焊接热裂纹的产生原因及防止方法
几种焊缝热影响区裂纹的成因及对策研究
几种焊缝热影响区裂纹的成因及对策研究焊接是一种常见的连接方法，但焊接过程中会产生热影响区裂纹，这对焊接质量和安全性都有很大影响。
本文将从几种常见的焊缝热影响区裂纹成因入手，探讨对策研究。
一、晶间腐蚀裂纹
晶间腐蚀裂纹是由于焊接过程中，焊缝热影响区内的晶粒边界处发生了腐蚀而引起的。
这种裂纹的成因主要是焊接材料的化学成分和焊接工艺的选择不当。
对策研究应该从以下几个方面入手：选择合适的焊接材料，控制焊接工艺参数，采用适当的焊接方法。
二、热裂纹
热裂纹是由于焊接过程中，焊缝热影响区内的应力超过了材料的承受能力而引起的。
这种裂纹的成因主要是焊接过程中的温度变化和应力集中。
对策研究应该从以下几个方面入手：控制焊接过程中的温度变化，采用适当的焊接顺序，减少应力集中。
三、冷裂纹
冷裂纹是由于焊接后，焊缝热影响区内的残余应力和冷却过程中的收缩应力引起的。
这种裂纹的成因主要是焊接后的残余应力和冷却过程中的收缩应力。
对策研究应该从以下几个方面入手：控制焊接后的残
余应力，采用适当的焊接顺序，控制冷却速度。
综上所述，焊缝热影响区裂纹的成因主要有晶间腐蚀裂纹、热裂纹和
冷裂纹。
对策研究应该从选择合适的焊接材料、控制焊接工艺参数、
采用适当的焊接方法、控制焊接后的残余应力、采用适当的焊接顺序、控制冷却速度等方面入手。
只有这样，才能有效地预防焊缝热影响区
裂纹的产生，提高焊接质量和安全性。
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.
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。
q235·a·f钢焊接热裂纹产生的原因及对策
疋科技_虱Q235A F钢焊接热裂纹产牛的原因及对策赵志强(徐州技师学院，江苏徐州221000)喃要]Q235A F这种低碳钢总体上来说焊接}生优良。
但少数情况下焊接会有热裂纹出现，热裂纹的产生与焊材或母材中碳、硫、磷含量过高都有关。
为避免热裂纹的出现，必须减少碳、硫、磷溶入焊缝，可以采用碱}生焊条焊接等措施加以解决。
哄键词]Q235A F；热裂纹；对策Q235A F钢是屈服强度为235M Pa，质量等级为A级，沸腾法脱氧的低碳钢。
它属于普通碳素结构钢的范畴。
按G B700—88要求其舍碳量为014％～022％，另外含有O．3％～065％的锰和不大于030％的硅两种有益元素以及不大于0050％的硫和不大于0045％的磷两种杂质元素。
总体来说这种钢C、M n、S i含量少，碳当量值很低，通常情况下其焊接性能优良，整个焊接过程不需要采取特殊工艺措施，即可获得满意的焊接接头。
但在少数情况下，其焊接性也会不好，焊接时也可能会有裂纹产生。
去年春季开学时，我校购进一批12m m厚Q235A F钢板和一批E4303焊条，对学生进行焊条电弧焊板对接V型坡口立焊单面焊双面成形课题实训I时，就出现了在焊缝中产生裂纹的现象。
裂纹集中出现在打底焊道的中间位置，特别是未填满的弧坑处。
熄弧后，稍微冷却即可看到弧坑处有裂纹产生，清除熔渣，可发现裂纹断口处有明显的氧化色彩。
据此我们判断裂纹是在焊缝处于较高温度时形成的，是热裂纹。
焊接裂纹是在焊接过程中，焊接接头局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成新界面所产生的缝隙。
它是焊接接头中最危险的焊接缺陷，其危害性极大，是焊接结构和容器发生突然破坏，造成灾难性事故的主要原因之一。
因此，也是生产中要防止的重点。
热裂纹是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时产生的，故称为热裂纹。
从金属材料断裂理论可知，焊接热裂纹具有高温沿晶断裂的性质，发生高温沿晶断裂的条件是在高温阶段晶间延性或塑性变形能力6m i n不足以承受焊缝金属凝固和高温冷却过程积累的应变量￡，即E≥6m i m时产生的。
热裂纹和冷裂纹产生的原因
热裂纹和冷裂纹产生的原因一、热裂纹的特征热裂纹常发生在焊缝区，在焊缝结晶过程中产生的叫结晶裂纹，也有发生在热影响区中，在加热到过热温度时，晶间低熔点杂质发生熔化，产生裂纹，叫液化裂纹。
特征：沿晶界开裂（故又称晶间裂纹），断口表面有氧化色。
（2）热裂纹产生原因：①晶间存在液态间层焊缝：存在低熔点杂质偏析 } 形成液态间层热影响区：过热区晶界存在低熔点杂质②存在焊接拉应力（3）热裂纹的防止措施：①限制钢材和焊材的低熔点杂质，如S、P含量。
②控制焊接规范，适当提高焊缝成形系数（即焊道的宽度与计算厚度之比）枣焊缝成形系数太小，易形成中心线偏析，易产生热裂纹。
③调整焊缝化学成分，避免低熔点共晶物；缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性，减少偏析。
④减少焊接拉应力⑤操作上填满弧坑1 / 2二、冷裂纹的形态和特征焊缝区和热影响区都可能产生冷裂纹，常见冷裂纹形态有三种冷裂纹形态 { 焊道下裂纹：在焊道下的热影响区内形成的焊接冷裂纹，常平行于熔合线发展焊指裂纹：沿应力集中的焊址处形成的冷裂纹，在热影响内扩展焊根裂纹：沿应力集中的焊缝根部所形成的冷裂纹，向焊缝或热影响发展a-焊道下裂纹； b-焊趾裂纹；c-焊根裂纹特征：无分支、穿晶开裂、断口表面无氧化色。
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）。
（2）延迟裂纹的产生原因①焊接接头存在淬硬组织，性能脆化。
②扩散氢含量较高，使接头性能脆化，并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子，造成非常大的局部压力。
（氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素，故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹）③存在较大的焊接拉应力（3）防止延迟裂纹的措施①选用碱性焊条，减少焊缝金属中氢含量、提高焊缝金属塑性②减少氢来源枣焊材要烘干，接头要清洁（无油、无锈、无水）③避免产生淬硬组织枣焊前预热、焊后缓冷（可以降低焊后冷却速度）④降低焊接应力枣采用合理的工艺规范，焊后热处理等⑤焊后立即进行消氢处理（即加热到250℃，保温2～6左右，使焊缝金属中的扩散氢逸出金属表面）。
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。
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹是在焊接过程中出现的一种缺陷，其产生原因主要有热裂纹、冷裂纹和应力裂纹等。
为了预防焊接裂纹的产生，可以采取一些措施。
热裂纹是由于焊接过程中产生的高温和冷却速度不均匀造成的。
高温时，焊缝中的合金元素会熔化，同时在冷却过程中会生成脆性相，从而导致热裂纹的产生。
为了预防热裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 选择适合的焊接材料。
一些合金元素会降低碳钢的熔点，从而降低热裂纹的产生。
2. 控制焊接热输入。
减小焊接热输入，可以降低焊缝温度和冷却速度。
3. 采取预热和中温焊接。
预热可以将焊缝区域加热，增加其温度，从而减少裂纹的产生。
中温焊接可以使热裂纹区域的温度均匀分布，减少温度梯度。
1. 控制焊接残余应力。
通过合理设计焊缝形状和采取适当的焊接工艺参数，可以减小焊接产生的残余应力。
2. 选择适合的填充材料。
选择具有良好塑性和抗裂性的填充材料，可以增加碳钢焊接接头的抗裂性能。
3. 采用热处理。
通过热处理来消除或减小焊接产生的残余应力，从而减小冷裂纹的产生。
应力裂纹是由于焊接过程中产生的应力集中导致的。
为了预防应力裂纹的产生，可以采取以下措施：
1. 选择适合的焊接工艺。
通过选择合适的焊接工艺，如自动焊接或半自动焊接，可以减小焊接产生的应力。
通过以上措施，可以有效预防碳钢焊接裂纹的产生，提高焊接接头的质量和可靠性。
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹是焊接过程中常见的质量问题，其产生原因可以归结为以下几个方面：
1. 温度应力：焊接过程中，材料受到加热和冷却的影响，会产生热应力和冷却应力。
如果这些应力超过了材料的承受能力，就会导致裂纹的产生。
2. 焊接残余应力：焊接完成后，材料内部可能会留下残余应力。
这些应力可以是热
应力、冷却应力或由于金属的体积变化而产生的内部应力。
这些应力会导致材料在使用过
程中出现裂纹。
3. 晶间腐蚀：在某些条件下，焊接过程中产生的晶间腐蚀会导致裂纹的产生。
通常
是由于焊接过程中金属的组织发生变化，导致晶间的腐蚀性改变。
1. 控制焊接过程中的温度：通过控制焊接过程中的加热和冷却速度，可以减少温度
应力的产生。
可以采用预热或者控制焊接速度的方式来控制温度。
2. 降低焊接残余应力：使用合适的工艺参数，例如预热和后热处理，可以降低焊接
残余应力的产生。
合理的焊接工艺设计和材料选择也可以降低残余应力的产生。
3. 选择合适的焊接材料：合理选择焊接材料，可以降低晶间腐蚀的风险。
选择抗晶
间腐蚀性能好的焊接材料，可以减少晶间腐蚀引起的裂纹。
4. 采用适当的焊接工艺：选择合适的焊接工艺，可以减少温度和应力的集中，从而
减少裂纹的产生。
采用适当的焊接参数、焊接方法和焊接顺序等。
为了预防碳钢焊接裂纹的产生，需要从控制温度应力、降低焊接残余应力、选择合适
的焊接材料和采用适当的焊接工艺等多个方面进行综合考虑和控制。
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。
薄板焊接裂纹产生原因及防治措施
4. 选择合理的焊接次序和方向，减少焊接应力。5. 采用碱性焊条，提高焊缝的韧性。
再热裂纹
1. 钢材含有沉淀强化元素，如Cr、Mo、V等。2. 焊接后热处理过程中析出沉淀硬化相。
1. 控制基体金属的化学成分，减少沉淀强化元素的含量。2. 改善粗晶区的组织，减少马氏体组织。3. 减少焊接接头的应力集中，降低残余应力。
薄板焊接裂纹产生原因及防治措施
裂纹类型
产生原因
防治
1. 选择合适的焊接材料，如低氢焊条。2. 焊前预热，焊后缓冷。3. 焊前仔细清除坡口周围基体金属表面和焊丝上的水、油、锈等污物，减少氢的来源。
2. 焊接接头应力集中。3. 焊接工艺不当，如线能量过大或过小。
层状撕裂
1. 金属材料中含有较多的非金属夹杂物。2. 厚板角焊时产生较大的Z向拉伸应力。
1. 选用具有抗层状撕裂能力的钢材。2. 在接头设计和焊接施工中采取措施降低Z向应力和应力集中。3. 改进焊接工艺，如采用多层多道焊等。
4. 采用低匹配的焊缝或“软层焊接”方法。5. 避免强力组装，防止错边、角变形等引起的附加应力。6. 选择合适的焊接规范，控制焊接速度和焊接电流。
热裂纹
1. 焊缝金属化学成分不当，硫、磷等杂质含量高。2. 焊接线能量大，导致晶粒粗大。
1. 控制焊缝金属的化学成分，减少硫、磷含量。2. 选择合适的焊接线能量，避免晶粒粗大。3. 对于刚性大的焊件，采用焊前预热和焊后缓冷的方法。
焊接裂纹产生原因及防治措施
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。
热裂纹的防止措施
热裂纹的防止措施引言热裂纹是一种在高温环境下发生的金属构件裂纹，常见于焊接过程中。
热裂纹的形成对于工件的性能和寿命有严重影响，因此必须采取适当的防止措施。
本文将介绍一些常用的防止热裂纹的措施。
材料选择材料的选择对于热裂纹的防止非常重要。
在高温环境中，一些金属材料容易发生热裂纹，而其他材料则较不容易。
因此，在进行焊接或其他高温操作之前，必须对材料进行仔细评估。
一般而言，具有较高熔点的材料更不容易发生热裂纹。
另外，还要考虑材料的热膨胀系数和热导率等因素，以确保选用的材料在高温环境下具有良好的热稳定性。
控制温度分布温度分布的不均匀性是热裂纹发生的主要原因之一。
因此，在进行高温操作时，必须采取措施来控制温度分布。
一种常用的方法是预加热。
预加热可以使整个工件达到较均匀的温度，减小热应力的集中。
此外，还可以通过调整焊接参数和采用适当的焊接顺序来控制温度分布。
减小热应力热应力是热裂纹发生的另一个关键原因。
减小热应力可以有效降低热裂纹的风险。
以下是一些减小热应力的方法：缩小焊缝尺寸焊缝的尺寸对于热应力的大小有直接影响。
较小的焊缝尺寸意味着较小的热影响区域，从而减小了热应力的集中。
使用预热和后热处理预热和后热处理都可以减小热应力。
预热可以使工件达到较高的温度，减小焊接时的温度梯度和热应力集中。
后热处理可以进一步改善材料的热稳定性，减小残余应力。
采用适当的焊接顺序焊接顺序的选择对于热应力的分布非常重要。
一般而言，从低应力区域向高应力区域进行焊接可以减小热应力的集中。
采用合适的焊接工艺选择合适的焊接工艺也是防止热裂纹的关键之一。
以下是一些常用的焊接工艺：慢速焊接慢速焊接通常可以减小热应力，降低热裂纹的风险。
慢速焊接可以减小焊接时的温度梯度，使热应力分布更均匀。
间歇焊接间歇焊接是在焊接过程中定期停止，以减小热应力。
通过间歇焊接，可以使焊接区域有时间进行冷却和释放热应力，从而降低热裂纹的发生概率。
焊接前置操作在进行实际焊接之前，可以采取一些前置操作来减小热应力。
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施
碳钢焊接裂纹产生的原因及预防措施碳钢焊接常出现裂纹，其产生的原因有很多，主要包括：冷裂纹、热裂纹、固化裂纹和应力裂纹等。
本文主要介绍这些裂纹产生的原因以及预防措施。
1. 冷裂纹碳钢焊接后如果在冷却过程中产生裂纹，这种情况就称为冷裂纹。
冷裂纹主要产生于低温条件下，通常发生在焊接过程中或者焊后的冷却过程中。
产生冷裂纹的原因主要有以下两方面：（1）组织条件。
低温下，钢材的组织会发生相变，易形成脆性组织。
（2）应力状态。
在焊接过程中，产生的内应力、残余应力和变形应力等可能导致焊缝区出现应力集中，从而引发裂纹。
为了预防冷裂纹的产生，需要注意以下几点：（1）焊接前需要对钢材进行预热处理，提高焊接温度。
（2）控制焊接过程中的加热速度和冷却速度，使之均匀。
（3）选择对于在低温环境中具有较好韧性的钢材进行焊接。
热裂纹是指在焊接加热过程中或者焊接结束后，钢材表面或焊缝处产生的裂纹。
热裂纹通常发生在焊接开始或者结束的瞬间，并具有一定的热时间。
（1）固溶体凝固温度范围内的液体区域中积累了高应力。
（2）合金成分使得焊缝区域易于析出特定化合物，从而引发热裂纹。
（2）选择焊接材料的化学成分符合所需的要求。
（1）焊接材料中含有的一些元素，如磷、硫和锰等等，会导致产生固化裂纹。
（2）焊接区域的硬度或脆性较高，若后续应力应变变化较大就容易出现固化裂纹。
（3）进行足够的热处理，同时注意减少后续的应力应变变化。
应力裂纹是指在加工过程中或者使用过程中产生的裂纹。
应力裂纹通常发生在焊接后或者机械加工、冷加工或者零部件在使用过程中受到过大的载荷和应力时。
（2）加工过程中出现应力集中，从而引发裂纹。
（3）在零部件使用过程中，负载过大，应力过大，从而引发裂纹。
（1）控制加工过程中应力的大小，注意减少应力的影响。
（2）对于连接件，应该选择适当的焊接方式，从而避免应力的集中。
（3）在零部件使用前进行充分测试，确保零部件能够承受相关的加载。
综上所述，针对碳钢焊接中出现的裂纹，需要针对不同的裂纹类型采取相应的措施，从而实现有效的预防和治疗。
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。
焊接热裂纹产生原因及防止措施
热 裂纹 产生 原 因进行 分析 ，并制 定出 防止产 生裂纹 的措施 。 焊接 热裂 纹 的分类
一
、
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 。
晶格 缺 陷 由高能 部位 向低能 部位 转化 ，即发 生移 动和 聚集 ，从 而形 成 二 次边界 ，即所 谓 的 “ 多边化 边界 ” 。另外 ，母 材热 影 响区在 焊接热 循 环 的作 用下 ，由于热 应变 ，金属 中的畸变 能 增加 ，同样也 会形 成 多边 化边 界 。这 种多 边化 的边 界 ，一 般情 况下 并 不与 一次 晶界 重合 ，在焊 接后 的冷却 过程 中，由于热 塑性降 低 ，导 致沿 多边化 的边界产 生裂纹 。 ３ ． ２多边化 裂纹 的影 响 因素 ３ ． ２ ． １ 合 金成 分的 影响 。 由分 析我 们知道 ，多边化 所需 的激 活能越 高 ，则 晶格 缺陷 的移 动和 聚集 就越 慢 ，形 成 多边化 的 时间就 越 大 ，因 此 ，焊 缝金 属 中元 素激 活能量 越低 ， 就 越容 易产生 多边化 裂纹 。 ３ ． ２ ． ２ 温 度 的影响 。在形 成 多边化 过程 中 ，温 度越 高 ，所 需 时间就 越短 ，因此 ，就会 增加形 成多 边化裂纹 的 倾向 。
第 ６期
２ ０ １ ３年 ６ 月
中 国 化 工 贸 易
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｒ ｌ ａ ｄ ｅ
壬艺 诨备
焊 接 热裂 纹 产 生原 因及 防止措 施
沈贵祥
（ 长 庆油 田公司 第二 采气厂 ，陕西 松林 ７ １ ９ ０ ０ ０ ）
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。
焊缝裂纹产生的原因和解决方法
焊缝裂纹产生的原因和解决方法焊缝裂纹是焊接过程中常见的一种质量问题，主要是由于焊接应力和热应力引起的。
本文将从焊缝裂纹的原因和解决方法两个方面进行详细介绍。
焊缝裂纹产生的原因主要有以下几点：1. 焊接应力：焊接过程中，由于金属受热膨胀和冷却收缩，会产生应力。
如果焊接接头的应力超过了材料的强度极限，就会导致焊缝裂纹的产生。
2. 焊接材料的选择：焊接材料的选择直接影响着焊缝的质量。
如果选择的材料与基材的化学成分和物理性能不匹配，就会导致焊缝裂纹的产生。
3. 焊接工艺不当：焊接工艺参数的选择不合理，如焊接电流、电压、焊接速度等控制不当，都会导致焊缝裂纹的产生。
4. 焊接过程中的杂质：焊接过程中，如果焊缝中存在杂质、氧化物等，会导致焊缝的质量下降，从而容易产生裂纹。
针对焊缝裂纹产生的原因，可以采取以下解决方法：1. 控制焊接应力：通过合理的焊接工艺参数和焊接顺序，减小焊接接头的应力集中。
可以采用预热、中间退火等措施，使应力得到释放，从而减少焊缝裂纹的产生。
2. 选择合适的焊接材料：在焊接材料的选择上，应根据基材的化学成分和物理性能要求，选择与之相匹配的焊接材料。
同时，还要注意焊接材料的纯净度和含杂质的情况，以避免焊缝裂纹的产生。
3. 控制焊接工艺参数：合理选择焊接电流、电压、焊接速度等参数，保证焊接过程中的热输入和冷却速度合理。
同时，还应注意焊接过程中的保护气体和焊接速度的控制，以避免焊缝裂纹的产生。
4. 清除焊接过程中的杂质：焊接过程中要注意清除焊缝中的杂质、氧化物等，保证焊缝的质量。
可以采用机械清理、化学清洗等方法，使焊接接头表面清洁，减少焊缝裂纹的产生。
焊缝裂纹的产生主要是由于焊接应力和热应力引起的。
为了解决焊缝裂纹问题，需要从控制焊接应力、选择合适的焊接材料、控制焊接工艺参数和清除焊接过程中的杂质等方面入手。
只有采取有效的措施，才能有效预防和解决焊缝裂纹问题，提高焊接质量。
热裂纹的特征
热裂纹的特征）热裂纹常发生在焊缝区，在焊缝结晶过程中产生的叫结晶裂纹，也有发生在热影响区中，在加热到过热温度时，晶间低熔点杂质发生熔化，产生裂纹，叫液化裂纹。
特征：沿晶界开裂（故又称晶间裂纹），断口表面有氧化色。
（2）热裂纹产生原因：①晶间存在液态间层焊缝：存在低熔点杂质偏析} 形成液态间层热影响区：过热区晶界存在低熔点杂质②存在焊接拉应力（3）热裂纹的防止措施：冶金因素} 热裂纹拉应力①限制钢材和焊材的低熔点杂质，如S、P含量。
②控制焊接规范，适当提高焊缝成形系数（即焊道的宽度与计算厚度之比）枣焊缝成形系数太小，易形成中心线偏析，易产生热裂纹。
③调整焊缝化学成分，避免低熔点共晶物；缩小结晶温度范围，改善焊缝组织，细化焊缝晶粒，提高塑性，减少偏析。
④减少焊接拉应力⑤操作上填满弧坑防热裂纹：第一：严格限制焊缝中的硫磷等杂质元素的质量分数，以减少低熔点共晶杂质。
第二：选用双向组织的焊条，使焊缝形成奥氏体和少量铁素体的双向组织，以细化晶粒，打乱柱状晶方向，减少偏析严重程度。
最好铁素体在5%以内。
这样，奥氏体和碳化物的双相组织焊缝，就有了较高的抗热裂能力。
第三：选用碱性焊条和焊剂。
，以降低焊缝中的杂质含量，改善偏析程度。
第四：控制焊接电流和电弧电压大小，适当提高焊缝形状系数，采用多层多道，避免中心线偏析，可防止中心线裂纹。
第五：采用小线能量，小电流快速不摆动焊，可减少焊接应力。
第六：填满弧坑，可防止弧坑裂纹。
4.3.2.2 冷裂纹（1）冷裂纹的形态和特征焊缝区和热影响区都可能产生冷裂纹，常见冷裂纹形态有三种，如图6-2-17冷裂纹形态{ 焊道下裂纹：在焊道下的热影响区内形成的焊接冷裂纹，常平行于熔合线发展焊指裂纹：沿应力集中的焊址处形成的冷裂纹，在热影响内扩展焊根裂纹：沿应力集中的焊缝根部所形成的冷裂纹，向焊缝或热影响发展图5-2-17 焊接冷裂纹a-焊道下裂纹；b-焊趾裂纹；c-焊根裂纹特征：无分支、穿晶开裂、断口表面无氧化色。
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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。
这些特征都是结晶裂纹的表现，除了结晶裂纹以外，其它类型的裂纹在低合金钢板自动埋弧焊时极为少见。
在出产中我们发现低合金钢板自动埋弧焊结晶裂纹的产生有以下几个特点：
1、多泛起在第一遍焊接时。
2、厚度小于20mm的钢板的筒节纵缝的熄弧板处易产生结晶裂纹；而厚度大于20mm的低合金钢板在纵缝和环缝中都有可能无规律地泛起裂纹。
3、在钢板和焊剂的化学成分中碳及其它易产生热裂纹的有害合金成分偏上限或超过划定含量上限时易产生裂纹。
三、预防措施
从上述热裂纹产生原因分析可见,要克服埋弧焊热裂纹最主要的措施是:
1、减小焊接拉应力
a、适当地加大引弧板和熄弧板的尺寸
人们往往对引弧板的重要性熟悉不足,以为熄弧板的作用只不外是将收弧时的弧坑引到焊件外而已,有时随便找一段钢板往筒体上一点焊就完事.也有的为了节约钢材将引弧板做得很小,成为名副实在的“引弧板”,这些做法长短常错误的.引弧板和熄弧板宜用与母材同质材料，以免影响焊缝金属的化学成分。
其坡口外形和尺寸也应与母材相同，平板长对接缝因为有定位焊拘束存在等原因，焊时易产生终端裂纹。
对于板厚在25mm以下推荐采用开槽的引出板。
引弧板和熄弧板的尺寸的确定是在长度方面要足以保证工件的焊缝金属在接头的两端有合适的外形，宽度方面足以支托所需的焊剂。
b、正视引弧板的装配及定位焊和公道的坡口形式
引弧板与筒体之间的定位焊必需有足够的长度和厚度,一般来说定位焊缝的长度和厚度以不小于引弧板宽度和厚度的80%为宜,且要求为连续焊,不能简朴地”点”焊,在纵缝两侧,对中厚板,应保证有足够的焊缝厚度,必要时应开一定的坡口.
c、正视筒体终端部位的定位焊
在筒体卷圆后定位焊时,为进一步增加纵缝端部位的拘束度,在纵缝终端部位的定位焊缝长度应不小于100mm,并应有足够的焊缝厚度,且不得有裂纹,未熔合等缺陷.
2、严格控制焊接热输入量
压力容器焊接过程中必需严格控制焊接热输入量,这不仅是为了确保焊接接头力学机能的需要,而且对防止裂纹的产生有着十分重要的作用.埋弧焊焊接电流的大小对终端裂痕的敏感性有很大的影响,由于焊接电流的大小直接与温度场和焊接热输入量相关.
3、严格控制焊缝熔池外形及成形系数
埋弧焊焊缝熔池外形及成形系数与焊接裂纹的敏感性有着紧密亲密的关系,因此,焊接时要选择合适的焊接工艺参数,严格控制熔池的大小,外形及焊缝的成形系数.
4焊缝金属化学成分的控制
a、母材金属化学成分的控制。
b、焊剂化学成分的控制。