焊接热裂纹形成原理影响因素及防止措施

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焊接热裂纹产生的原因及解决方法

焊接热裂纹产生的原因及解决方法焊接裂纹是最危险的焊接缺陷,严重地影响着焊接结构的使用性能和安全可靠性,许多焊接结构的破坏事故,都是焊接裂纹引起的。

裂纹除了降低焊接接头的强度外,不因裂纹的末端有一个尖锐的缺口,将引起严重的应力集中,促使裂纹的发展和焊接结构破坏。

根据形成焊接裂纹的温度可分为热裂纹和冷裂纹,根据裂纹发生的位置可分为焊缝金属中的裂纹和热影响中的裂纹。

热裂纹在焊接过程中,焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹。

1)热裂纹的形成在焊缝金属中的热裂纹也称为凝固裂纹。

由于被焊接的材料大多都是合金,而合金凝固自开始到最终结束,是在一定的温度区间内进行的,,这是热裂纹产生关系到的基本原因。

焊缝金属中的许多杂质的凝固温度都低于焊缝金属的凝固温度,这样首先凝固的焊缝金属把低熔点的杂质推挤到凝固结晶的晶粒边界,形成了一层液体薄膜,又因为焊接时熔池的冷却速度很大,焊缝金属在冷却的过程中发生收缩,使焊缝金属内产生拉应力,拉应力把凝固的焊缝金属沿晶粒边界拉开,又没有足够的液体金属补充时,就会形成微小的裂纹,随着温度的继续下降,拉应力增大,裂纹不断扩大,这就是凝固裂纹。

当焊缝金属中含有较多的低熔点杂质时,焊缝金属极易产生凝固裂纹,母材和焊接材料中含有害杂质,特别是硫。

硫在钢中与铁化合形成硫化亚铁(FeS),硫化亚铁义与铁发牛反应形成一种共晶物质,凝固温度为988°远低丁钢铁的凝固温度,所以硫足引起钢材焊缝金属中发生凝固裂纹的最主要的元素。

另外,钢材中含碳量较高时,有利于硫在晶界处富集,因而也是促进形成凝固裂纹的原因,所以采用含碳量低的焊接材料有利于防止凝固裂纹的产生。

在热影响区熔合线附近产生的热裂纹称为液化裂纹或称热撕裂。

多层焊时,前一焊层的一部分即为后一焊层的热影响区,所以液化裂纹也可能在焊缝层间的融化线附近产生。

液化裂纹产生的原因基本与凝固裂纹相似。

这种裂纹可以成为冷裂纹的裂纹源,所以危害也很大。

焊接接头再热裂纹产生原因、措施及方法

焊接接头再热裂纹产生原因、措施及方法再热裂纹的形成主要是由于焊接接头中的低合金高强钢材料中含有较多碳化物形成元素（如Cr、Mo、V），并且这些元素能够产生沉淀碳化物，从而导致焊后消除应力热处理过程中产生再热裂纹。

这种裂纹的形成机理在于晶内强度很大而晶界强度较弱，在应力松弛时的形变集中加在了晶界上，一旦晶界应变超出了晶界的强度极限，就会导致沿晶界开裂产生裂纹。

再热裂纹的预防措施为了预防再热裂纹的产生，需要采取以下措施：1.选择合适的焊接工艺和焊接材料，以减少裂纹的产生。

2.控制焊接接头的热输入和焊接过程中的温度，以减少应力的产生。

3.进行适当的后热处理，以减少残余应力和提高焊接接头的强度。

4.在焊接前进行材料的预热，以减少焊接接头中的应力和裂纹的产生。

再热裂纹的检验方法为了检验焊接接头中是否存在再热裂纹，可以采用以下方法：1.利用显微镜观察焊接接头的金相组织和裂纹情况。

2.采用磁粉探伤或超声波检测等无损检测方法，以检测焊接接头中是否存在裂纹。

3.进行拉伸试验和冲击试验，以检验焊接接头的强度和韧性是否符合要求。

总之，再热裂纹的产生是低合金高强钢焊接性要解决的主要问题之一，为了预防和检验再热裂纹的产生，需要采取相应的措施和方法。

微观检验是管道和部件质量检验的重要环节，包括浸蚀前和浸蚀后的检验。

浸前主要检查试样是否存在裂纹、非金属夹杂物和制样过程中的缺陷；浸蚀后主要检验试样的显微组织。

观察时，应先用显微镜的低倍率观察组织全貌，需要观察细微组织时再选用适宜的高倍率。

管道和部件的微观检验主要包括以下几个方面：a、鉴别材料中非金属夹杂物和显微裂纹的类型，观察其形态和分布，测量其数量和大小；b、鉴别被检件显微组织的组成，各种组织的形貌、分布和数量。

对晶粒度、带状组织、非金属夹杂物、XXX组织、球化组织、脱碳层等作出评定；c、鉴别组织特征，判定热处理工艺状态，必要时为重新制定热处理工艺提供依据；d、鉴别以上缺陷与所检裂纹之间的关联。

焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施

因素）如 FeS 熔点 1190℃， Ni3S2 熔点为 645℃， Fe3P 熔点为 1160℃造成晶界局部熔化
2）、近缝区存在晶间液膜（低熔点共晶体）（主要因素）低熔点共晶体一般组成物为 S、P 等杂质，碳化物如 NbC、M6C、MC 碳氮化合物、硼化物等。在较大焊接线能下的焊接条件下，由于不平衡的快速加热过程，近缝区的晶界发生迁移，晶界恰好与富集溶质部位重合时，晶界显著发生偏析，易发生液化现象，晶间液膜主要形成于晶界碳化物 MC 或 MbC 的周围部位。在焊接快速加热时，MC 趋向分解并向基体扩散，但时间不充分，在 MC 周围富集浓度高的溶质元素，与基体小反应而形成低熔点共晶，从而产生液化裂纹的现象。例如 18—8Nb 是奥氏体不锈钢，其中含 Nb 由于 Nb 易偏析元素，晶界上集富较多的 NbC、NbC 与 Fe发生共晶反应，使晶界在 1340℃～1350℃发生液化，比实际固相线温度低 70℃。 3、影响因素 1）、化学成分 2）、工艺因素 4、防止措施 1）、控制 S、P 等杂质含量如采用电渣精炼的方法，去除合金中的杂质。 2）、焊接工艺上，采用小线能量，避免近缝区晶粒粗化
固相晶粒之间和固液之间表面张力的平衡关系为
SS
2 SL
cos 2
SL —固体晶粒与残液之间的表面张力
SS —固体晶粒之间的表面张力
—固相与液相的接触角
当 SL 越小越小
SL / SS =0.5 =0 残液在固体晶粒以薄膜存在裂↑
=180°残液以球状形态分布裂↓
④一次结晶组织形态及组织对结晶裂纹的影响
就慢，加入焊缝中一些提高多边化过程激活能的元素，
可有效阻止多边化过程，如加入（钽、钼、钨、钛）高
温相存在也会阻碍位错移动，也可阻止二次晶界形成

热裂纹的主要产生原因及预防措施

一、什么是热裂纹热裂纹是在高温和熔池凝固过程中产生的裂纹，是焊接过程中最常见的裂纹类型，从低碳钢、低合金高强度钢，到奥氏体不锈钢、铝合金和镍基合金等都有产生焊接热裂纹的可能。

热裂纹最常见于焊缝中心，属于结晶裂纹，其形成过程主要与低熔点共晶物和拉应力有关。

二、影响热裂纹的主要因素1、焊缝金属的化学成分焊缝金属中C、S、P、Cu、Zn等低熔点元素及其化合物较多时，会促使形成热裂纹。

在焊缝凝固过程期间，这些低熔点物质容易在焊缝中央聚集偏析，当焊缝边缘结晶凝固时，焊缝中心晶粒间杂质仍处于液态膜状态，在焊缝收缩产生的应力作用下产生裂纹。

2、焊缝横截面形状当焊缝深度比宽度大时，会使凝固颗粒增长垂直于焊接中心，容易产生热裂纹，特别是高熔深的埋弧焊和药芯焊丝气保焊用于厚板窄间隙焊接时更容易发生。

建议焊道宽深比（焊缝宽度/焊缝深度）在1~1.4之间有利于提高抗裂性。

此外，凹形焊缝比凸形焊缝更容易产生裂纹，而高电压、焊接速度过快是凹形焊缝的主要成因，应尽量避免。

3、焊接应力焊件刚性大，装配和焊接时产生较大的焊接应力，会促使形成热裂纹。

三、预防热裂纹的主要措施1、冶金控制方面（1）控制焊缝中有害杂质含量严格限制母材和焊接材料中的C、P、S等有害杂质含量。

（2）改善焊缝结晶组织碳钢和低合金钢主要通过向焊缝添加某些合金元素,如Mo、V、Ti等，以改变结晶组织形态，细化晶粒从而提高抗裂性。

不锈钢则通过加入Cr、Mo等铁素体形成元素，使焊缝中形成适量铁素体，以减少P、S等有害元素在晶界上的分布，同时细化晶粒，从而有效防止裂纹产生。

（3）限制稀释率对于一些易于向焊缝转移某些有害杂质的母材，焊接时必须尽量减少稀释率，如开大坡口、减小熔深、堆焊隔离层等，尤其是中碳钢、高碳钢以及异种金属焊接时。

2、应力控制方面（1）选择合理的接头形式（2）确定合理的焊接顺序总体原则是尽量使大多数焊缝在较小的刚度条件下焊接，避免焊接结构产生较大的拘束应力。

焊接热裂纹的产生原因及防止方法

一、热裂纹产生的原因分析1、焊缝中杂质和拉应力的存在因为焊缝中的杂质在焊缝结晶过程中会形成低熔点结晶。

原因是低熔点共晶物的存在.结晶时被推挤到晶界上，形成液态薄膜，凝固收缩时焊缝金属在拉应力作用下,液态薄膜承受不了拉应力而形成裂纹。

热裂纹就轻易在焊缝金属中产生.所以要控制焊缝金属杂质的含量，减少低熔点共晶物的天生。

同时由此可见结晶裂纹的产生是低熔点共晶体和焊接拉应力共同作用的结果，二者缺一不可。

低熔点共晶体是产生结晶裂纹的内因，焊接拉应力是产生结晶裂纹的外因。

2、焊缝终端部位温度的变化埋弧焊焊接时,当焊接热源靠近纵焊缝的终端部位时,焊缝端部正常的温度场将发生变化,越靠近终端其变化越大.由于引弧板的尺寸远比筒体小,其热容量也小得多,而熄弧板与筒体之间只靠定位焊连接,故可视为大部门不连续.所以终端焊缝部位的传热前提是很差的,致使该部位局部温度升高,熔池外形发生变化,熔深也将随之变大,同时熔池在高温下停留的时间也变长,熔池凝固的速度变慢,尤其当熄弧板尺寸过小、熄弧板与筒体之间的定位焊缝过短、过薄时更为明显. 焊缝外形对结晶裂纹的形成有显著的影响。

熔宽与熔深比小易形成裂纹，熔宽与熔深比大抗结晶裂纹性较高。

3、焊接线能量的影响因为埋弧焊所采用的焊接热输入量往往比其他焊接方法要大得多,焊接线能量的大小直接影响到焊缝的成形，而焊缝的成形外形又直接决定着焊缝凝固后的晶粒分布和低熔点共晶体的存在位置及受力情况，因而对结晶裂纹产生与否影响较大。

另外,焊缝的横向收缩量远比间隙的张开量要小,使终端部位的横向拉伸力比其他焊接方法要大.这对开坡口的中厚板和不开坡口的较薄板尤为明显.4、其他情况如存在强制装配,装配质量不符合要求.二、焊缝裂纹的性质及特点终端裂纹形成的部位有时为终端,有时为距终端四周地区150mm范围内,有时为表面裂纹,有时为内部裂纹,而大多数情况是发生在终端四周的内部裂纹.裂纹与焊缝的波纹线相垂直，露在焊缝表面的有显著的锯齿外形。

焊接裂纹产生的原因及预防措施

焊接裂纹产生的原因及预防措施摘要裂纹是焊接结构最危险的一种缺陷，不仅会使产品报废，而且还可能引起严重的事故。

所以如何避免裂纹的产生是保证焊接质量的关键。

本文着重从焊接裂纹形成原因，影响裂纹生成的因素以及防止措施三方面进行探讨。

关键词热裂纹；冷裂纹；产生原因；预防措施0引言在焊接应力及其他致脆因素的作用下，焊接接头中局部区域因开裂而产生的缝隙称为焊接裂纹。

在焊接生产中出现的裂纹形式是多种多样的，根据裂纹产生的情况，可把焊接裂纹归纳为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂。

下面主要讨论较为常见的热裂纹和冷裂纹。

1热裂纹热裂纹是高温下在焊缝金属和焊缝热影响区中产生的一种沿晶裂纹。

热裂纹产生的原因焊接是一个局部加热的过程，液体由液态向固态转变的过程需要放热，体积缩小，焊缝金属凝固后，在冷却过程中处于放热状态，因此体积收缩。

但焊缝周围金属性能稳定，焊缝金属的收缩受到阻碍，因而使焊缝受到拉力作用。

在焊缝开始凝固、结晶时，液体流动性较小，因此产生的拉应力不会引起裂纹。

此时的液体金属可以在晶粒间自由流动，因而拉应力造成的晶粒间隙能被液体金属填满。

当温度继续下降时，柱状晶体继续生长，拉应力也逐渐增长。

之所以焊缝中的共晶体被柱状晶体推向晶界，聚集在晶界上，是因为焊缝中低熔共晶体的熔点比较低，凝固的时间晚。

在焊缝金属基本上都凝固时，小部分低熔点的金属还未完全凝固，在晶界上形成了一种“液体夹层”，拉应力在此时已经变的比较大了，然而液体金属本身强度很小，这大大减弱了晶粒间的结合。

在拉应力的作用下，柱状晶体之间的间隙被增大，低熔点液体金属这时填充不了被增大的空隙，因此产生了裂纹。

1.1由此可见，拉应力是产生热裂纹的外因，晶界上的低熔点共晶体是产生热裂纹的内因，拉应力作用在低熔点共晶体处的晶界上而造成裂纹。

1.2影响生成热裂纹的因素1）合金元素的影响。

合金元素是影响热裂纹倾向最根本的因素，其中主要有以下几个：硫：硫在钢中能形成多种低熔点共晶体，同铁会形成FeS，FeS与铁以及FeS与FeO会形成低于钢熔点的共晶体，它们在焊缝结晶时聚集在晶界上，当焊缝金属大部分已凝固时，它尚未凝固，形成液态薄膜，因而增大热裂纹倾向。

焊接裂纹产生原因及防治

焊接裂纹产生原因及防治背景焊接裂纹就其本质来分,可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。

下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。

1.热裂纹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缝偏高)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,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。

防治措施:在冶金因素方面,适当调整焊缝金属成分,缩短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。

焊接热裂纹形成原理影响因素及防止措施

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、热裂纹的分类及特征二、热裂纹的形成机理三、热裂纹的影响因素及防止措施
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、热裂纹的分类及特征
凝固裂纹液化裂纹高温失延裂纹
普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》
结构形式与拘束程度
结晶应力与应变
凝固裂纹
普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》
（三）防止热裂纹的措施
以上两类因素中，哪些因素可以进行控制呢？
总体来看：冶金因素的影响在铸造熔炼过程中比较容易实现控制，而在焊接工艺过程中只能通过对焊材与焊接工艺参数选择来限制热裂纹。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》
1、凝固裂纹
金属凝固结晶末期，在固相线附近发生的晶间开裂现象，称为凝固裂纹或结晶裂纹。其形成与凝固末期晶间存在的液膜有关，断口具有沿晶间液膜分离的特征。裂纹无金属光泽，有明显的氧化色彩。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材《材料成形基本原理》
液化裂纹的形成机理
液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹，一般认为是由于热影响区或多层焊层间金属奥氏体晶界上的低熔点共晶，在焊接高温下发生重新熔化，使金属的塑性和强度急剧下降，在拉伸应力作用下沿奥氏体晶界开裂而形成的。
裂纹
TL TH
TB
TS TS'
δ
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
《材料成形基本原理》
T/℃
TL
TH
δmin
δ＝Φ(T)
TB
TB内金属的塑性 δmin越低，产生热裂纹的倾向越大。

焊接热裂纹产生的原因

焊接热裂纹产生的原因一、引言焊接是现代工业生产中常用的加工方法之一。

在焊接过程中，热裂纹是一个常见的问题，会导致焊接件的损坏和失效。

因此，了解热裂纹产生的原因对于提高焊接质量和可靠性具有重要意义。

二、热裂纹的定义热裂纹是指在焊接过程中或后期使用过程中由于温度变化而引起的材料开裂。

它通常出现在高强度合金钢、不锈钢、铝合金等材料上。

三、热裂纹产生的原因1. 组织不均匀性组织不均匀性是导致热裂纹产生的主要原因之一。

当材料中存在缺陷或组织不均匀时，其内部应力分布也会不均匀。

在焊接过程中，由于受到加热和冷却的影响，这种应力分布会发生变化，从而导致材料出现开裂。

2. 焊接参数不当焊接参数包括电流密度、电压、速度等多个方面。

如果这些参数设置不当，就会导致局部过热或过快的冷却，从而引起热裂纹的产生。

3. 残余应力残余应力是指焊接后材料内部的应力。

在焊接过程中，由于加热和冷却的影响，焊接件内部会产生应力。

如果这些应力没有得到合理的处理，就会在后期使用中导致材料发生开裂。

4. 材料选择不当不同材料具有不同的物理性质和化学成分。

如果选择不当的材料进行焊接，就会导致组织不均匀、化学成分变化等问题，从而引起热裂纹的产生。

5. 焊接工艺不合理焊接工艺包括预热、焊接顺序、后续处理等多个方面。

如果这些工艺设置不当或者操作不规范，就会导致局部过热或者过快冷却等问题，从而引起热裂纹的产生。

四、热裂纹防治措施1. 优化组织结构通过对原材料进行特殊处理或者采用合适的退火工艺可以改善材料组织结构，并减少组织不均匀性带来的影响。

2. 合理设置焊接参数通过合理设置焊接参数，如电流密度、电压、速度等，可以控制焊接过程中的温度和冷却速度，减少热裂纹的产生。

3. 处理残余应力通过对焊接件进行退火或者热处理等工艺可以处理残余应力，并减少热裂纹的产生。

4. 合理选择材料在选择材料时应根据具体情况选择合适的材料，并进行必要的预热和后续处理等工艺，以减少热裂纹的产生。

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。

焊接裂纹及防治措施

1 焊接裂纹及防治措施焊接裂纹是焊接构件施工过程中最为严重的缺陷，轻则返修，重则构件报废。

焊接裂纹有焊缝或熔合线或热影响区裂纹，有表面或内部贯穿裂纹，有弧坑或焊址或焊缝根部裂纹，有层状撕裂等。

以焊缝冷却结晶时出现的时间阶段分，有热裂纹和冷裂纹或延迟裂纹。

（1）热裂纹的成因影响热裂纹形成的因素有：焊缝在冷却结晶过程中，由于快速冷却凝固收缩，晶粒截面间的液态金属补充不足，致使液态薄层开裂；母材热影响区和多层焊的根部焊缝易产生低熔点共晶物的熔解（即硫偏析），产生裂纹。

（2）冷裂纹的成因影响冷裂纹形成的因素有：焊接接头中金相组织的硬度、脆性较高；焊接接头中焊缝扩散氢的含量较高；焊接接头的拘束应力较大。

（3）焊接裂纹的防止措施1）控制焊材的化学成分由于钢材化学成分已经选定，因此焊材选配时应选硫、磷含量低、锰含量高的焊材。

使焊缝金属中的硫磷偏析减少，改善部分晶体形状，提高抗热裂性能。

2）控制焊接工艺参数、条件控制焊接电流与速度，使每一焊道的焊缝成形系数达到1、1～1、2，减少在焊缝中心形成硫磷偏析，提高抗裂性能。

避免采用小角度、窄间隙的焊缝坡口，致使焊缝成形系数过小。

加强焊前预热，降低焊缝在冷却结晶过程中的冷却速度。

采用合理的焊接顺序，使大多数焊缝在较小的拘束度下焊接，减少焊缝收缩拉力。

3）提高根部焊缝质量焊缝根部焊接是厚板焊接的起始点；是保证焊缝质量的根基；亦是产生裂纹的敏感区，因此焊缝根部的焊接措施必须慎之由慎。

加强焊缝坡口的清洁工作，清除一切有害物质；加强焊前预热温度的控制；焊前对坡口根部进行烘烤，去除一切水分、潮气，降低焊缝中氢含量。

使用小直径手工焊条打底，确保根部焊透；控制焊层厚度，适当提高焊道成形系数；控制焊接速度，适当增加焊接热输入量。

控制熔合比：在确保焊透的前提下，控制母材熔化金属在焊缝金属中的比例，减少母材中有害物质对焊缝性能的影响。

根部焊材可选用低配：根据根部焊缝的施焊条件与要求，在保证焊缝力学性能的条件下，根部焊缝的焊材可选用韧性好，强度稍低的焊材施焊，以增加其抗裂性。

焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施

焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施一、结晶裂纹1、产生机理1）、产生部位：结晶裂纹大部分都沿焊缝树枝状结晶的交界处发生和发展的，常见沿焊缝中心长度方向开裂即纵向裂纹，有时焊缝内部颁在两树枝状晶体之间。

对于低碳钢、奥氏体不锈钢、铝合金、结晶裂纹主要发生在焊缝上。

某些高强钢，含杂质较多的钢种，除发生在焊缝之处，还出现在近缝区上。

2）、分析熔池各阶段产生结晶裂纹的倾向焊缝金属结晶过程中，晶界是个薄弱地带，由金属结晶理论可知，先结晶的金属比较纯，后结晶的金属杂质多，并集富在晶界，并且熔点较低，这些低熔点共晶物被排挤在晶界，形成一种所谓《液态薄膜》,在焊接拉应力作用下，就可能在这薄弱地带开裂，产生结晶裂纹。

产生结晶裂纹原因：①液态薄膜②拉伸应力液态薄膜一根本原因。

拉伸应力一必要条件以碳钢焊接为例，分析研究一下，在熔池结晶过程中什么阶段产生结晶裂纹的倾向最大。

如图3-77①液固阶段：熔池开始结晶时，液相多，固相少，液态金属在晶粒间处于自由流动状态，有拉应力存在时，拉开后有液体随之补充，不易产生裂纹。

（1区）②固液阶段：固相多，晶粒之间相互接触，液相少，（低熔点共晶）在拉应力作用时产生微少缝隙，液态填充少，产生裂纹，这一区也称为脆性温度区”即图3-77上a、b之间的温度范围？③固相阶段：完全结晶完毕，成为整体固态金属，拉应力作用时，因无液态薄膜受力均匀，不易产生裂纹。

T b—称为脆性温度区，在比区间易产生结晶裂纹，杂质较少的金属，T b小产生裂纹的可能性也小，杂质多的金属T b 大，产生裂纹的倾向也大。

3）产生结晶裂纹的条件？图3-78如图3-78纵座标表示温度，横坐标表示由拉伸应力所产生的变形（e）和金属的塑性（P），脆性温度区的范围用T b表示上限是固液温度开始下限固相线附近，或低于固相线一段温度。

在脆性温度区内焊缝的塑性用P表示，是温度的函数，P，-（T），当在某一瞬时温度时有一个最小的塑性值（P min）（出现液态薄膜时）受拉伸应力所产生的变形用e表示，也是温度的函数？①如果拉伸应力所产生的变形随温度T按曲线（1）变化，e随T按曲线（1）变化。

焊接热裂纹产生原因及防止措施

焊接热裂纹产生原因及防止措施摘要：随着钢铁、石油化工、电力等工业的发展，在焊接结构方面都取向大型化、大容量和高参数的方向发展，有的还在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作，因此，各种低合金、高强钢、中高合金钢、超高强钢，以及各种合金材料的应用日益广泛。

但是随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产上带来了许多新问题，其中较为普遍而又十分严重的就是焊接热裂纹，它是引起焊接结构发生破坏事故的主要原因。

关键词：焊接热裂纹；产生原因；防止措施；为了能有效的减少由于焊接热裂纹引起的事故，很有必要对焊接热裂纹产生原因进行分析，并制定出防止产生裂纹的措施。

一、焊接热裂纹的分类热裂纹又可分为结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹。

在这里将对常见的结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹进行讨论、分析。

二、焊接热裂纹形成机理与影响条件2.1 结晶裂纹形成机理与影响条件结晶裂纹形成机理焊缝在结晶过程中先结晶的金属较纯，后结晶的金属杂质较多，并富集在晶界，这些杂质所形成的共晶都具有较低的熔点。

低熔点共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心部位，形成一种所谓《液态薄膜》，此时由于收缩而受到了拉伸应力，这时焊缝中的液态薄膜就成了薄弱地带，在拉伸应力的作用下就有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。

结晶裂纹多发生在焊缝中树枝状晶的交界处。

2.2 影响结晶裂纹的因素（1）冶金因素的影响结晶裂纹的冶金因素主要是合金状态图的类型、化学成分和结晶组织形态，随着合金状态图结晶温度区间的增大，结晶裂纹的倾向也增大。

（2）合金元素的影响合金元素对产生结晶裂纹的影响十分复杂，但又非常重要，是影响裂纹最本质的因素。

多种合金元素的相互影响，往往比单一元素复杂的多。

如在碳钢和低合金钢中，硫磷都会增高结晶裂纹的倾向，即便是微量存在也会使结晶区间大为增加。

钢中的碳元素是影响结晶裂纹的主要元素，并能加剧其他元素的有害作用，如硫、磷等元素。

（3）一次结晶组织形态的影响焊缝在结晶后，晶粒的大小、形态和方向以及析出的初生相等对抗裂性都有很大的影响，一般来说晶粒越粗大，越易产生裂纹，柱状晶的方向越明显，则产生结晶裂纹的倾向就越大。

1-1 焊接裂纹--热裂纹产生原因及防止措施

第一类焊接裂纹概述一. 焊接裂纹的定义：GB/T3375——94“焊接术语”这样解释的：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的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。

它具有尖锐的缺口和大的长宽比的特征。

焊接裂纹是焊接结构最危险的一种缺陷，不仅会使产品报废，而且还可能引起严重事故。

裂纹也是日常生产中经常遇到的问题，尤其在采用的材料种类繁多，焊接结构复杂的产品中。

出现裂纹的可能性更大。

当我们在鉴定一种新材料的可焊性时，也常将其形成裂纹的倾向作为判断其可焊性好坏的一个重要标志。

由此可见，裂纹是焊接生产中一个重要问题，这就要求我们掌握焊接生产中产生裂纹的规律，并结合具体的生产条件，提出经济、科学、有效的防止裂纹的措施。

二、裂纹分类：1、在焊接生产中出现的焊接裂纹是多种多样的有的出现在焊缝表面，有的隐藏在焊缝内部，有的则产生在熔合线、热影响区或母材中。

GB6417——86将其规定如下表：1011011 1012 1013 1014 Ea 纵向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；——熔合线上；——热影响区中；——母材金属中1021021 1023 1024 Eb 横向裂纹基本上与焊缝轴线垂直的裂纹，可能存在于：——焊缝金属中；——热影响区中；——母材金属中1031031 1033 1034 E 放射状裂纹具有某一公共点的放射状裂纹可能位于：——焊缝金属中；——热影响区中；——母材金属中注：这种类型的小裂纹内也可以叫做星形裂纹。

1041045 1046 1047 Ec 弧坑裂纹在焊缝收弧弧坑处的裂纹，可能是：——横向的；——纵向的；——星形的。

1051051 1053 1054 E 间断裂纹群一组间断的裂纹可能位于：——焊缝金属中；——热影响区中；——母材金属中。

106 E 枝状裂纹由某一公共裂纹派生出的一组裂1061 1063 1064 纹，它与间断裂纹群（105）和放射裂纹（103）不同，可能位于：——焊缝金属中；——热影响区；——母材金属区。

焊接裂纹形成的原因及防止措施

焊接裂纹形成的原因及防止措施焊接裂纹是在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙。

它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以，也是最危险的焊接缺陷。

裂纹常有热裂纹、冷裂纹以及再热裂纹（消除应力处理裂纹）。

一、热裂纹形成及防止常见的热裂纹有两种：结晶裂纹、液化裂纹。

结晶裂纹是焊接熔池初次结晶过程中形成的裂纹，是焊缝金属沿初次结晶晶界的开裂。

而液化裂纹是紧靠熔合线的母材晶界被局部重熔，在收缩力的作用下而产生的裂纹。

结晶裂纹产生的原因：焊接时，熔池在电弧热的作用下，被加热到相当高的温度，而受热膨胀，而母材却不能自由收缩，于是高温的熔池受到一定的压力。

当熔池开始冷却时，就以半融化的母材为晶核开始处结晶。

最先结晶的是纯度较高的的合金。

最后凝固的是低熔点共晶体。

低熔点共晶物的多少取决于焊缝金属中C、S、L等元素的含量。

当含量较少时，不足以在初生晶粒间形成连续的液态膜。

焊接熔池的冷却速度极快，低熔点共晶物几乎与初析相同时完成结晶。

因此连续冷却的金属熔池虽然受到收缩应力的作用也不至于产生晶间裂纹。

当低熔点共晶体量较多时，情况就不同了，初次结晶的偏析程度较大，并在初次结晶的晶体之间形成晶间液膜，当熔池冷却收缩时，被液膜分割的晶体边界就会被拉开就形成了裂纹。

这是主要原因，另有两个其它原因：一是焊缝金属所经受的应变增加速度大于低熔点共晶物凝固的速度；另外，初生晶体的张大方向和残留低熔共晶体的相对位置的影响。

可见，关键的措施就是：1、应严格控制焊缝金属中C、S、P和其它易形成低熔点共晶体的合金成分的含量，这些元素和杂质的含量越低，焊缝金属的抗裂纹能力越大。

当焊缝中C>0.15%,S>0.04%就可能有裂纹出现，如果母材中含碳量很高，就要控制焊接材料的成分，以使混合后的碳含量降下来。

2、改变焊缝横截面的形状也就改变了焊接熔池的结晶方向，使之有利于将低熔点共晶体推向不易产生裂纹的位置。

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。

焊接裂纹成因分析及其防治措施

焊接裂纹成因分析及其防治措施焊接裂纹是在焊接过程中产生的裂纹，其成因复杂多样。

本文将对焊接裂纹的成因进行分析，并提出相应的防治措施。

焊接裂纹的成因可以归结为以下几点：1.焊接材料问题：焊接材料的组织结构和成分不合理，或者含有一定的夹杂物和缺陷，容易引起裂纹的产生。

此外，焊接材料的降温速度过快，也容易导致裂纹的形成。

2.焊接过程问题：焊接过程中，焊接参数的选择不当，如电流、电压、焊接速度等方面的控制不准确，就会导致焊接裂纹的产生。

此外，焊接过程中产生的应力集中也是裂纹产生的重要原因。

3.焊接装置问题：焊接装置的刚性不够好，容易造成焊接变形，从而引起裂纹的产生。

针对上述原因，我们可以采取以下的防治措施：1.选择合适的焊接材料：在焊接之前，应对焊接材料进行严格的检测和评估，确保其成分和组织结构符合要求。

如果发现材料存在问题，应及时更换。

2.控制焊接参数：在焊接过程中，应根据具体情况选择合适的焊接参数，确保电流、电压、焊接速度等的准确控制。

同时，要注意焊接的降温速度，避免过快引起裂纹形成。

3.减少应力集中：在焊接过程中，应通过合适的焊接顺序和方法，尽量减少焊接产生的应力集中。

另外，可以使用适当的焊接辅助材料，如焊接夹具、预应力装置等，来缓解焊接过程中的应力。

4.加强装置刚性：焊接装置应具备足够的刚性和稳定性，避免焊接过程中产生的振动和位移，从而减少焊接变形，并防止裂纹的出现。

总结起来，要防止焊接裂纹的发生，需要从焊接材料、焊接过程和焊接装置三个方面进行综合考虑和控制。

只有合理选择材料、准确控制焊接参数、减少应力集中和加强装置刚性，才能够有效防止焊接裂纹的产生。

焊接 热裂纹形成原理影响因素及防止措施

焊接热裂纹产生的原因及解决方法

焊接接头再热裂纹产生原因、措施及方法

焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施

热裂纹的主要产生原因及预防措施

焊接热裂纹的产生原因及防止方法

焊接裂纹产生的原因及预防措施

焊接裂纹产生原因及防治

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焊接热裂纹产生的原因

焊接裂纹产生原因及防治措施

焊接裂纹及防治措施

焊接热裂纹产生机理影响因素及防治措施

焊接热裂纹产生原因及防止措施

1-1 焊接裂纹--热裂纹产生原因及防止措施

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焊接裂纹产生原因及防治措施

焊接裂纹产生原因及防治

焊接裂纹成因分析及其防治措施

焊接热裂纹形成原理影响因素及防止措施

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