必知的焊接裂纹
分类与特点
焊接裂纹种类繁多，产生的条件和原因各有不同。有些裂纹在焊后立即产生，有些裂纹在焊后延续一段时间才产生，甚至在使用过程中，在一定外界条件诱发下才产生。裂纹既出现在焊缝和热影响区表面，也产生在其内部。
按焊接裂纹的分布形态分
在裂纹产生的区域上有焊缝裂纹和热影响区裂纹；在相对于焊道的方向上有纵向裂纹和横向裂纹，纵向裂纹的走向与焊缝轴线平行，横向裂纹的走向与焊缝轴线基本垂直；在裂纹的尺寸大小上有宏观裂纹和微观裂纹；在裂纹的分布上有表面裂纹、内部裂纹和弧坑(火口)裂纹；相对于焊缝垂直面的位置上，有焊趾裂纹、根部裂纹、焊道下裂纹和层状撕裂等。
基本上与焊缝轴线平行的裂纹,可能存在于焊缝金属中(1)、熔合线上(2)、热影响区(3)以及母材金属中(4)。
基本上与焊缝轴线垂直的裂纹，可能存在于焊缝金属中(1)、热影响区中(3)以及母材金属中(4)。
具有某一公共点的放射状裂纹，基本上与焊缝轴线平行的裂纹，可能存在于焊缝金属中(1)、热影响区(3)以及母材金属中(4)。
在焊缝收弧弧坑处的裂纹，可能是纵向的(5)、横向的(6)和星形的(7)。
一组间断的裂纹可能存在于金属中(1)、热影响区(3)以及母材金属中(4)。
在某一公共裂纹派生的一组裂纹，可能存在于焊缝金属中(1)、热影响区(3)以及母材金属中(4)。
按裂纹产生的机理分
按裂纹产生的机理分类能反映裂纹的成因和本质，可分为热裂纹(包括结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹)、冷裂纹(包括延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹等)、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹等。
结晶裂纹
基本特征：
在结晶后期，由于低熔点共晶的液态薄膜削弱了晶粒间的联结，在拉伸应力作用下发生开裂
敏感温度区间：
固相线以上稍高温度（固液状态）
被焊材料：
杂质较多的碳钢、低中合金钢、奥氏体钢、镍基合金
裂纹位置及走向：
焊缝上，少量在热影响区沿奥氏体晶界开裂
多边化裂纹
基本特征：
已凝固的结晶前沿，在高温和应力的作用下，晶格缺陷发生移动和聚集，形成二次边界，它在高温处于低塑性状态，在应力作用下产生的裂纹
敏感温度区间：
固相线以下再结晶温度
被焊材料：
纯金属及单相奥氏体合金
裂纹位置及走向：
焊缝、热影响区沿奥氏体晶界开裂
液化裂纹
基本特征：
在焊接热循环峰值温度的作用下，在热影响区和多层焊的层间发生重熔，在应力作用下产生裂纹
敏感温度区间：
固相线以下稍低温度
被焊材料：
含S、P、C较多的镍铬高强钢、奥氏体钢和镍基合金等
裂纹位置及走向：
热影响区及多层焊的区间沿晶界开裂
淬硬脆化裂纹
基本特征：
主要是由淬硬组织在焊接应力作用下而产生的裂纹
敏感温度区间：
在Ms点以下
被焊材料：
中、高碳钢，低、中合金钢，钛合金等
裂纹位置及走向：
热影响区，少量在焊缝沿晶或穿晶
低塑性裂纹
基本特征：
在较低温度下，由于被焊材料的收缩应变,超过了材料本身的塑性储备而产生的裂纹
敏感温度区间：
在Ms点附近
被焊材料：
含碳的Ni-Cr-Mo钢、马氏体不锈钢、工具钢
裂纹位置及走向：
热影响区及焊缝沿晶或穿晶
延迟裂纹
基本特征：
在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用下而产生的具有延迟特征的裂纹
敏感温度区间：
在400℃以下
被焊材料：
铸铁、堆焊硬质合金
裂纹位置及走向：
热影响区及焊缝沿晶或穿晶
基本特征：
厚板焊接结构消除应力处理过程中，在热影响区的粗晶区存在不同程度的应力集中时，由于应力松弛所产生的附加变形大于该部位的蠕变塑性，则发生再热裂纹
敏感温度区间：
600~700℃范围内再次加热
被焊材料：
含有沉淀强化的高强钢、珠光体钢、奥氏体钢、镍基合金等
裂纹位置及走向：
热影响区的粗晶区沿晶
基本特征：
主要由于钢板内部存在有分层的夹杂物(沿轧制方向)，在焊接时产生的垂直于轧制方向的应力，致使在热影响区或稍远的地方，产生“台阶”式层状开裂
敏感温度区间：
约 400℃以下
被焊材料：
含有杂质的低合金高强度厚板结构
裂纹位置及走向：
热影响区附近沿晶或穿晶
基本特征：
某些焊接结构(如容器、管道等)，在腐蚀介质和应力的共同作用下产生的延迟开裂
敏感温度区间：
任何工作温度
被焊材料：
碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金等
裂纹位置及走向：
焊缝和热影响区沿晶穿晶
来源：焊割在线，编辑：张维官，审核：游小秀。
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