9.2焊接冷裂纹
焊接冷裂纹学习
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1)国际焊接学会(IIW)推荐的公式
CE C Mn Cu Ni Cr Mo
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❖ 此式适用于中高强度(σb＝500－900MPa级)非调质高 强度钢。当CEIIW＜0.45％时，厚度在25mm以内的钢 板焊接时不预热，也不裂。
2)美国焊接学会(AWS)提出的公式
三向拉应力区扩散的趋势。常在应力集中或缺口等 有塑性应变的部位产生氢的局部聚集，使该处最早 达到氢的临界愈大，也即应力 对氢的诱导扩散作用愈大。
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(2)组织的作用 ❖ 钢材的淬硬倾向越大或马氏体数量越多，越容易产
生冷裂纹。 ❖ 因为马氏体是碳在α铁中的过饱和固溶体，是一种
❖ 当实际热影响区的含氢量[H]大于或等于[H]Cr时，就可 能产生冷裂纹。
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图 碳当量与临界含氢量的关系
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3．与接头拘束度有关的判据 (1)临界拘束度Rcr：衡量焊接接头刚性大小的一个 定量指标。 拘束度有拉伸和弯曲两类： 拉伸拘束度是焊接接头根部间隙产生单位长度弹 性位移时，焊缝每单位长度上受力的大小； 弯曲拘束度是焊接接头产生单位弹性弯曲角变形 时，焊缝每单位长度上所受弯矩的大小。
❖ 通常焊接高强度钢时焊缝金属的含碳量总是控制在
低于母材，因此焊缝金属在较高温度(TAF)下就产生
相变，即原A分解为F和P。
图4.11 高强度钢HAZ延迟裂纹形成过程（箭头表示
原子氢扩散方向）
TAF——焊缝A体相变等温面，TAM——热影响区A
体相变等温面，a、b——熔合线
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4)氢的应力诱导扩散 ❖ 氢在金属中的扩散还受到应力状态的影响，它有向
焊接冷裂纹
焊接冷裂纹1.前言1.1焊接裂纹的简介焊接裂纹是指金属在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区金属原子结合力遭到破坏所产生的缝隙。
在焊接生产中由于钢种和结构的类型不同，可能出现各种裂纹，焊接裂纹产生的条件和原因各有不同。
有些裂纹在焊后立即产生，有些在焊后延续一段时间才发生，有的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。
焊接裂纹对焊接结构的危害有：①减少了焊接接头的工作截面，因而降低了焊接结构的承载能力②构成了严重的应力集中。
裂纹是片状缺陷，其边缘构成了非常尖锐的切口应力集中，既降低结构的疲劳强度，又容易引发结构的脆性破坏。
③造成泄漏。
由于盛装或输送有毒且可燃的气体或液体的各种焊接储罐和管道，若有穿透性裂纹，必然发生泄漏。
④表面裂纹能藏污纳垢，容易造成或加速结构的腐蚀。
⑤留下隐患，使结构变得不可靠。
由于延迟裂纹产生具有不定期性，微裂纹和内部裂纹易于漏检，这些都增加了焊接结构在使用中的潜在危险。
焊接裂纹是焊接结构最严重的工艺缺陷，直接影响产品质量，甚至引起突发事故，例如，焊接桥梁坍塌，大型海轮断裂，各种类型压力容器爆炸等恶性事故。
随着现代钢铁、石油化工、船舶和电力等工业的发展，在焊接结构方面都趋向大型化、大容量和高参数方向发展，有的在低温、深冷或腐蚀介质下工作，都广泛采用各种低合金高强钢材料，而这些金属材料通常对裂纹十分敏感。
因此，从焊接裂纹的微观形态、起源与扩展及影响因素等进行深入分析，对防止焊接裂纹和保证工程结构的质量稳定性是十分重要的。
1.2焊接裂纹分类焊接裂纹按产生的机理可分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹等。
(1)热裂纹焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的裂纹，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，产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也不同。
一般把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。
焊接裂纹的分析与处理
焊接裂纹的分析与处理焊接裂纹是焊接过程中常见的缺陷之一，它会降低焊接接头的强度和韧性，影响焊接工件的使用性能。
因此，对于焊接裂纹的分析和处理具有重要意义。
本文将从焊接裂纹的成因、检测方法、分析原因以及处理方法等方面进行综合讨论。
首先，焊接裂纹的成因可以归纳为以下几个方面：1.焊接材料的选择不当：焊接底材和填料材料的化学成分或力学性能不匹配，导致焊接接头受到内应力的影响而产生裂纹。
2.焊接过程中的温度变化：焊接过程中，由于热影响区的温度变化不均匀，会产生焊接接头内部的残余应力，从而造成裂纹。
3.焊接过程中的应力集中：焊接过程中，焊接接头处于高应力状态，如角焊接、搭接焊接等，容易造成应力集中，进而引发裂纹。
4.焊接过程中的焊接变形：焊接过程中，由于热变形和收缩的不均匀性，焊接接头可能会受到大的应力而产生裂纹。
其次，对焊接裂纹的检测方法有以下几种：1.可视检测法：用肉眼观察焊接接头表面是否有裂纹存在。
这种方法简单直观，但只能检测到较大的裂纹。
2.超声波检测法：通过超声波探测仪将超声波传递到焊接接头内部，根据超声波的传播和反射来判断是否存在裂纹。
这种方法可以检测到较小的裂纹，并且可以定量评估裂纹的大小和位置。
3.X射线检测法：通过X射线透射和X射线照相来检测焊接接头内部的裂纹。
这种方法可以检测到较小的裂纹，并且可以清晰地显示裂纹的形状和位置。
4.磁粉检测法：在焊接接头表面涂覆磁粉，通过观察磁粉的分布情况来判断是否存在裂纹。
这种方法适用于表面裂纹的检测。
然后，对焊接裂纹的分析原因可以采取以下步骤：1.裂纹形态分析：观察裂纹的形态，包括长度、宽度、走向等，可以初步判断裂纹的类型和可能的成因。
2.组织分析：通过金相显微镜观察焊接接头的组织结构，判断是否存在组织非均匀性或显微缺陷等。
3.应力分析：通过有限元分析或应力测试仪器测量焊接接头的应力分布，查找可能存在的应力集中区域。
4.化学成分分析：通过光谱分析或化学分析方法来检测焊接材料中的化学成分是否合格。
焊接裂纹冷裂纹
（二）氢的作用 氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，并且有
延迟的特征。高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂 纹的敏感性越大，当局部地区的含氢量达到某一临 界值时，便开始出现裂纹，此值称为产生裂纹的临 界含氢量。 钢中的含氢量分为两部分，即残余氢量和扩散氢量。 扩散氢对冷裂的产生和扩展起了决定性作用。 在Ms点以下扩散氢才具有致裂的作用。这一部分 扩散氢可以称为“残余扩散氢”。
其后，氢又不断向新的三向应力区扩散，达到临 界浓度时又发生了新的裂纹扩展。
周而复始，直至成为宏观裂纹。
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由此看来，氢 所诱发的裂纹， 从潜伏、萌生、 扩展，以至开 裂是具有延迟 特征的。 因此，可以说 焊接延迟裂纹 就是由许多单 个的微裂断续 合并而形成的 宏观裂纹。
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1.氢的来源及焊缝中的含氢量 焊接时，焊接材料中的水分、焊件坡口处的铁锈、
油污，以及环境湿度等都是焊缝中富氢的来源。 2．金属组织对氢扩散的影响 氢在不同金属组织中的溶解度和扩散系数不同。 氢在奥氏体中的溶解度远比在铁素体中的溶解度
大，并且随温度的增高而增加。 因此，在焊接时有奥氏体转变为铁素体时，氢的
（三）焊接接头的应力状态 延迟裂纹的产生不仅决定钢的淬硬倾向和氢的有 害作用，而且还决定于焊接接头所处的应力状态： 1．不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力。球 罐点焊焊缝，加热时开裂。 2．金属相变时产生的组织应力。 3．结构自身拘束条件所造成的应力
高强钢焊接时产生冷裂纹的机理在于钢种淬硬之 后受氢的侵袭和诱发，使之脆化，在拘束应力的 作用下产生了裂纹。
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焊接冷裂纹产生原因及防止措施
焊接冷裂纹产生原因及防止措施1.原因：1.1材料的选择不当：焊接材料的化学成分不合适，或者材料含有较高的残留应力，容易导致冷裂纹的生成。
1.2焊接过程中的热输入不合适：焊接过程中产生的热量和焊接速度不合理，容易造成焊缝和母材之间的温度差异，从而导致冷裂纹的生成。
1.3焊接残余应力：焊接后，热量的收缩导致焊缝和母材之间的残余应力，这些应力容易导致冷裂纹的生成。
1.4接缝设计不合理：接缝的形状和尺寸设计不合理，例如锯齿形的接头，容易导致应力集中，增加冷裂纹的风险。
1.5焊接过程中的不合理操作：焊接过程中出现的不合理操作，例如焊接速度太快或太慢，焊接温度不稳定，都会增加冷裂纹的发生风险。
2.防止措施：2.1合理选择焊接材料：选择合适的焊接材料，确保化学成分符合要求，并且没有过高的残余应力。
2.2控制热输入：控制焊接过程中的热输入，一方面要保证足够的热能输入，使焊缝和母材温度均匀，另一方面要避免过高的热输入，以免造成过大的残余应力。
2.3使用预热和后热处理：对于容易产生冷裂纹的材料和结构，可以采用预热和后热处理的方法来减少焊接过程中的残余应力。
2.4设计合理的焊缝：在设计焊缝时，应尽量避免锯齿形的接头，可以采用圆弧形或其他形状，以减少应力集中。
2.5严格控制焊接过程参数：焊接过程中应严格控制焊接速度、焊接压力和焊接温度等参数，确保稳定和合理的焊接条件。
2.6检测和治理裂纹：焊接后应对焊缝进行严格的裂纹检测，如超声波检测、磁粉检测等，一旦发现裂纹，应及时采取治理措施，包括打磨、退火或重新焊接等。
2.7人员培训和操作规范：通过人员培训，提高焊接人员的技术水平和操作规范，减少不合理操作的发生，从而减少冷裂纹的产生。
总结起来，焊接冷裂纹的产生主要是由材料的选择不当、焊接过程中的热输入不合适、焊接残余应力、接缝设计不合理和焊接过程中的不合理操作等原因造成的。
为了防止焊接冷裂纹的产生，应选择合适的焊接材料、控制热输入、使用预热和后热处理、设计合理的焊缝、严格控制焊接过程参数、检测和治理裂纹，并加强人员培训和操作规范。
P92 钢及其焊接材料冷裂纹敏感性研究
P92钢及其焊接材料冷裂纹敏感性研究赵建仓 迟鸣声 李建勇 王淦刚 朱 平（苏州热工研究院，苏州，215004）摘 要：针对USC机组主蒸汽管道用大径厚壁新型铁素体P92钢管，采用小铁研抗裂试验及插销试验方法，研究了国外不同厂家P92钢焊条的抗冷裂性，获得了P92钢及其焊条的抗冷裂性定量指标，为P92钢的焊接工艺评定及焊接工艺规程制订奠定了技术基础。
关键词：P92钢焊接材料冷裂纹敏感性1 前言新型铁素体耐热钢P92与P91比较，以其更优的高温强度和抗蠕变性能，更优良的耐腐蚀和抗氧化性能，在超超临界（USC）机组的高温集箱和蒸汽管道等部件得到越来越广泛的应用。
目前我国的华能玉环、华电邹县、上海外高桥等单机容量1000MW以及600MW的USC机组在主蒸汽管道设计上均选用了P92钢管。
P92钢作为一种新型材料，国内外学者对其焊接性已进行了一些研究，如国内上海锅炉厂[1]选用伯乐蒂森焊条进行了P92钢的焊接性试验，国外学者H.masumoto[2]曾经对P92钢及其它新型耐热钢采用斜Y拘束试验进行过焊接冷裂纹方面的研究，得出的结论是P92钢的冷裂纹敏感性略比T/P91钢低，而从英国曼彻特焊材给出的T/P91和T/P92等钢的斜Y型坡口拘束试验的结果为T/P92和T/P91钢的冷裂纹敏感性几乎是相同。
为了更全面地深入研究P92钢及其焊条的抗冷裂纹敏感性，本试验研究针对国外常用P92钢不同过渡形式的焊条，进行了斜Y坡口拘束试验和插销试验研究，得到了较完整的P92钢焊接性数据结果，从而为确定该种材料焊接冷裂纹敏感性、焊前的预热温度及焊接工艺规程的制订提供了技术基础。
2 P92钢及其匹配焊接材料的成分、力学性能2.1 P92钢及其匹配焊接材料的化学成分表1给出了P92钢及其匹配焊接材料的化学成分表1 P92钢及其焊条熔敷金属化学成分（Wt%）标准钢号 C Mn P S Si Cr W Mo V Nb N B Al NiASTM A335P920.07~0.130.3~0.6≤0.02≤0.01≤0.58.50~9.501.5~2.00.3~0.60.15~0.250.04~0.090.03~0.070.001~0.006≤0.04≤0.40ThermanitMTS6160.11 0.65 0.018 0.0080.278.95 1.720.530.19 0.044 0.045 -- -- 0.7 ALCROMOCORD920.11 1.06 0.013 0.0050.179.6 1.940.560.20 0.055 0.053 ≤0.005-- 0.52 Chromet 92 0.11 0.60 0.008 0.0080.259.0 1.7 0.500.20 0.05 0.05 0.003 -- 0.602.2 P92钢及其匹配焊接材料的常温力学性能表2，表3给出了P92钢及其匹配焊接材料的常温力学性能。
焊接中冷裂纹的成因及防止措施
焊接中冷裂纹的成因及防止措施焊接中冷裂纹的成因及防止措施近来，内业平曲中心在做角焊缝气密试验时，发现焊缝有裂纹。
为此焊接试验室对此问题进行了跟踪，分析裂纹产生原因，并提出以下解决方案。
一、现场问题角焊缝在做气密试验时，发现焊缝有漏气，经仔细检查（可用渗透探伤），发现焊缝上有微裂纹，有横向和纵向；有的地方第一次没有裂纹，过了一夜再做，又有了裂纹。
二、裂纹产生的机理1、角焊缝xx裂纹的特征焊接接头冷却到较低温度下产生的焊接裂纹统称为冷裂纹。
角焊缝上的冷裂纹一般为垂直于焊缝方向上的横向裂纹，大多具有2-3天的潜伏期，在板厚大于10mm的高强钢板角焊缝上较为多见。
2、冷裂纹的影响因素生产实践与理论研究证明：钢材的淬硬倾向、焊接接头中的氢含量及其分布、焊接接头的拘束应力状态是角焊缝出现冷裂纹的三大影响因素。
●焊缝金属的淬硬倾向焊缝金属的淬硬倾向主要取决于化学成分、焊接工艺和冷却条件等。
金属中的C、Mn元素含量高低与材料的淬硬倾向相关；在同一成分母材条件下，角接头焊缝成分受母材成分影响明显高于对接接头，角接头冷却速度相对较大也是具有较明显冷裂倾向原因。
2、焊缝金属中扩散氢含量焊缝中的扩散氢含量越高，冷裂倾向越大。
影响药芯焊丝焊缝扩散氢含量的因素主要有：焊丝种类、焊接电流、干伸长度、保护气体纯度、表面状态等加大焊接电流或减小干伸长度，都能使材料中的扩散氢含量增加；而保护气体中水分含量也会影响焊缝中扩散氢的含量；除此之外，试样的表面状态也能对氢元素的含量造成影响，如带底漆板所测得的氢值明显高出不带底漆板。
三、现场操作1、电流有的达300以上，电流太大。
2、9mm焊缝现场一般焊两道，且焊接情况如图1、图2。
3、焊前清理工作不好：●焊缝有水，现场说是用空压气吹，而不是用火烘；●焊缝氧化渣清理不好4、焊缝边缘熔合不好。
根据以上裂纹产生的机理，以上操作存在问题。
四、角焊缝冷裂纹防止措施采用药芯焊丝焊接碳当量较高的高强船板时，角焊缝具有明显的冷裂纹倾向，冬季施工时应采取严格的工艺措施，防止焊缝冷裂纹。
焊接中冷裂纹的形成原理及防止措施
纤维素型焊条 :
60ml / 100g
低氢型焊条 :
5 - 7ml /100g
超低氢型焊条 :
2 - 5ml /100g
熔化极 或钨极 氩弧焊 : 2ml/100g
药芯焊丝气体保护焊 :
6 - 10ml/100g
埋弧焊 :
2 - 7 ml/100g
合肥工业大学材料科学与工程学院制作
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
一、冷裂纹的分类及特征 二、冷裂纹的影响因素 三、延迟裂纹的形成机理 四、冷裂纹的控制
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普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
一、冷裂纹的分类及特征
按裂纹形成原因,冷裂纹可分为以下三类： 延迟裂纹 淬硬脆化裂纹 低塑性脆化裂纹
裂缺纹陷热尖前应端沿力形应在成力缺新增陷的大, 三材裂向料纹应脆源力性前区增沿,加氢形,继成氢续 向浓三新度向的达应三到力向临区应界,诱力值使区时, 扩缺氢散陷向、前其聚沿内集开扩…裂散、、微聚 裂集纹这使扩一内展过压,程力增大, （ZHOU）而复始 持续进行,直至形成 宏观裂纹,
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普通高等教育“十一五”国家级规划教材 《材料成形基本原理》
由于微裂纹的形成与裂 应 纹的扩展与 H R的扩散、力 聚集速度有关,所以有延迟 断裂特征,产生裂纹之前的
σ/MPa
σuc
潜伏期
断裂曲线 裂纹扩展
潜伏期的长短与裂纹区的 应力大小有关,拉应力越小, 启裂所需临界氢的浓度越 高,潜伏期 延迟时间 就越 长,
某些淬硬倾向大的钢种,热加工后冷却到Ms 至 室温时,因发生马氏体相变而脆化,在拘束应力作 用下即可产生开裂,这种裂纹又称为淬火裂纹,其 产生与氢的关系不大,基本无延迟现象,成形加工
焊接人必备的知识——焊接冷裂纹的那些事！
焊接人必备的知识——焊接冷裂纹的那些事！
文章导读：
什么是冷裂纹？
是指在焊接接头冷却到较低温度时(对于钢来说在MS温度，即奥氏体开始转变为马氏体的温度以下)所产生的焊接裂纹。
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)。
冷裂纹的延迟时间不定，由几秒钟到几年不等。
什么是焊接再热裂纹？
是指一些含铬、钼或钒的耐热钢、高强钢焊接后，为消除焊后残余应力，改善接头金相组织和力学性能，而进行消除应力热处理过程中产生的裂纹。
这种裂纹多发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢、镍基合金等的焊接接头中，特别是热影响区的粗晶区。
最后附上焊接冷裂纹和焊接热裂纹的区别
1、产生的温度和时间不同
热裂纹一般产生在焊缝的结晶过程中。
冷裂纹大致发生在焊件冷却到200~300℃，有的焊后会立即出现，有的可以延至几小时到几周甚至更长时间才会出现。
所以冷裂纹又称延迟裂纹。
2、产生的部位和方向不同
热裂纹绝大多数产生在焊缝金属中，有的是纵向，有的是横向，有时热裂纹也会延伸到基本金属中去。
冷裂纹大多数产生在基本金属或熔合线上，大多数为纵向裂纹，少数为横向裂纹。
3、外观特征不同
热裂纹断面都有明显的氧化色。
冷裂纹断口发亮，无氧化色。
4、金相结构不同
热裂纹都是沿晶界开裂的。
冷裂纹是贯穿晶粒内部，即穿品开裂，不过也有的是沿晶界开裂。
—End—。
焊接裂纹产生原因及防治措施
焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是指在焊接过程中，焊缝或焊接接头出现的裂纹现象。
焊接裂纹的产生原因有很多，主要包括材料选择不当、焊接工艺参数不合理、应力集中、焊接变形等因素。
为了防止焊接裂纹的产生，需采取相应的防治措施。
一、材料选择不当是造成焊接裂纹的主要原因之一。
不同材料的热膨胀系数、熔点和强度等性质差异较大，若选择不当，会导致焊接时产生较大的残余应力，从而引发焊接裂纹。
因此，在焊接前应对材料进行仔细选择，确保焊接材料的相容性和相似性。
二、焊接工艺参数不合理也是引起焊接裂纹的重要原因。
焊接过程中，焊接电流、电压、速度等参数的选择不当，容易造成焊接热输入过大或过小，从而导致焊接裂纹的产生。
因此，需要根据焊接材料的厚度、形状和焊接位置等因素，合理调整焊接工艺参数，以减少焊接残余应力的产生。
三、应力集中也是焊接裂纹的重要原因之一。
焊接过程中，由于材料的热膨胀和收缩不均匀，会导致焊接接头处应力集中，从而造成焊接裂纹的产生。
为了减少应力集中，可以采取适当的预热和后热处理措施，使焊接接头的温度均匀分布，减少残余应力的产生。
四、焊接变形也是引起焊接裂纹的常见原因。
焊接过程中，由于热膨胀和收缩的影响，焊接接头会发生一定的变形，如果变形过大，就会产生焊接裂纹。
为了控制焊接变形，可以采用适当的夹具和焊接顺序，使焊接接头得到良好的约束，减少变形的发生。
为了预防焊接裂纹的产生，可以采取以下防治措施：1.合理选择焊接材料，确保材料具有相似的熔点和热膨胀系数，减少焊接时的残余应力。
2.合理调整焊接工艺参数，根据焊接材料的特性和焊接位置，确定合适的焊接电流、电压和速度等参数，以减少焊接热输入和残余应力。
3.采取适当的预热和后热处理措施，使焊接接头的温度均匀分布，减少应力集中和残余应力的产生。
4.采用适当的夹具和焊接顺序，控制焊接变形，减少焊接裂纹的发生。
5.进行焊接前的材料表面处理，确保焊接接头的清洁度和表面质量，减少焊接缺陷的产生。
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。
焊接冷裂纹与热裂纹的形成及防治措施
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焊接冷裂纹成因
焊接冷裂纹成因一、引言焊接是现代工业生产中常见的加工方法之一，但其过程中可能会产生冷裂纹，造成产品质量问题。
因此，研究焊接冷裂纹成因对于提高产品质量具有重要意义。
二、焊接冷裂纹的定义及分类焊接冷裂纹是指在焊接过程中或者焊后，在低温下（通常小于室温）由于应力作用而产生的裂纹。
根据其发生位置和形态特征，可分为热影响区（HAZ）冷裂纹、熔合线（FZ）冷裂纹和母材（BM）冷裂纹等。
三、焊接冷裂纹成因1.组织变化引起的应力集中在焊接过程中，由于高温作用下金属晶粒会发生组织变化，如晶粒长大或者晶粒形态不规则等，这些变化都会导致局部应力集中。
当局部应力超过材料的强度极限时就会发生冷裂纹。
2.残余应力引起的开裂在焊接完成后，由于热胀冷缩和相邻材料的热膨胀系数不同，会产生残余应力。
当残余应力达到一定程度时，就会导致冷裂纹的形成。
3.热输入过大或者焊接速度过慢在焊接过程中，如果热输入过大或者焊接速度过慢，就会造成局部过热和冷却不均匀的现象，从而引起冷裂纹。
四、预防焊接冷裂纹的措施1.选择合适的焊接工艺和参数针对不同材料和结构形式，选择合适的焊接工艺和参数是预防冷裂纹的关键。
例如，在高强度钢板的焊接中要采用低温热输入、高速焊接等措施。
2.控制残余应力在焊接完成后采取措施消除或者降低残余应力是预防冷裂纹的有效方法。
例如，在大型构件的制造中可以采用局部加热、后续退火等手段来消除残余应力。
3.增加预热温度和时间增加预热温度和时间可以减少组织变化引起的应力集中，并提高材料的韧性，从而预防冷裂纹的发生。
五、结论焊接冷裂纹的成因是多方面的，需要综合考虑材料、结构和焊接工艺等因素。
预防冷裂纹需要采取相应的措施，如选择合适的焊接工艺和参数、控制残余应力、增加预热温度和时间等。
只有在生产实践中不断总结经验并加以应用，才能有效地预防焊接冷裂纹的产生。
P92钢焊缝金属微细裂纹与时效脆化
母材
弯曲试验
试样编号
弯曲结果
面弯试样1~2
试样表面完好
背弯试样3~4
试样表面完好
❖ 接头拉伸、弯曲、硬度 、冲击和金相 试验结果满足标准规定要求，P92钢焊 接工艺合格。
图9 P92钢焊接接头的冲击功和硬度
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四、服役后P92钢接头组织和性能变化
❖ 在1000MW机组的管道上截取一段P92钢焊接接头，管道规格为 Φ370mm×60mm，服役时间8000h。焊接方法为钨极氩弧焊和焊条电 弧焊组合焊
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二、国内T/P92钢出现的问题
❖ 6、2007年5月某电厂在进行#3、#4机组安装过程中，了解到P92钢 管道配管厂焊缝表面存在微裂纹缺陷，立即安排对现场同类焊缝进行 全面磁粉普查，累计检测厂家焊缝35只，其中30只存在微裂纹缺陷。 2009年，另一电厂检修安排检测，也发现了主蒸汽管道P92钢焊缝表 面存在大量的微裂纹。这类微裂纹缺陷特征为埋弧自动焊焊缝表面裂 纹，长度5-20mm不等，稍打磨1-2mm即可消除。如图5所示
❖ 1、由于P92钢目前的试验还未达到105h，ASME规范中现在的数据是 新日铁根据短时间蠕变断裂数据外推出来的，其值为132 MPa。根据 其蠕变断裂强度可计算出P92钢600℃运行时的许用应力为88MPa， 进而计算出1000MW USC机组P92钢主蒸汽管道壁厚。 然而欧洲对日本的外推法有疑问，推算结果P92钢在600℃、105h变 断裂强度仅为113MPa，按此许用应力计算出的1000MW USC机组 P92钢主蒸汽管道壁厚显然比按ASME规范提供的数据设计的壁厚要 大。造成国内首批投产的4台1000MWUSC机组主汽管道的壁厚不足
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一、前言
❖ T/P92钢焊接时接头存在的问题主要有焊接冷裂纹、焊接接头脆化和 IV型裂纹与软化等。冷裂纹是由于钢的淬硬倾向较大，冷裂敏感性较 大，焊接时需进行一定温度预热，通常在150℃-300℃；P92钢是细 晶微合金强韧化钢，焊接热输入造成晶粒粗化和析出脆性组织等，引 起接头脆化；IV型裂纹是接头热影响区的细晶区由于组织变化和软化 ，引起低塑性失效。
焊接冷裂纹成因
焊接冷裂纹成因一、引言焊接冷裂纹是一种常见的焊接缺陷，主要发生在焊接完成后的冷却过程中。
它会导致焊接件在使用过程中出现裂纹，并对焊接件的强度和可靠性产生负面影响。
本文将探讨焊接冷裂纹的成因，以期提高焊接过程中的质量控制和缺陷预防能力。
二、焊接冷裂纹的基本概念焊接冷裂纹是指在焊接过程中，焊缝和热影响区在冷却过程中产生的裂纹。
它通常发生在高热应力和残余应力的作用下，并与材料本身的力学性能，焊接工艺参数，以及环境因素密切相关。
三、焊接冷裂纹的成因3.1 材料选择材料的选择是焊接冷裂纹发生的重要因素之一。
不同材料的热膨胀系数差异大，而焊接过程中，高温下的膨胀会产生应力。
如果材料的热膨胀系数不匹配，就容易导致焊接区域的应力集中，从而引发冷裂纹的发生。
3.2 焊接参数焊接参数的选择也是影响焊接冷裂纹的重要因素之一。
焊接过程中，焊接电流、焊接速度、预热温度等参数的不合理选择，都可能导致焊接区域内产生较大的残余应力。
残余应力的存在会使焊接件在冷却后发生变形和应力集中，从而引发冷裂纹的形成。
3.3 焊接过程焊接过程中的一些因素也会对冷裂纹的形成产生影响。
例如，焊接过程中的间歇冷却，温度冷降过快都会导致焊接区域内的应力集中，进而导致冷裂纹的发生。
此外，焊接过程中的气氛条件，如氧气含量过高，也会对冷裂纹形成起到促进作用。
3.4 环境条件环境条件对冷裂纹的形成同样具有重要影响。
焊接完成后，如果焊接件受到较低温度的环境影响，将会产生残余应力和冷却应力，进而引发冷裂纹的出现。
此外，一些特殊的环境，如腐蚀介质的作用、高温环境的影响等，都可能加剧冷裂纹形成的风险。
四、焊接冷裂纹的预防措施针对焊接冷裂纹发生的成因，可以采取以下预防措施来降低焊接冷裂纹的风险。
4.1 合理选择材料在焊接过程中，要合理选择材料，尽量控制不同材料的热膨胀系数差异。
优先选择具有较小热膨胀系数差异的材料，以降低残余应力的产生。
4.2 优化焊接参数通过合理优化焊接参数，控制焊接过程中的热输入和冷却过程，以减少残余应力的产生。
焊接裂纹产生原因及防治措施
焊接裂纹产生原因及防治措施焊接裂纹是焊接过程中常见的缺陷之一，它会降低焊接接头的强度和密封性，严重影响焊接质量。
本文将从焊接裂纹产生的原因和防治措施两个方面进行探讨。
一、焊接裂纹产生的原因1. 焊接应力过大：焊接过程中，由于材料的热膨胀和收缩，会产生焊接应力。
如果应力过大，就容易引起焊接裂纹的产生。
2. 材料的选择不当：焊接材料的选择不当，例如选择了冷脆性较大的材料，容易在焊接过程中产生裂纹。
3. 焊接参数设置不合理：焊接参数的设置是影响焊接质量的关键因素之一。
如果焊接电流过大或过小，焊接速度过快或过慢，都会导致焊接裂纹的产生。
4. 焊接时的工艺操作不当：焊接操作不规范也是焊接裂纹产生的原因之一。
例如焊接时没有进行预热、焊接过程中没有使用适当的焊接顺序等。
5. 焊接材料的质量问题：如果焊接材料本身存在缺陷，例如含有太多的杂质或气孔，也容易导致焊接裂纹的产生。
二、焊接裂纹的防治措施1. 合理控制焊接应力：通过合理的焊接参数设置和焊接顺序安排，可以减小焊接应力的产生。
此外，还可以采用局部预热、焊后热处理等方法来降低焊接应力。
2. 选择合适的焊接材料：在进行焊接工艺设计时，应根据具体情况选择合适的焊接材料，避免选择冷脆性较大的材料。
此外，还要确保焊接材料的质量，避免使用存在缺陷的材料。
3. 合理设置焊接参数：在进行焊接操作时，要根据具体情况合理设置焊接参数，如焊接电流、焊接速度等。
可以通过试验和经验总结来确定最佳的焊接参数。
4. 规范焊接操作：进行焊接操作时，要严格按照焊接工艺要求进行操作，如预热、焊接顺序等。
同时，要保证焊接设备的正常运行和维护，避免因设备故障导致焊接裂纹的产生。
5. 加强焊后检测和质量控制：焊接完成后，要进行全面的焊后检测，发现裂纹及时进行修复。
同时，要加强质量控制，确保焊接质量符合要求。
焊接裂纹的产生原因较为复杂，涉及材料、焊接参数、工艺操作等多个方面。
为了防止焊接裂纹的产生，需要从多个方面进行控制和改进，提高焊接质量。
焊接裂纹产生原因及防治
焊接裂纹产生原因及防治焊接裂纹是在焊接过程中或焊接完成后在焊缝或母材中产生的开裂缺陷。
焊接裂纹的产生原因多种多样，主要包括以下几个方面：1.焊接过程中的温度应力：焊接时，因为焊接区域发生了局部加热和冷却，导致焊接接头中的温度差异，从而造成了焊接区域的应力。
如果这种应力超过了焊接材料的强度极限，就会产生裂纹。
2.冶金因素：焊接过程中，由于温度升高，焊接材料和母材之间发生相互作用，形成了互溶区。
如果溶液比较富含低熔点的物质，就会导致物质从高温区流向低温区，从而增大了焊接接头的收缩量，引起裂纹。
3.废气、含氧量过高：当焊接环境中的氧气含量过高时，焊接时会发生氧化反应，在焊接接头中产生大量的氧化物，增大了焊接接头的收缩量，从而导致了裂纹的产生。
4.焊接过程中的振动：焊接过程中的振动会使焊接接头中的晶粒发生变化，从而影响了焊接材料的性能，使其发生了裂纹。
针对焊接裂纹的防治措施主要包括以下几个方面：1.提高焊接工艺：合理选择焊接工艺参数，如焊接电流、焊接电压和焊接速度等，以控制焊接过程中的温度和应力。
2.控制焊接过程中的温度升降速度：控制焊接过程中的升温速度和冷却速度，以避免焊接接头产生过大的应力。
3.控制焊接环境：减少焊接环境中的含氧量，避免产生氧化反应和氧化物。
4.优化焊接材料：合理选择焊接材料，根据焊接接头的要求选择合适的材料，以提高焊接接头的性能。
5.加强材料的前处理：在焊接前进行必要的预处理工作，如去污、除锈、磷化等，以提高焊接接头的质量。
综上所述，焊接裂纹的产生原因多种多样，需要综合考虑多个方面的因素来进行防治。
通过合理选择焊接工艺参数、控制焊接过程中的温度和应力、控制焊接环境、优化焊接材料以及加强材料的前处理等措施，可以有效预防和防治焊接裂纹的产生，提高焊接接头的质量。
焊接产生裂纹的原因
焊接产生裂纹的原因裂纹是金属工程中常见的缺陷之一，对于焊接而言尤为重要。
焊接产生裂纹的原因多种多样，可以归纳为热应力、冷却应力、组织变化等方面。
本文将从这些方面详细介绍焊接产生裂纹的原因。
**1. 热应力**焊接过程中，热应力是产生裂纹的主要原因之一。
热应力产生的原因是焊接过程中产生的各种温度差引起的线膨胀不一致。
当焊接材料受热膨胀时，周围未受热的材料会对焊缝施加一定的约束力，从而产生热应力。
如果热应力超过了焊接材料的承受能力，就会导致裂纹的产生。
**2. 冷却应力**焊接过程中，冷却过程也会引起应力。
由于焊接过程中材料的瞬间加热和瞬间冷却，使焊接部位温度迅速变化。
冷却速度过快会导致焊接区域内部组织变化不均，产生冷却应力。
冷却应力对焊接接头产生的影响是无法避免的，因此在焊接过程中需要进行适当的预热和控制冷却速度，以减少冷却应力的产生。
**3. 组织变化**焊接过程中，组织的变化也是产生裂纹的重要原因。
焊接过程中，由于瞬时高温和快速冷却，焊缝区域的组织结构会发生变化。
这些组织结构的变化可能会引起焊缝区域的局部脆性增加，从而导致裂纹的产生。
此外，焊接材料与基材之间的组织差异也会导致裂纹的产生。
**4. 其他因素**除了热应力、冷却应力和组织变化外，还有一些其他因素也会对焊接产生裂纹产生影响。
例如，焊接材料的选择、焊接过程中的缺陷、焊接参数的选择等都可能对裂纹的产生发挥一定的作用。
因此，在焊接过程中，需要综合考虑这些因素，并采取相应的措施来减少裂纹的产生。
综上所述，焊接产生裂纹的原因主要包括热应力、冷却应力、组织变化和其他因素的综合作用。
为了减少裂纹的产生，在焊接过程中，需要控制好焊接温度、预热和控制冷却速度，选择适当的焊接材料，避免产生缺陷，并合理选择焊接参数。
只有在综合考虑各个因素，并采取相应的措施的情况下，才能最大程度地减少焊接产生裂纹的风险。
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氢在铁中的溶解度（a）及在不同组织钢中扩散速度（b）
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焊接时在高温作用下，将有大量的氢溶解在 溶池中，在随后的冷却和凝固过程中，由于 溶解度的急剧降低，氢极力逸出，但因冷却 很快，使氢来不及逸出而保留在焊缝金属中， 使焊缝中的氢处于过饱和状态，因而氢要极 力进行扩散。氢在不同组织中的扩散速度， 主要决定于它的扩散系数D。氢在不同组织 中的扩散系数如表所示。
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图5-42 根部裂纹 a) 裂纹起源于热影响区×5 14MnMoVN钢E5015（J507焊条）
b) 裂纹起源于焊缝×3
16Mn钢E5015（J507焊条）
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三、焊接冷裂纹的机理
• 大量的生产实践和理论研究证明，钢种的淬 硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，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。这三个因素在一定条件 下是相互联系和相互促进的。 • （一）钢种的淬硬倾向 • 钢种的淬硬倾向主要决定于化学成分、板厚、 焊接工艺和冷却条件等。焊接时，钢种的淬硬 倾向越大，越易产生裂纹，因此，采用高强度 钢建造焊接结构就受到限制。为什么钢淬硬之 后会引起开裂呢？可归纳为以下两方面。
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4 延迟裂纹的开裂机理
钢中的延迟裂纹只在一定 的温度区间-100~+100℃
冷裂纹的延迟行为主要由氢引起 氢的应力扩散理论：金属内部的缺陷 （包括微孔、微夹杂和晶格缺陷等） 潜在裂源-应力作用-微观缺陷前沿形 成三向应力区-诱使氢向该处扩散并 聚集 -（氢浓度）- 较大的应力和阻 碍位错移动（变脆）- 应力进一步加 大 - 促使缺陷扩展而形成裂纹
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• 2．淬硬会形成更多的晶格缺陷 金属 在热力不平衡的条件下会形成大量的晶 格缺陷。这些晶格缺陷已查明，主要是 空位和位错。用透射电镜观察，条状马 氏体内部的亚结构位错密度约为0.30.9×1012/cm2。 • 研究表明，随焊接热影响区的热应 变量增加，位错密度也随之增加，对于 HT80钢，每1％的应变量位错密度增加 5×109/cm2。
第三节 焊接冷裂纹
1
一、冷裂纹的危害性及其一般特征
（一）冷裂纹的危害性 • 建造结构由于焊接冷裂纹而带来的危害性十分严重。 例如1965年美国制造一台大型合成氨塔，材质为MnCr-Mo-V低合金钢，进行水压时发生了破坏事故，有 四块1-2t的碎片飞出46m之远，经检验失效分析，认 为是由于施焊时预热温度不足而在热影响区产生冷裂 纹而造成的。 • 又如日本某厂在1959-1969年共制造了144台球形容器 (HT60-HT80钢)，其中有45台发生了不同程度的裂纹 (几乎占1/3)，在这45台球形容器中共检测出1471条 裂纹，其中属于冷裂纹就有1248条。
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二、冷裂纹的种类
• 在焊接生产中由于采用的钢种、焊接材料不 同，结构的类型、刚度，以及施工的具体条件 不同，可能出现各种形态的冷裂纹，如延迟裂 纹、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹。然而， 在生产上经常遇到的主要是延迟裂纹，因此本 节重点讨论低合金高强钢的延迟裂纹问题。 • 延迟裂纹还可以进一步分类，常见的有以下 三种：
19
•
试验研究表明，Biblioteka 接高强钢冷至100℃ 附近时，氢在某些部位发生聚集而起致裂 作用，因此，冷至100℃时的残余扩散氢 (HR100)才是致裂的有效氢含量。求焊接时 HR100之值可有两种途径，一种是实测，即 将测氢的试件焊后冷至100℃时再放入冰 水，然后迅速放入集气器中，测定氢含量； 另一种是根据Fick扩散定律建立方程求解。 一般手工电弧焊，当焊缝的平均厚度为 时，经过一系列运算求得HR100的计算公式 如下：
延迟断裂时间与应力的关系
（充氢钢恒载拉伸试验）
31
(三)焊接接头的应力状态 高强钢焊接时产生延迟裂纹不仅决定于钢的 淬硬倾向和氢的有害作用，而且还决定于焊接接 头所处的应力状态，甚至在某些情况下，应力状 态还起决定性的作用。 实验研究证明，在焊接条件下主要存在以下 几种应力： 1．不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力 在 焊接时，焊接区由于受热而发生膨胀，因而承受 压应力，冷却时由于收缩又承受拉应力，一直到 焊后将会产生不同程度的残余应力。这种应力的 大小与母材和填充金属的热物理性质有关，同时 也与结构的刚度有关。对于屈服强度较小的低碳 钢残余应力可达ζs的1.2倍。在应力的作用下， 32
15
•
在应力和热力不平衡的条件下，空位 和位错都会发生移动和聚集，当它们的 浓度达到一定的临界值后，就会形成裂 纹源。在应力的继续作用下，就会不断 地发生扩展而形成宏观的裂纹。 • 以上就是淬硬倾向对产生冷裂纹的作 用。为了识别淬硬的程度，常以硬度作 为标志，所以在焊接方面常用热影响区 的最高硬度Hmax作为评定某些高强钢的淬 硬倾向。
8
图5-40
焊趾裂纹A及焊道下裂纹B×15
9
图5-41 焊道下延迟裂纹×100
10
• （三）根部裂纹 • 这种裂纹是延迟裂纹中比较常见的一种形态， 主要发生在含氢量较高、预热温度不足的情况下。 这种裂纹与焊趾裂纹相似，起源于焊缝根部应力 集中最大的部位。根部裂纹可能出现在热影响区 的粗晶段，也可能出现在焊缝金属中，这决定于 母材和焊缝的强韧程度，以及根部的形状，如图 5-42所示。
20
式中
—凝固时焊缝的初始含氢量（ml/100g)
—焊缝的平均厚度（mm） M —氢的热扩散因子
21
•
M是从峰值温度到100℃温度区间扩散系数D 对冷却时间t100的积分值。它的物理意义是： 在一定氢浓度梯度下，一定时间内通过垂直于 扩散方向的单位截面积扩散物质(即氢)的总量。 扩散系数D是温度的函数，而焊接条件下，温 度又是时间的函数。如将焊接热循环曲线(T-t) 改变为扩散系数与时间的曲线(D-t)，则D-t曲 线下的面积就是热扩散因子M之值，如图5-44 所示。 • 由此可见，正确解决热扩散因子M，就能方 便地解出残余扩散氢HR100之值。
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• 3 氢在致裂过程中的动态行为 • 在焊接过程中，由于热源的高温作用，焊缝金 属中溶解了很多的氢，冷却时又极力进行扩散和 逸出，原子氢从焊缝向热影响区扩散的情况如图 所示。
高强钢热影响区延迟裂纹的形成过程
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由于焊缝的含碳量低于母材，因此焊缝在较高的温 度就发生相变，即由奥氏体分解为铁素体、珠光体、 贝氏体以及低碳马氏体等。此时母材热影响区金属 尚未开始奥氏体分解。当焊缝由奥氏体转变为铁素 体、珠光体等组织时，氢的溶解度突然下降，而氢 在铁素体、珠光体中的扩散速度很快，因此氢就很 快地从焊缝越过熔合线ab向尚未发生分解的奥氏体 热影响区扩散。由于氢在奥氏体中的扩散速度较小， 不能很快把氢扩散到距熔合线较远的母材中去，因 而在熔合线附近就形成了富氢地带。当滞后相变的 热影响区由奥氏体向马氏体转变时，氢便以过饱和 状态残留在马氏体中，促使这个地区进一步脆化。 如果这个部位有缺口效应，并且氢的浓度足够高时， 就可能产生根部裂纹或焊趾裂纹。若氢的浓度更高。 可使马氏体更加脆化，也可能产生焊道下裂纹。
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• 1．形成脆硬的马氏体组织 马氏体是碳在a-铁 中的过饱和固溶体，碳原子以间隙原子存在于 晶格之中，使铁原子偏离平衡位置，晶格发生 较大的畸变，致使组织处于硬化状态。特别是 在焊接条件下，近缝区的加热温度很高（达 1350-1400℃），使奥氏体晶粒发生严重长大， 当快速冷却时，粗大的奥氏体将转变为粗大的 马氏体。从金属的强度理论可以知道，马氏体 是一种脆硬的组织，发生断裂时将消耗较低的 能量，因此，焊接接头有马氏体存在时，裂纹 易于形成和扩展。 • F/P-BL-ML-Bu-Bg-(M-A)-MT
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图5-44 焊接热循环T—t曲线与D—t曲线
a）无后热Tp时 b) 有后热Tp时
23
• • • •
氢的来源及焊缝中的氢含量 金属组织对氢扩散的影响 氢在致裂过程中的动态行为 延迟裂纹的开裂机理
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• 1 氢的来源及焊缝中的含氢量 • 焊接时，焊接材料中的水分、焊件坡口处 的铁锈、油污，以及环境湿度等都是焊缝中 富氢的来源。一般情况下母材和焊丝中的氢 量很少，而焊条药皮的水分和空气中的湿气 不能忽视，是增氢的主要原因。焊缝中的含 氢量与焊条类型、烘干温度和焊后的冷却速 度等有关。
16
• (二)氢的作用 • 氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，并 且有延迟的特征，因此，在许多文献上把氢引起 的延迟裂纹称为“氢致裂纹”或称“氢助裂纹”。 • 试验研究证明，高强钢焊接接头的含氢量越高， 则裂纹的敏感性越大，当局部地区的含氢量达到 某一临界值时，便开始出现裂纹。此值称为产生 裂纹的临界含氢量[H]cr。 • 各种钢产生冷裂的[H]cr值是不同的，它与钢 的化学成分、刚度、预热温度，以及冷却条件等 有关。图5-43是钢种碳当量Pcm和CE与临界含氢 量[H]cr的关系。
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(a)
(b)
图5-43
碳当量与临界含氢量的关系
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(a) Pcm与[H]cr；(b) CE与[H]cr
• 实验证明，钢中的含氢量分为两部分，即残 余氢量和扩散氢量。一般情况下，残余氢含 量很少，并且在300℃以下的焊接区扩散氢变 化时，残余氢含量基本不变。因此，可以认 为，是扩散氢对冷裂的产生和扩展起了决定 性的作用。因为冷裂纹一般都在Ms点以下产 生，而在较高的温度下大部分扩散氢均已逸 出金属，实际上它不会起致裂作用，只有在 较低温度下的扩散氢才具有致裂的作用，这 一部分扩散氢可以称为“残余扩散氢[H]R”。
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• （一）焊趾裂纹（焊趾：焊缝表面与母材交 界处） • 如图5-40中A所示，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(如咬肉：母材部分未焊满)。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。 • （二）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，但也有垂直 熔合线的，如图5-40中B和图5-41所示。