焊接裂紋分類與危害

一、什么是裂紋焊接裂紋是焊接件中最常見的一種嚴(yán)重缺陷。在焊接應(yīng)力及其他致脆因素共同作用下，焊接接頭中局部地區(qū)的金屬原子結(jié)合力遭到破壞而形成的新界面所產(chǎn)生的縫隙。裂紋的危害它具有尖銳的缺口和大的長(zhǎng)寬比的特征。裂紋影響焊接件的安全使用，是一種非常危險(xiǎn)的工藝缺陷。焊接裂紋不僅發(fā)生于焊接過程中，有的還有一定潛伏期，有的則產(chǎn)生于焊后的再次加熱過程中。二、熱裂紋多產(chǎn)生于接近固相線的高溫下，有沿晶界（見界面）分布的特征；但有時(shí)也能在低于固相線的溫度下，沿“多邊形化邊界”形成。熱裂紋通常多產(chǎn)生于焊縫金屬內(nèi)，但也可能形成在焊接熔合線附近的被焊金屬（母材）內(nèi)。三、冷裂紋根據(jù)引起的主要原因可分為淬火裂紋、氫致延遲裂紋和變形裂紋。淬火裂紋產(chǎn)生在鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Ms)附近(見過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖)或在200℃以下的裂紋，主要發(fā)生于中、高碳鋼，低合金高強(qiáng)度鋼以及鈦合金等，主要產(chǎn)生部位在熱影響區(qū)以及焊縫金屬內(nèi)。裂紋走向?yàn)檠鼐Щ虼┚?。形成冷裂紋的主要因素有:金屬的含氫量偏高;脆性組織或?qū)浯嗝舾械慕M織；焊接拘束應(yīng)力（或應(yīng)變）。氫致延遲裂紋焊接過程中溶于焊縫金屬內(nèi)的氫向熱影響區(qū)擴(kuò)散、偏聚，特別是在容易啟裂的三軸拉應(yīng)力集中區(qū)富集，引起氫脆，即降低金屬在啟裂位置（或裂紋前端）的臨界應(yīng)力，當(dāng)此處的局部應(yīng)力超過此臨界應(yīng)力時(shí)，就造成開裂。因此，它常產(chǎn)生在嚴(yán)重應(yīng)力集中的焊件根部和縫邊，以及過熱區(qū)。防止的措施包括：①降低焊縫中的含氫量，例如采用低氫焊條，嚴(yán)格烘干焊接材料等；②合理的預(yù)熱及后熱；③選用碳當(dāng)量較低的原材料；④減小拘束應(yīng)力，避免應(yīng)力集中(見金屬中氫)。變形裂紋

這種裂紋的形成不一定是因?yàn)闅浜科?，在多層焊或角焊縫產(chǎn)生應(yīng)變集中的情況下，由于拉伸應(yīng)變超過了金屬塑性變形能力而產(chǎn)生。四、再熱裂紋產(chǎn)生于某些低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金焊后的再次高溫加熱過程中。其主要原因一般認(rèn)為當(dāng)焊后再次加熱到500～700℃時(shí)，在熱影響區(qū)的過熱區(qū)內(nèi),由于特殊碳化物析出引起的晶內(nèi)二次強(qiáng)化，一些弱化晶界的微量元素的析出，以及使焊接應(yīng)力松弛時(shí)的附加變形集中于晶界，而導(dǎo)致沿晶開裂。因此，這種裂紋具有晶間開裂的特征，并且都發(fā)生在有嚴(yán)重應(yīng)力集中的熱影響區(qū)的粗晶區(qū)內(nèi)。五、層狀撕裂主要產(chǎn)生于厚板角焊時(shí)，見附圖。其特征為平行于鋼板表面，沿軋制方向呈階梯形發(fā)展。這種裂紋往往不限于熱影響區(qū)內(nèi)，也可出現(xiàn)在遠(yuǎn)離表面的母材中。其產(chǎn)生的主要原因是由于金屬中非金屬夾雜物的層狀分布，使鋼板沿板厚方向塑性低于沿軋制方向，另外由于厚板角焊時(shí)在板厚方向造成了很