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

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）。

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