焊接热裂纹发表评论(0)编辑词条

    焊接热裂纹是指焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的裂纹。它可以分为结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹三大类。

    结晶裂纹只存在于焊缝上，一般呈纵向分布于焊缝中心线，或呈弧形分布于中心线两侧。这些裂纹都是沿一次结晶的晶界分布，尤其是柱状晶。
    结晶裂纹主要由结晶偏析引发。焊接结晶时，先结晶的部分比较纯，后结晶部分杂质及合金元素比较多，随着柱状晶的长大，杂质和合金元素被排斥到晶界，结合成低熔相和共晶。这些低熔相和共晶呈液态膜分布，隔绝了晶粒间的联系。而在冷却收缩应力的作用下，这些脆弱的液态膜无法承受拉应力，形成结晶裂纹。
    一般采用以下措施：

    1．减少偏析元素。比如磷、硫、碳等有害元素。一般规定以上元素含量必须小于0.03％。重要的焊接结构要采用碱性焊条或焊剂。
    2．改善焊接结晶形态。在焊缝中添加细化晶粒元素，避免过大的柱状晶的产生。一般可以添加Mo、Ti、Al等元素。
    3．选择合理的焊缝形状，减少应力集中。
    4．可以将焊接件适当预热，以降低冷却速度，减少焊缝金属的应变速率。

    液化裂纹一般存在于母材近缝区或多层焊的前一焊道上。尺寸一般都很小，不大于1mm。多存在于高合金钢的焊接中，不锈钢也容易出现此类裂纹。
    液化裂纹的原因和结晶裂纹类似，不同的是固态的母材由于焊接高温作用下重新熔化，如果这时有晶间偏析，在受到力的作用下形成液态裂纹。
    因为液态裂纹形成机理和结晶裂纹一样，所以预防措施也类似：

    1． 尽可能减少母材中的磷、硫、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量。这里要提一点的是，高镍高铬的不锈钢、耐热钢更容易出现液化裂纹，因为这两种元素均可以引发偏析或低熔共晶。
    2． 控制焊接热输入。过大的热输入导致晶界低熔相熔化严重，大大增加液化裂纹的倾向。

    多边化裂纹只要是因为高温下塑性低造成的。它一般存在于多层焊层间金属及热影响区，表现为以任意方向贯穿于树枝状结晶中。
    其形成原因主要是二次晶界的生成。简单来讲，二次晶界是因为位错等缺陷形成。二次晶界的热塑性很低，在一定的应力作用下很容易形成裂纹。
    多边化裂纹的预防措施只要是延长多边化的时间。比如钼、钨、钛等金属可以有效阻止多边化过程。另外高温δ相的存在也能很好的阻止多边化形成，所以双相钢具有良好的抗多边化裂纹能力。