使用过程中，X80管线钢焊缝容易出现裂纹，主要原因是焊接过程中产生了应力集中。
在应力作用下，焊缝出现塑性变形，当应力达到一定程度时，就会出现裂纹。
为了防止出现裂纹，可以通过以下方法：1. 采用低氢焊接工艺，避免氢致裂纹的发生。
2. 控制焊接参数，使焊接热输入控制在合适的范围内，避免过大或过小的热输入，以减少应力集中。
3. 采用预热、后热处理等工艺，调整焊缝的成分和组织结构，减少裂纹的形成。
四、结论X80管线钢焊缝裂纹的形成与焊接工艺、应力、组织结构等因素密切相关。
通过采用合适的焊接工艺、调整组织结构等措施，能够有效避免裂纹的形成，保证X80管线钢管道的安全运行。
五、X80管线钢焊缝组织特点X80管线钢焊缝组织包括母材、热影响区和焊缝区。
热影响区是焊缝周围受到热影响而发生变化的区域。
在X80管线钢焊接过程中，焊接热输入对于热影响区的温度及局部组织有很大的影响。
如果热输入过大，会导致组织过热和晶间腐蚀等问题，从而导致焊缝性能下降。
相反，热输入过小，易导致焊缝性能弱，且产生大量的残余应力。
因此，要控制好热输入量，获得理想的焊接组织。
六、X80管线钢焊缝裂纹形成机制X80管线钢焊缝裂纹形成的原因多种多样，其中焊接应力是影响的主要因素。
焊接产生裂纹的原因
焊接产生裂纹的原因焊接是通过加热金属材料使其熔化，然后冷却使其固化，以实现金属材料的连接。
然而，在焊接过程中，由于温度变化和热应力的作用，容易引起焊接件出现裂纹。
裂纹的产生主要是由以下几个原因引起的：1. 冷裂：冷裂是焊接过程中最常见的一种裂纹。
在焊接件的冷却过程中，由于焊缝和母材之间的冷却速度不同，会产生应力差，从而引起裂纹的产生。
冷裂主要有两种类型，即热裂和冷滴。
- 热裂：热裂主要是由于焊接区域的温度升高而引起的。
当焊接区域的温度升高到一定程度时，会引起焊件的变形和应力集中，从而导致裂纹的产生。
热裂一般发生在高碳钢、不锈钢等易于形成脆性组织的金属材料上。
- 冷滴：冷滴是焊接过程中由于焊料凝固过程中的收缩而引起的裂纹。
焊料在凝固过程中发生收缩，由于焊件的约束作用，会导致焊缝区域的应力集中，从而引起裂纹的产生。
2. 热裂：热裂是在焊接过程中，由于焊接区域的温度升高，引起金属材料发生相变而引起的裂纹。
一般来说，热裂主要发生在高碳钢、不锈钢、铜合金和铸铁等金属材料上。
3. 应力腐蚀裂纹：应力腐蚀裂纹是由于金属材料在有外界应力和腐蚀介质的作用下，产生了腐蚀损伤而引起的裂纹。
焊接过程中，焊件可能会受到外界应力和腐蚀介质的共同作用，从而引起应力腐蚀裂纹的产生。
应力腐蚀裂纹对焊接件的结构安全性造成很大威胁，需要进行预防和控制。
对于裂纹的产生，我们可以通过以下方法进行预防和控制：1. 选择合适的焊接材料：在进行焊接时，应根据具体的焊接工艺和要求，选择合适的焊接材料。
避免使用容易产生裂纹的高碳钢、不锈钢等材料，同时注意材料的成分和组织结构对裂纹的影响。
2. 控制焊接参数：合理控制焊接的温度、焊接速度、焊接电流等参数，避免焊接过程中的温度变化和应力集中。
合理的焊接参数对减少焊接裂纹的产生起到重要作用。
3. 提高焊接工艺：采用先进的焊接技术和工艺，如预热、热处理、加强焊接件的支撑等，可以减小焊接裂纹的产生。
4. 进行焊缝设计：合理设计焊缝结构，避免出现应力集中的地方，减少焊接裂纹的产生。
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焊缝裂纹特征及成因
焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。
A、.裂纹的分类
根据裂纹尺寸大小,分为三类:(1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在
显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂
纹和晶内裂纹。
从产生温度上看,裂纹分为两类:
(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。
这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。
(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后
一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。
按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为: (1)再热裂纹:接头冷却后再加热至
500~700℃时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、
Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区
发展,呈晶间开裂特征。
（2）层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质
夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向
的杂物开裂。
(3)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘
束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。
B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容
器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由
于裂纹引起的脆性破坏。
C、.热裂纹(结晶裂纹)
(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固
相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固
过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓"液态薄膜",
在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受
到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开
裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹
是另一种形态的,常见的热裂纹。
热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢
等材料气焊缝中
(2)影响结晶裂纹的因素
a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度
区,使结晶裂纹的产生机会增多。
b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增
大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会；
c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使
这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。
(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料
焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细
化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而
不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.
采用合理的装配次序,减小焊接应力。
D、.再热裂纹
(1)再热裂纹的特征
a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的
过程中。
b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550~650℃奥氏体不锈钢约300℃
c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。
d.最易产生于沉淀强化的钢种中。
e.与焊接残余应力有关。
(2)再热裂纹的产生机理
a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属
在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉
积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散
分布在晶粒内时, 阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由
于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就
会产生裂纹,即所谓的模形开裂。
(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理
预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时
尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。
E、.冷裂纹.
(1)冷裂纹的特征 a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟
裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,
穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。
(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余
应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。
含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金
属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,
氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原
子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂
纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个
临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受
应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,
冷裂纹的危害性最大。
(3)防止冷裂纹的措施 a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100~150℃下保存,
随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选
择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接
变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。