焊接裂纹及形成条件形成机理
焊接的六大缺陷及其产生原因、危害、预防措施
焊接的六大缺陷及其产生原因、危害、预防措施一、外观缺陷外观缺陷(表面缺陷)是指不用借助于仪器，从工件表面可以发现的缺陷。
常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等，有时还有表面气孔和表面裂纹。
单面焊的根部未焊透等。
A、咬边是指沿着焊趾，在母材部份形成的凹陷或者沟槽，它是由于电弧将焊缝边缘的母材熔化后没有得到熔敷金属的充分补充所留下的缺口。
产生咬边的主要原因：是电弧热量太高，即电流太大，运条速度太小所造成的。
焊条与工件间角度不正确，摆动不合理，电弧过长，焊接次序不合理等都会造成咬边。
直流焊时电弧的磁偏吹也是产生咬边的一个原因。
某些焊接位置( 立、横、仰 )会加剧咬边。
咬边减小了母材的有效截面积，降低构造的承载能力，同时还会造成应力集中，发展为裂纹源。
咬边的预防：矫正操作姿式，选用合理的规范，采用良好的运条方式都会有利于消除咬边。
焊角焊缝时，用交流焊代替直流焊也能有效地防止咬边。
B、焊瘤焊缝中的液态金属流到加热缺陷未熔化的母材上或者从焊缝根部溢出，冷却后形成的未与母材熔合的金属瘤即为焊瘤。
焊接规范过强、焊条熔化过快、焊条质量欠佳(如偏芯)，焊接电源特性不稳定及操作姿式不当等都容易带来焊瘤。
在横、立、仰位置更易形成焊瘤。
焊瘤常伴有未熔合、夹渣缺陷，易导致裂纹。
同时，焊瘤改变了焊缝的实际尺寸，会带来应力集中。
管子内部的焊瘤减小了它的内径，可能造成流动物阻塞。
防止焊瘤的措施：使焊缝处于平焊位置，正确选用规范，选用无偏芯焊条，合理操作。
C、凹坑凹坑指焊缝表面或者反面局部的低于母材的部份。
凹坑多是由于收弧时焊条(焊丝)未作短期停留造成的(此时的凹坑称为弧坑)，仰立、横焊时，常在焊缝反面根部产生内凹。
凹坑减小了焊缝的有效截面积，弧坑常带有弧坑裂纹和弧坑缩孔。
防止凹坑的措施：选用有电流衰减系统的焊机，尽量选用平焊位置，选用合适的焊接规范，收弧时让焊条在熔池内短期停留或者环形摆动，填满弧坑。
D、未焊满未焊满是指焊缝表面上连续的或者断续的沟槽。
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法
焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法一、概述在工业生产中，焊接是一种常见的连接方法，它在机械制造、建筑工程、航空航天等领域都有广泛的应用。
然而，在焊接过程中，随之而来的焊接缺陷也是一个不容忽视的问题。
其中，焊缝横向裂纹是一种常见的缺陷，它不仅会影响焊接质量，还可能引发安全事故。
了解焊缝横向裂纹产生的原因和解决方法具有重要的意义。
二、焊缝横向裂纹的原因1. 焊接材料的选择不当在进行焊接时，选用的焊接材料可能会对焊接质量产生重要影响。
如果选择的焊接材料强度不足或者与母材的化学成分不匹配，就会导致焊接过程中出现应力集中，从而容易产生横向裂纹。
2. 焊接工艺参数不合理焊接工艺参数是影响焊接质量的重要因素之一。
如果焊接电流、电压、速度等参数设置不合理，就会造成焊接过程中的温度分布不均匀，从而引起焊缝横向裂纹的产生。
3. 材料表面不洁净焊接前需要对要焊接的材料表面进行清洁处理，以保证焊接质量。
如果没有进行彻底的清洁处理，就会导致焊接材料表面附着有杂质，这些杂质会影响焊接的质量，增加裂纹的产生可能性。
4. 焊接残余应力在焊接过程中，由于温度的变化和热量的不均匀分布，容易产生残余应力。
这些残余应力会导致焊接部位的局部变形，最终导致焊缝横向裂纹的产生。
5. 设计缺陷在一些情况下，焊接工件的设计本身存在缺陷，比如焊缝的设计不合理、板材的厚度悬殊等，都会增加焊缝横向裂纹的发生。
三、焊缝横向裂纹的解决方法1. 优化焊接材料的选择在进行焊接前，需对焊接材料进行严格的选择，确保其与母材的化学成分匹配，且具有足够的强度。
对于使用对焊材料的情况，需要对搭铁焊接材和母材的化学成分及性能进行检测。
2. 合理设置焊接工艺参数合理设置焊接工艺参数是避免焊缝横向裂纹产生的重要手段。
在进行焊接前，需要根据具体的情况合理地设置焊接电流、电压、速度等参数，确保温度的均匀分布和焊接的质量。
3. 加强材料表面清洁处理在进行焊接前，需要对焊接材料表面进行严格的清洁处理。
焊接裂纹产生机理及其防治
σcr ——插销试验临界应力（N/mm2）；
[H]——扩散氢含量（JIS测氢法）（mL/100g）；
t8/5——800~500℃冷却时间（s）； t100——由峰值温度冷至100℃冷却时间。
cr (132 .3 27.5lg([H] 1) 0.216 HV 0.0102 t100) 9.8 式中 [H]——扩散氢含量（mL/100g）； HV——热影响区的平均最大硬度（维氏）.
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
结晶裂纹产生条件： a.脆性温度区间TB大小； b.脆性温度区间金属塑性Pmin ； c.脆性温度区间应变增长率. 脆性温度区间TB/脆性温度区间金属塑性Pmin 取决于： a.焊缝化学成分; b.偏析程度； c.晶粒大小和方向. 脆性温度区间应变增长率取决于： a.金属热物理性能；a.接头刚度；c.焊接工艺参数
在焊缝结晶过程固相线附近，由于凝固金属收缩， 残余液体金属不足而不能及时填充，在应力作用下发 生沿晶开裂. 特征：a.裂纹断面有氧化彩色;b.焊缝中发生. 结晶裂纹产生原因： a.焊缝含杂质多(含硫、磷、碳、 硅偏高); b.凝固过程产生拉伸应力.
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
图1 焊缝中的结晶裂纹
b. 减小焊接过程应力; c. 降低温度;
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
第1讲 焊接裂纹产生机理及其防治
二 冷裂纹(Cold Cracking) 焊后冷至较低温度（马氏体转变温度Ms附近），由 拘束应力/淬硬组织和氢共同作用产生. 特征：a.主要在热影响区;b.焊缝少(横向裂纹）. 1. 延迟裂纹 特点:a.具有延迟现象. b.决定于钢种淬硬倾向 /焊 接接头应力状态和熔敷金属中扩散氢含量. 2. 淬硬脆化裂纹 特征：a.钢种淬硬倾向大;b.没有氢诱发/仅拘束应 力作用;c.没有延迟现象;d.出现热影响区或焊缝. 3. 低塑性脆化裂纹 特点：a.低塑性材料;b.无延迟现象.
建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施
建筑钢结构焊接裂纹的产生机理及防治措施标签：焊接裂纹;建筑;防治现阶段，随着市场经济的不断发展，建筑行业市场的竞争压力逐渐增加，这对部分建筑企业来说是一个很大的挑战。
为在激烈的竞争当中得以生存，工程质量情况逐渐得到越来越多建筑企业的重视，工程质量的提升不仅可以实现企业价值的最大化，还能在一定程度上把握对成本的管控。
因此，本文以建筑钢结构为基础，对焊接中裂纹的产生机理和防治进行研究。
一、裂纹的产生机理及特征建筑钢在焊接的过程中很容易产生裂纹，主要分为三种形式：热裂纹、冷裂纹、层状撕裂。
（一）热裂纹热裂纹是复杂钢结构中较容易出现的一种裂纹形式，其产生的主要原因是在焊接后结晶的过程中受到高温。
热裂纹通常会出现在焊接缝当中，并在缝隙当中呈现纵向分布，是焊接过程中经常出现的一种裂纹。
根据所受温度的不同，热裂纹呈现的形式也有所差异，主要分为三种：凝固裂纹。
这种裂纹又称结晶裂纹，主要在焊接快结束前脆性温度间的焊缝金属凝固所形成。
焊缝金属结晶的过程中，由于液层之间存在韧性较低的杂质，金属在冷却不均的情况下拉伸超过临界值，即导致热裂缝的出现。
液化裂缝。
这种热裂缝的产生是由于一些低熔点的金属或金属化合物在焊接中产生的热量引起晶界焊接热，从而影响液化而产生的裂纹。
塑料裂纹。
又被称为多层焊接，其产生原因主要是受焊接热循环的影响，导致金属材料塑性降低，受到拉应力在晶界进行二次结晶而形成的裂纹。
（二）冷裂纹冷裂纹通常在焊接结束后冷却的过程中出现，有的是直接出现，也有一部分是在经过一段时间后出现，这种产生后不会立即出现而是随着时间的推移慢慢显露出来的裂纹，被称为延迟裂纹。
冷裂纹大多为延迟裂纹，通常产生在低、中合金钢焊接的热影响区域，很少部分在焊接缝上，裂纹横纵不一，由于大部分冷裂纹都不是直接出现，因此具有一定的隐蔽性。
经相关统计显示，冷裂纹产生的主要原因分为以下几种：钢的淬硬趋势焊接头氢含量焊接头拘束度。
（三）层状撕裂层状撕裂在钢结构焊接的过程中主要分为两种，一种裂点出现在焊缝的根部附近，由根部向四周蔓延，另一种是出现在含热区，主要是焊接过程中在收缩应力具有很强拉伸性的情况下，由一些非金属的杂质扩散而成。
焊接裂纹产生原因及防治措施
以下为焊接裂纹产生原因及防治措施，一起来看看吧。
1、焊接裂纹的现象在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂缝，它具有缺口尖锐和长宽比大的特征。
按产生时的温度和时间的不同，裂纹可分为：热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。
在焊接生产中，裂纹产生的部位有很多。
有的裂纹出现在焊缝表面，肉眼就能观察到；有的隐藏在焊缝内部，通过探伤检查才能发现；有的产生在焊缝上；有的则产生在热影响区内。
值得注意的是，裂纹有时在焊接过程中产生，有时在焊件焊后放置或运行一段时间之后才出现，后一种称为延迟裂纹，这种裂纹的危害性更为严重。
2、焊接裂纹的危害焊接裂缝是一种危害大的缺陷，除了降低焊接接头的承载能力，还因裂缝末端的尖锐缺口将引起严重的应力集中，促使裂缝扩展，最终会导致焊接结构的破坏，使产品报废，甚至会引起严重的事故。
通常，在焊接接头中，裂缝是一种不允许存在的缺陷。
一旦发现即应彻底清除，进行返修焊接。
3、焊接裂纹的产生原因及防治措施由于不同裂缝的产生原因和形成机理不同，下面就热裂缝、冷裂缝和再热裂缝三类分别予以讨论。
3.1、热裂纹热裂缝一般是指高温下（从凝固温度范围附近至铁碳平衡图上的A3线以上温度）所产生的裂纹，又称高温裂缝或结晶裂缝。
热裂缝通常在焊缝内产生，有时也可能出现在热影响区。
原因：由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层存在形成偏析，凝固以后强度也较低，当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂缝。
此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，则在加热温度超过其熔点的热影响区，这些低熔点化合物将熔化而形成液态间层，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开而形成热影响区液化裂缝。
总之，热裂缝的产生是冶金因素和力学因素综合作用的结果。
防治措施：防止产生热裂缝的措施，可以从冶金因素和力学因素两个方面入手。
控制母材及焊材有害元素、杂质含量限制母材及焊接材料（包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体）中易偏析元素及有害杂质的含量。
焊接裂纹
焊接裂纹随着钢铁、石油化工、舰船和电力等工业的发展，在焊接结构方面都趋向于向大型化、大容量和高参数方向发展，有的还在低温、腐蚀等环境下工作。
因此，各种低合金高强钢、高合金钢、合金材料的应用越来越广泛。
但是，随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产中带来了许多新的问题，其中经常遇到的一种最严重的缺陷就是焊接裂纹。
焊接裂纹是接头中局部区域的金属原子结合遭到破坏而形成的缝隙，缺口尖锐、长宽比大，在结构工作过程中会扩大，甚至会使结构突然断裂，特别是脆性材料，所以裂纹是焊接接头中最危险的缺陷。
5.1 焊接接头中裂纹的分布焊接生产中，由于钢材和结构类型不同，裂纹的分布是多种多样的，见图5-1。
各种不同类型的裂纹：①焊缝中纵向裂纹；②焊缝上横向裂纹；③热影响区纵向裂纹；④热影响区横向裂纹；⑤火口（弧坑）裂纹；⑥焊道下裂纹；⑦焊缝内部晶间裂纹；⑧焊趾裂纹；⑨热影响区焊缝贯穿裂纹⑩焊缝根部裂纹5.2 裂纹的分类5.2.1 按裂纹分布的走向分①横向裂纹；②纵向裂纹；③星形（弧形裂纹）。
5.2.2 按裂纹发生部位分①焊缝金属中裂纹；②热影响区中裂纹；③焊缝热影响区贯穿裂纹。
5.2.3 按产生本质分类①热裂纹；②冷裂纹；③再热裂纹；④层状撕裂；⑤应力腐蚀裂纹。
（1）热裂纹（高温裂纹）产生：焊接接头的冷却过程中，且温度处在固相线附近的高温阶段产生。
存在部位：焊缝为主，热影响区特征：宏观看，焊缝热裂纹沿焊缝的轴向成纵向分布（连续或继续）也可看到缝横向裂纹，裂口均有较明显的氧化色彩，表面无光泽；微观看，沿晶粒边界（包括亚晶界）分布，属于沿晶断裂性质。
分类：①结晶裂纹②高温液化裂纹③多边化裂纹（2）再热裂纹（消除应力处理裂纹）原件结构焊后消除应力热处理中，在热影响区的粗晶部位产生裂纹，材质低合金高强钢，珠光体耐热钢、奥氏体、不锈钢、Ni基合金。
由于重新加热（热处理）过程中产生称再热裂纹—消除应力处理裂纹。
（3）冷裂纹产生温度：较低温度，在M S点以下的低温产生的存在部位：多发生在热影响区，但也有发生在焊缝。
焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施
浅谈焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施摘要：焊接缺陷是在焊接过程中焊接接头产生的金属不连续、不致密或连续不良的现象，焊接缺陷的形成不仅会降低结构的性能，影响结构的安全使用，严重时还将导致脆性破坏，引起重大安全事故。
而焊接裂纹是一种危害性最大的一种常见焊接缺陷，为消除焊接裂纹，保证焊接接头质量，本文对焊接裂纹缺陷产生的原因及预防措施进行探讨分析。
关键字：焊接裂纹缺陷预防措施焊接裂纹是在焊接应力及其它致脆因素的共同作用下，焊接过程中或焊接后，焊接接头中局部区域（焊缝或焊接热影响区）的金属原子结合力遭到破坏而出现的新界面所产生的缝隙。
它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征。
焊接裂纹是最危险的缺陷，除降低焊接接头的力学性能指标外，裂纹末端的缺口易引起应力集中，促使裂纹延伸和扩展，成为结构断裂失效的起源，焊接技术条件中是不允许焊接裂纹存在的。
1.焊接裂纹的产生的机理及形式焊缝金属从熔化状态到冷却凝固的过程经过热膨胀与冷收缩变化，有较大的冷收缩应力存在，而且显微组织也有从高温到低温的相变过程而产生组织应力，更加上母材非焊接部位处于冷固态状况，与焊接部位存在很大的温差，从而产生热应力等等，这些应力的共同作用一旦超过了材料的屈服极限，材料将发生塑性变形，超过材料的强度极限则导致开裂。
裂纹的存在大大降低了焊接接头的强度，并且焊缝裂纹的尖端也成为承载后的应力集中点，成为结构断裂的起源。
按照产生机理焊接裂纹可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹和层状撕裂裂纹几种。
在焊接过程中，裂纹出现的位置和时间各不相同，裂纹可能出现在焊缝表面、焊缝内部、焊缝位置和热影响区等位置，裂纹的形成可能是在焊接过程中产生，也可能在焊后一段时间出现，后一种情况危害更为严重。
2.焊接裂纹产生的原因及预防措施2.1 热裂纹热裂纹产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中，主要发生在晶界上，也称为沿晶裂纹，其位置多在焊缝金属的中心和电弧焊的起弧与熄弧的弧坑处，呈纵向或横向辐射状，严重时能贯穿到表面和热影响区。
焊接冷裂纹的分类、危害及机理
焊接裂纹不仅造成设备的损失，更重要的是直接威胁人 的生命安全。
冷裂纹的一般特征
裂纹在Ms点附近或更低温度区间逐渐产生；裂纹起源 多发生在具有缺口效应的热影响区或物理化学不均匀 的氢聚集的局部地带；裂纹扩展或沿晶或穿晶，取决 于组织、应力状态和氢含量等。
冷裂纹可以焊后立即出现， 也有要经过一段时间才出 现
氢的应力扩散理论：金属内部的缺陷（包括微孔、夹 杂、晶格缺陷）提供潜在的裂源，在应力作用下，微 观缺陷的前沿形成三向应力区，诱使氢向该处扩散并 聚集。当氢的浓度达到一定程度时，一方面产生较大 的应力，另一方面阻碍位错移动而脆化，当应力进一 步加大时，促使缺陷扩展形成裂纹。
电解渗氢的钢丝加载试验 和W.F.Savage等人观察形 成裂纹时气泡的逸出情况说明 应力扩散理论的合理性。
cr [132.3 27.5 lg([H ] 1) 0.216HV 0.0102t100 ) 9.8
国产低合金钢抗裂试验建立的经验公式
初略估计，σ cr大于σ s，认为是安全的。否 则设法降低[H] ,提高t8/5和t100。
高强钢焊接产生冷裂纹的机理在于钢种淬硬之后受到氢 的侵袭和诱发，使之脆化，在拘束应力的作用下产生 裂纹。
淬硬引起开裂的原因： 形成淬硬的马氏体组织 焊接条件下形成的M是一脆硬组织，发生断裂消耗能量 较低，裂纹易形成和扩展。但不同成分和形态的M，对 裂纹的敏感性是不同的。组织对裂纹敏感性顺序 F或P→BL→ML→Bu→Bg→M-A→MT 淬硬会形成更多的晶格缺陷
氢的作用
氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，并具有延 迟特性。
预测某结构各部位 的焊接拘束应力比较困 难，采用拘束度作为预 测拘束应力的桥梁比较 方便。
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
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》
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,
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》
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1、焊接裂纹的现象在焊缝或近缝区，由于焊接的影响，材料的原子结合遭到破坏，形成新的界面而产生的缝隙称为焊接裂缝，它具有缺口尖锐和长宽比大的特征。
按产生时的温度和时间的不同，裂纹可分为：热裂纹、冷裂纹、应力腐蚀裂纹和层状撕裂。
在焊接生产中，裂纹产生的部位有很多。
有的裂纹出现在焊缝表面，肉眼就能观察到；有的隐藏在焊缝内部，通过探伤检查才能发现；有的产生在焊缝上；有的则产生在热影响区内。
值得注意的是，裂纹有时在焊接过程中产生，有时在焊件焊后放置或运行一段时间之后才出现，后一种称为延迟裂纹，这种裂纹的危害性更为严重。
常见裂纹的发生部位与型态如下图所示。
常见裂纹的发生部位与型态2、焊接裂纹的危害焊接裂缝是一种危害最大的缺陷，除了降低焊接接头的承载能力，还因裂缝末端的尖锐缺口将引起严重的应力集中，促使裂缝扩展，最终会导致焊接结构的破坏，使产品报废，甚至会引起严重的事故。
通常，在焊接接头中，裂缝是一种不允许存在的缺陷。
一旦发现即应彻底清除，进行返修焊接。
3、焊接裂纹的产生原因及防治措施由于不同裂缝的产生原因和形成机理不同，下面就热裂缝、冷裂缝和再热裂缝三类分别予以讨论3.1、热裂纹热裂缝一般是指高温下（从凝固温度范围附近至铁碳平衡图上的A3线以上温度）如下图所示所产生的裂纹，又称高温裂缝或结晶裂缝。
热裂缝通常在焊缝内产生，有时也可能出现在热影响区，如图所示。
原因：由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层存在形成偏析，凝固以后强度也较低，当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开形成裂缝。
此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，则在加热温度超过其熔点的热影响区，这些低熔点化合物将熔化而形成液态间层，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开而形成热影响区液化裂缝。
总之，热裂缝的产生是冶金因素和力学因素综合作用的结果。
防治措施：防止产生热裂缝的措施，可以从冶金因素和力学因素两个方面入手。
焊接裂纹的形成机理与预防措施
焊接裂纹的形成机理与预防措施1、产生焊接冷裂纹的原因焊接冷裂纹在焊后较低的温度下形成。
由于这种裂纹形成与氢有关，且有延迟开裂的特点，因此又称之为焊接氢致裂纹或者延迟裂纹。
产生焊接冷裂纹的三个必要条件：〔1〕氢。
氢的主要来源是焊材中的水分和焊接区域中的油污、铁锈、水以及大气中的水汽等。
这些水、铁锈或者有机物经焊接电弧的高温热作用分解成氢原子而进入焊接熔池中。
在焊接过程中氢除向大气中扩散外，余下的在焊缝中呈过饱和状态，即在焊缝中存在着扩散氢。
根据氢脆理论，这种扩散氢将向应变集中区〔如微裂纹或者缺口尖端附近〕扩散，当该区的氢浓度到达某一临界值时，裂纹便继续扩展。
〔2〕应力。
依据目前国及国际的施工水平，在球罐的组装过程中总会存在或者多或者少的强力组对，所以在组装完成后便存在着应力，这种应力在焊后整体热处理完成后也不可能彻底消除。
再加之球罐焊接是一个局部加热过程，在焊接过程中产生应力与应变的循环，因此球罐焊接后必然存在剩余应力。
〔3〕组织。
焊接热影响区组织中过硬的马氏体含量越多越容易产生冷裂纹。
3、防止产生焊接冷裂纹的措施〔1〕尽量选用对冷裂纹不敏感的材料选用在质量好的母材。
即选用碳当量低的优质钢材，特别是防止母材大型夹渣。
所以在球壳板创造前必须对板材进展严格的超声波检查，对有严重夹层等缺陷的钢材不得使用。
〔2〕尽量减少氢的来源。
第一，球罐的焊接选用低氢型焊条，必要时要采用超低氢型的焊条；第二，焊条使用前一定要按产品使用说明发展烘干，并贮存在100～150℃的恒温箱中，在使用时放入保温筒并随用随取，在保温筒存放时间不得超过4h，否那末要按原烘干温度重新烘干，重复烘干不得超过两次；第三，要彻底去除焊接坡口外表及坡口两侧20mm围的油污、水分，、铁锈及其他杂物；第四，不在雨雪天及空气相对湿度大于90%时施焊；第五，采取有效的防风措施，以防止吹弧，使焊接熔池得到有效的隔离保护。
〔3〕选用适当的焊前预热温度和预热围。
BGA双面再流焊开裂焊点裂纹特征和形成机理及控制
BGA双面再流焊开裂焊点裂纹特征和形成机理及控制BGA（Ball Grid Array）双面再流焊开裂是指在BGA封装的焊接过程中，焊点发生开裂现象，通常会表现为焊点表面出现裂纹。
这种问题可能会导致焊点强度降低，从而影响组装品质和可靠性。
BGA焊点开裂的特征主要包括以下几个方面：1.裂纹形状：通常呈现为直线或弯曲的裂纹，在焊点上形成一条或多条裂纹，有时还会产生“星形”裂纹。
2.裂纹位置：通常出现在焊点与基板或芯片球面之间的接触界面上，也可能从焊点的一侧或两侧延伸。
3.裂纹长度：裂纹的长度可以是几个焊点直径的几倍，严重时甚至可以延伸到相邻的焊点。
1.热应力：焊接过程中，由于热膨胀系数不同，焊点和基板之间会产生热应力，当热应力达到焊点或界面的承受极限时，就会发生开裂。
2.材料组合不匹配：BGA的焊点通常采用导电胶球和基板金属焊盘之间的界面结合，如果材料的热膨胀系数不匹配，就容易发生开裂。
3.芯片热导率不匹配：如果芯片的热导率较低，焊点周围的温度梯度就会加大，从而增加焊点开裂的风险。
为了控制BGA双面再流焊开裂，可以采取以下措施：1.优化材料选择：选择热膨胀系数匹配较好的焊接材料，减少热应力产生的机会。
2.控制焊接温度和时间：控制好焊接温度和时间，防止过高的温度和过长的时间导致焊点开裂。
3.加强设计结构：设计时考虑焊点的强度和稳定性，在焊点周围增加支撑结构，减少热应力的集中。
4.提高焊接工艺的精度：加强对焊接工艺的控制，减少因工艺参数不稳定导致的焊点开裂风险。
总之，BGA双面再流焊开裂是一个较为常见的焊接问题，了解开裂的特征和形成机理，并采取相应的控制措施，可以有效降低焊点开裂的风险，提高焊接质量和可靠性。
焊点热疲劳裂纹产生机理_概述说明以及解释
焊点热疲劳裂纹产生机理概述说明以及解释1. 引言1.1 概述焊接是一种常用的金属连接工艺，广泛应用于各个行业中。
然而，焊点热疲劳裂纹是焊接过程中普遍存在的问题之一。
它不仅会降低焊接结构的强度和耐久性，还可能引起断裂事故，对设备和人员安全造成威胁。
1.2 文章结构本文主要从机理、概述说明和解释等方面对焊点热疲劳裂纹产生进行阐述。
具体内容按如下结构展开：第二部分将详细介绍焊点热疲劳裂纹产生的机理。
包括焊接过程中的温度变化和应力分布，以及焊接材料的物理性质对热疲劳裂纹产生的影响以及微观组织变化引起的裂纹形成机制。
第三部分将概述说明焊点热疲劳裂纹的特征与形态，并对影响焊点热疲劳裂纹生成的因素进行探讨。
同时，通过实例分析典型应用领域中的焊点热疲劳裂纹，为读者提供更直观的参考。
第四部分将解释焊点热疲劳裂纹产生的机理。
主要包括塑性变形引起的应力集中效应和开裂倾向增加机制、温度梯度引起的残余应力和组织变化导致裂纹生成机制，以及焊接工艺参数对热疲劳裂纹形成的影响机制等内容。
最后，第五部分将总结对焊点热疲劳裂纹产生机理的综合认识，并给出在焊接过程中预防和控制焊点热疲劳裂纹的具体措施建议。
同时，提出未来的研究方向，以推动相关领域的进一步发展。
1.3 目的本文旨在深入了解焊点热疲劳裂纹产生机理，并对其进行全面概述和详细解释。
通过对该问题的深入分析，期望能够提高人们对焊接过程中焊点热疲劳裂纹问题的认识，为预防和控制该问题提供科学依据，并促使相关领域在未来的研究中取得新的突破。
2. 焊点热疲劳裂纹产生机理:2.1 焊接过程中的温度变化和应力分布:在焊接过程中，焊点受到了高温冷却循环的作用影响。
当焊点在短时间内被加热到高温，并随后迅速冷却时，会产生温度梯度，从而引起焊点内部的热应力。
这种温度变化和应力分布是导致焊点热疲劳裂纹产生的主要原因之一。
2.2 焊接材料的物理性质对热疲劳裂纹产生的影响:不同材料具有不同的物理性质，如热导率、膨胀系数和导热系数等。
压力容器焊接冷裂纹产生的机理和防止措施
断裂期三个连续的过程，潜伏期有可能几小时、几天、几个月甚至几年，有可能压力容器已投入使用期间，因此更具危险性。
2 焊接冷裂纹的产生原理及其影响因素大量的理论研究和生产实践经验证明，产生焊接冷裂纹的三大主要因素主要为焊缝中的扩散氢、焊接接头的淬硬组织及焊接接头的应力，通常我们称为冷裂纹三要素[3]。
这三个因素或单独或相互作用共同对焊接接头冷裂纹产生影响。
2.1 扩散氢引起压力容器焊接冷裂纹的一个重要因素是焊接接头中的扩散氢。
扩散氢在焊缝中并且有延迟性的特点，与温度本身关系不大，我们把由扩散氢引起的冷裂纹也称为“氢致裂纹”或“氢诱发裂纹”。
理论及试验研究表明，具有淬硬倾向的高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹的敏感性越大，越容易出现冷裂纹。
在焊接时，熔池的高温状态下，液态金属所吸收溶解了大量氢，随着熔池冶金反应，部分氢在熔池金属的凝固过程中逸出，但由于焊接接头熔池具有存在的短时性特征，熔池冷却速度较快，在3～10 s 内液态金属凝固，部分氢来不及逸出，留在了固态焊缝金属中。
在金属焊缝中，氢是以H 、H+、H -的形式存在于金属组织中，在晶格的边缘形成间隙固溶体，氢原子和离子的半径很小，在特定条件下，H 、H+、H -可以在焊缝中扩散移动，这部分氢为我们称为扩散氢[4]。
理论研究表明，焊接接头中的扩散氢会从氢的含量较高的焊缝金属，向氢的含量较低的焊接接头熔合线区及热影响区扩散，特别是在焊缝接头熔合线及热影响区中的粗晶区部位，扩散氢含量相对于焊接接头其它部位要高出很多，如在应力集中的结构部位和存在焊缝缺陷部位，逐渐形成氢的富集合区。
随着时间的推移，氢原子逐渐析出，残存在固态金属中的氢原子，形成氢分子，聚集到一定数量时，形成微观上的空穴，这个过程持续时间有时会很长。
由于微观上的空穴并不是圆滑的表面，存在尖角，微观上可视为裂纹的起点，当在金属材料受到内部及外部应力时，金属材料的淬硬组织无法通过塑性变形来释放0 引言焊接在金属压力容器制造过程中是一道主要的工序，随着压力容器的大型化和重型化，焊接在压力容器制造过程中处于关键和重要的工序[1]。
钢结构焊接裂纹的原因及预防措施
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焊接速度过快或过 慢，使得焊缝未能 充分熔合，容易产 生裂纹。
结构设计问题
结构设计不合理，如焊缝位置不当、焊缝数量过多等，导致焊缝受力不均，容易 产生裂纹。
构件制作过程中预留的应力没有得到有效释放，焊接过程中容易引起应力集中， 导致裂纹产生。
施工环境影响
施工环境温度过低，使得钢材 变脆，容易产生裂纹。
优化结构设计
在满足使用要求的前提下，尽量减少应力 集中部位的设计。
05
结论与展望
结论
焊接裂纹是钢结构中常见的缺陷之一，可能导致结构承载能力下降、安全性能降 低甚至发生事故。
分析了钢结构焊接裂纹的成因，主要包括材料、设计、施工和使用环境等因素。
针对不同的裂纹类型和成因，提出了相应的预防和补救措施，包括选用合适的材 料、优化结构设计、提高施工质量和加强定期检查等方面。
预热处理
在焊接前对钢材进行预热处理，降低因温差导致 的应力，减少裂纹产生的可能性。
后热处理
在焊接完成后进行后热处理，进一步消除焊接应 力，防止裂纹的产生。
04
案例分析
工程概况
项目名称
某大桥钢结构桥梁
工程背景
该大桥为城市主干道的重要组成部分，钢结构桥梁采用高强度钢 材焊接而成。
工程特点
钢结构构件多，焊接工作量大，对焊接质量要求高。
钢结构焊接裂纹的原因及预 防措施
2023-11-06
目 录
• 概述 • 钢结构焊接裂纹的原因 • 预防钢结构焊接裂纹的措施 • 案例分析 • 结论与展望
01
概述
钢结构焊接裂纹的定义
• 钢结构焊接裂纹是指在焊接过程中，由于受到材料、设计、 对钢结构的强度和稳定性产生严重影响。
铝合金焊接裂纹产生的原因和预防措施
铝合金焊接裂纹产生的原因和预防措施摘要：我国是全球最大的钢铁和铝材生产国。
铝合金是现代工业生产中不可缺少的原材料，在工业生产中起着举足轻重的作用。
铝合金是一种广泛应用于生活中的金属，也是一种广泛应用于工业生产的金属原料，对人类社会的发展起着举足轻重的作用。
铝合金作为一种常用的机械加工材料广泛应用于生活中，很多管道和容器等都是用铝合金制作而成。
但因其较高的导热系数和较快的冷却速率，导致其在焊接时极易产生裂纹。
要想更好地进行铝合金的生产和加工，就必须不断地对生产和加工工艺进行优化，从而生产出高质量的铝合金产品。
关键词：铝合金；焊接裂纹；原因措施1铝合金焊缝裂纹类型与成因分析铝合金焊接时，因其材质、性能及焊接组织的差异，会产生多种形式的裂纹。
裂纹不仅会影响到结构的强度，还会导致结构的突然失效。
所以，在焊接的时候，是不能有裂缝的。
1.1热裂机理分析为了对铝合金焊接热裂纹的形成机制进行精确的研究，将其焊接熔池的结晶过程划分为3个阶段。
①液固阶段。
在熔化过程中，由于熔化温度较高，在熔化过程中，只有少量的晶核。
在较低的温度下，较长的降温时间下，结晶核不断生长，形成新的结晶核。
但在此过程中，液相所占比例很大，而且颗粒间并无直接接触，因此，不会影响尚未凝固的液态铝的自由流动。
这样的话，即便是在拉应力的作用下，这些裂口也会很快被液态金属所填充。
所以，在液固相中，几乎没有开裂的可能。
②固液阶段。
随着熔池的不断结晶，熔池中的固体越来越多，之前的结晶也越来越大，等到温度降到一定程度后，这些结晶便会开始接触，然后相互挤压。
此时，液体铝的流动受阻，也就意味着，液体铝变成了固体和液体。
此时，因为只有少量的液态铝，其自身的形变可以得到很大的发展，残余的液相在晶粒之间难以流动，甚至不能填补因拉应力而形成的细小空隙。
在这种情况下，只要有一点点的张应力，就会出现裂缝。
所以，这一阶段也被称为“脆温度区”。
③完全凝固阶段。
熔池中的金属完全固化后，焊接接头在受拉状态下仍具有很高的力学性能，因此，焊接接头断裂的概率很低。
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。
焊接裂纹及形成条件形成机理
18
以低碳钢焊接为例可把熔池的结晶分 为以下三个阶段
①液固阶段：（1区）
②固液阶段：这一区 也称为“脆性温度区” 即图上a、b之间的温 度范围 ③固相阶段：也叫 完全凝固阶段
Tb—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, Tb 小产生裂纹的可能性也小，杂质多的金属Tb大，产生裂纹的倾向也大 第五章 焊接裂纹
第五章 焊接裂纹
22
结论：
①脆性温度区间大小 , TB大，拉应力作用时 间长，产生裂纹可能性大，决定于焊缝化学 成分，杂质性质与分布，晶粒大小。 ②脆性温度区（TB）内金属的塑性，TB内金属 的塑性越小，越易产生结晶裂纹。 ③TB内随温度降低变形的增长率（拉伸应力 的增长率）,临应变率CST越大,则表示材料的 热裂纹敏感性越小,越不易产生裂纹。
第五章 焊接裂纹
10
冷裂纹分类：
a. 延迟裂纹：特点不在焊后立即出现，有 一段孕育期产生迟滞现象称延迟裂纹。 b. 淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）：淬硬倾向 大的组织易产生这种裂纹（与氢含量关 系不大）。 c. 低塑性脆化裂纹：在比较低的温度下， 由于收缩应变超过了材料本身的塑性储 备产生的裂纹称低塑性脆化裂纹。
第五章 焊接裂纹
3
§5-1 概述
一、危害性
焊接结构产生裂纹轻者需要返修，浪 费人力、物力、时间，重者造成焊接结构 报废，无法修补。更严重者造成事故、人 身伤亡。如1969年有一艘5万吨的矿石运输 船在太平洋上航行时，断裂成两段而沉没 ，在压力容器破坏事故中，有很多都是由 于焊接裂纹造成。因此，解决研究焊接裂 纹已成为当前主要课题。
局部消除应力处理加热宽度第五章焊接裂纹104防蚀处理介质隔离涂层衬里介质处理加缓蚀剂等电化防蚀阴极化或阳极化表面技术处理定时检查及分析定期检查及时补修本节结束第五章焊接裂纹105一被焊材质和焊接材料的化学成分二根据施工中的焊接工艺三产品结构的运行工况条件第五章焊接裂纹1061热裂纹2冷裂纹3再热裂纹4层状撕裂5应力腐蚀裂纹图形详见前几节第五章焊接裂纹107断裂形式穿晶断裂沿晶断裂韧性断裂韧窝断裂滑移断裂脆性断裂疲劳断裂疲劳纹解理断裂准解理断裂塑性断裂脆性断裂疲劳断裂疲劳花纹剪切韧窝撕裂韧窝蛇形滑移波形滑移平直滑移第五章焊接裂纹1082解理断裂3准解理数裂4沿晶断裂1韧窝断裂撕裂韧窝剪切韧窝第五章焊接裂纹109第五章焊接裂纹110第五章焊接裂纹111第五章焊接裂纹112第五章焊接裂纹113第五章焊接裂纹114第五章焊接裂纹115第五章焊接裂纹116本章重点介绍了各种焊接裂纹的分类形成机理特征影响因素及其防冶措施对于焊接裂纹进行综合分析及判断以及对于各种裂纹的断口形貌特征进行简单介绍
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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 焊缝内部两个树枝状晶体之间。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。
纵向裂纹
②热影响区中裂纹
③焊缝热影响区贯穿裂纹
3 、按产生本质分类
1）、热裂纹 （高温裂纹）
产生：热裂纹(高温裂纹)高温下产 生
–存特在征部：位：宏焊观缝看为, 沿主焊,热缝影的响轴区向成纵向
分布（连续或继续）也可看到缝横向裂 纹，裂口均有较明显的氧化色彩，表面 无光泽，微观看，沿晶粒边界（包括亚 晶界）分布，属于沿晶断裂性质
裂纹点
热裂纹
冷裂纹
产生温度
高温下产生
低温下产生
产生部位
焊缝、热影响区
热影响区、焊缝
宏观特征
沿焊缝的轴向成纵向 分布,也有横向分布， 断口具有发亮的金属光 裂口均有氧化色彩表 泽 面无光泽
微观特征
沿晶粒边界分布，属 晶间断裂，也有穿晶内
于沿晶断裂性质§5-2 焊接热裂纹
二、种类
各种不同类型的裂纹 ①焊缝中纵向裂纹②焊缝上横向裂纹
③热影响区纵向裂纹④热影响区横向裂 纹
⑤火口（弧坑）裂纹⑥焊道下裂纹
⑦焊缝内部晶间裂纹⑧焊趾裂纹
⑨热影响区焊缝贯穿裂纹⑩焊缝根部裂 纹
分 1、 类按:裂纹分布的走向分
①横向裂纹 ②纵向裂纹
③星形（弧形裂纹） 2、 按裂纹发生部位分
①焊缝金属中裂纹
2、焊接裂纹综合分析及判断 3、各种裂纹断口形貌特征
§5-1 概述
一、危害性
焊接结构产生裂纹轻者需要返修，浪 费人力、物力、时间，重者造成焊接结 构报废，无法修补。更严重者造成事故 、人身伤亡。如1969年有一艘5万吨的矿 石运输船在太平洋上航行时，断裂成两 段而沉没，在压力容器破坏事故中，有 很多都是由于焊接裂纹造成。因此，解 决研究焊接裂纹已成为当前主要课题。
在脆性温度区内焊缝的塑性用P表示,是温度的
函数，
,当在某一瞬时温度时有一个最
小的塑性值（Pmin)（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。产生了△e变形量，但焊缝仍有△es 的塑性储备量即△es>0，不产生热裂纹 ②当按曲线2变化时,此时由拉伸应力所产生 的应变,恰好等于焊缝的最低塑性值,即处于 临界状态.
由于轧制母材内部 存在有分层的夹杂 物(特别是硫化物夹 杂物）和焊接时产 生的垂直轧制方向 的应力，使热影响 区附近地方产生呈 “台阶”状的层状 断裂并有穿晶发展 。
5）、应力腐蚀裂纹：
金属材料在某 些特定介质和拉 应力共同作用下 所产生的延迟破 裂现象，称应力 腐蚀裂纹。
三、热裂纹与冷裂纹的基本特
②脆性温度区（TB）内金属的塑性，TB 内金属的塑性越小，越易产生结晶裂纹 。 ③TB内随温度降低变形的增长率（拉伸应力 的增长率）,临应变率CST越大,则表示材料的 热裂纹敏感性越小,越不易产生裂纹。
冷裂纹分类：
• 延迟裂纹：特点不在焊后立即出现，有 一段孕育期产生迟滞现象称延迟裂纹。
• 淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）：淬硬倾向 大的组织易产生这种裂纹（与氢含量关 系不大）。
• 低塑性脆化裂纹：在比较低的温度下， 由于收缩应变超过了材料本身的塑性储 备产生的裂纹称低塑性脆化裂纹。
延迟裂纹
4）、层状撕裂：
焊接裂纹及形成条件形成机 理
第五章 焊接裂纹
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
概述 焊接热裂纹 焊接冷裂纹 再热裂纹 层状撕裂 应力腐蚀裂纹 焊接裂纹综合分析和判断
重点内容
1、裂纹的分类用一般特征 2、结晶裂纹的形成机理
2、焊接冷裂纹的形成机理， 特 征、影响因素，及其 防冶措施
晶 间 裂 纹
HAZ液化裂纹
多边化裂纹
2）、再热裂纹（消除应力处理裂 由于重新加热（纹热处）理）过程中产生
称再热裂纹—消除应力处理裂纹。
3）、冷裂纹
产生温度：温度区间在+100℃～-75℃之间 存在部位:多在热影响区,但也有发生在焊缝。 特征（断口）：宏观断口具有发亮的金属光泽
的脆性断裂特征。 微观看：晶间断裂，但也可穿晶（晶内）断裂 ，也可晶间和穿晶混合断裂。
结 晶 裂 纹
2）、熔池各阶段产生结晶裂纹的 倾向
在焊缝金属凝固结晶的后期，低熔点共晶物 被排挤在晶界，形成一种所谓的“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—根本原因
拉伸应力—必要条件
以低碳钢焊接为例可把熔池的结晶分 为以下三个阶段
1)、热裂纹分 • 结晶类裂纹：在凝固的过程--结晶过程中产生
• 高温液化裂纹：在高温下产生,钢材或多层
焊的层间金属含有低熔点化合物经重新溶化 ，在收缩应力作用下,沿奥氏体晶间发生开裂
• 多边化裂纹：产生温度低于固相线温度,存
在晶格缺陷(位错和空位),物理化学的不均匀 性,在应力作用下,缺陷聚集形成多边化边界, 使强度塑性下降,沿多边化边界开裂,多发生 纯金属或单相奥氏体合金焊缝。
①液固阶段：（1区 ②固液阶）段：这一区 也称为“脆性温度区 ”即图上a、b之间的 温度范围 ③固相阶段：也叫 完全凝固阶段
Tb—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, Tb 小产生裂纹的可能性也小，杂质多的金属Tb大，产生裂纹的倾向也大
3）产生结晶裂纹的条件
如图纵座标表示温度，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Tb 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。
③按曲线（3）变化时，△e超过了焊缝塑性的
最低值， 产生裂纹
产生裂纹的条件
在脆性温度区焊缝所承受的拉伸 应力所产生的变形大于焊缝金属所 具有的塑性时产生裂纹即 ,高温 阶段晶间塑性变形能力不足以承受 当时所发生塑性应变量。
结论：
①脆性温度区间大小, TB大，拉应力作用时 间长，产生裂纹可能性大，决定于焊缝化学 成分，杂质性质与分布，晶粒大小。