钢材的热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂.docx

1、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 偏高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。这种裂纹是在焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余液体金属不足，不能及时填充，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 缝 金 属 成 分，缩 短

2、 脆 性 温 度 区 的 范 围 控 制 焊 缝 中 硫、磷、碳 等 有 害 杂 质 的含 量；细 化 焊 缝 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

3、 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

4、 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。再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位，其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。防 治 再 热 裂 纹 从 选 材 方 面，可 以 选 用 细 晶 粒 钢。在 工 艺方 面，选 用 较 小 的 线 能 量，选 用 较 高 的 预 热 温 度 并 配 合 以 后热 措

5、 施，选 用 低 匹 配 的 焊 接 材 料，避 免 应 力 集 中。3.冷裂纹主要发生在高、中碳钢、低、中合金钢的焊接热影响区，但有些金属，如某些超高强钢、钛及钛合金等有时冷裂纹也发生在焊缝中。一般情况下，钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及分布，以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。焊后形成的马氏体组织在氢元素的作用下，配合以拉应力，便形成了冷裂纹。他的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂纹一般分为焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。防 治 冷 裂 纹 可 以 从 工 件 的 化 学 成 分、焊 接 材 料 的 选 择 和工 艺 措 施 三 方 面 入 手。应 尽 量 选 用

6、 碳 当 量 较 低 的 材 料；焊 材应 选 用 低 氢 焊 条，焊 缝 应 用 低 强 度 匹 配，对 于 高 冷 裂 倾 向 的材 料 也 可 选 用 奥 氏 体 焊 材；合 理 控 制 线 能 量、预 热 和 后 热 处理 是 防 治 冷 裂 的 工 艺 措 施。在 焊 接 生 产 中 由 于 采 用 的 钢 种、焊 接 材 料 不 同，结 构 的类 型、钢 度，以 及 施 工 的 具 体 条 件 不 同，可 能 出 现 各 种 形 态的 冷 裂 纹。然 而 在 生 产 上 经 常 遇 到 的 主 要 是 延 迟 裂 纹。延迟裂纹有以下三种形式：1）焊趾裂纹 这 种 裂 纹 起 源 于 母 材 与 焊 缝 交 界 处，并 有明 显 应 力 集 中 部 位。裂 纹 的 走 向 经 常 与 焊 道 平 行，一 般 由 焊趾 表 面 开 始 向 母 材 的 深 处 扩 展。2）焊 道 下 裂 纹 这 种 裂 纹 经 常 发 生 在 淬 硬 倾 向 较 大、含 氢 量 较 高 的 焊 接 热 影 响 区。一 般 情 况 下 裂 纹 走 向 与 熔 合 线平 行。3）根 部 裂 纹 这