对焊接裂纹的种类和基本特征的分析
焊接冷裂纹
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2、三大要素的作用 (1)氢的作用
❖ 氢是引起的冷裂纹具有延迟的特征，称为氢致裂纹。
❖ 氢在钢中分为残余的固溶氢和扩散氢，只有扩散氢 对钢的焊接冷裂纹起直接影响。
1)氢在焊缝中的溶解
❖ 从图4.9中可知，氢在铁中 的溶解度随温度变化很大， 并在凝固点发生突变。由于 熔池很快由液态凝固，多余 的氢来不及逸出，结果就以 过饱和状态存在于焊缝中. 。
二、冷裂纹的特征及产生机理
1、产生延迟裂纹的三个基本要素 ① 钢材的淬硬倾向
② 焊接接头中的氢含量及其分布
③ 焊接接头的拘束应力状态
❖ 产生延迟裂纹的孕育期：
决定于焊缝金属中扩散氢的含量与焊接接头 所处的应力状态的交互作用。
相应于某一应力状态，焊缝金属中含氢量愈 高，裂纹的孕育期愈短，裂纹倾向就愈大。
❖ 裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或物理 化学不均匀的氢聚集的局部地带；
❖ 裂纹的分布与最大应力方向有关。
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2、分类
❖ 焊接生产中由于采用的钢种、焊接材料不同，结构 的类型、刚度以及施工的条件不同，大致分为： 1)淬硬脆化裂纹
❖ 一些淬硬倾向很大的钢种（焊接含碳较高的Ni-CrMo钢、马氏体不锈钢、工具钢，及异种钢等）， 焊接时即使没有氢的诱发，仅在拘束应力作用下就 能导致开裂。
❖ 碱性焊条熔敷金属中的扩散氢含量比酸性焊条低， 所以碱性焊条的抗冷裂纹性能大大优于酸性焊条。
❖ 对于重要的低合金高强度钢结构的焊接，原则上 都应选用碱性焊条。
❖ 通常也是焊后立即产生，无延迟现象。
3)延迟裂纹
❖ 焊后不立即出现，有一定孕育期(又叫潜伏期)，具 有延迟现象。
焊接裂纹的分类与特征
基本特征
敏感的温度区间
被焊材料
位置
裂纹走向
热
裂
纹
结晶裂纹
在结晶后期，由于低熔共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的联结，在拉伸应力的作用下发生开裂
在固相线温度以上稍高的温度（固液状态）
杂上、少量在热影响区
沿奥氏体晶界
多边化裂纹
已凝固的结晶前沿，在高温和应力的作用下，晶格缺陷发生移动和聚集，形成二次边界，它在高温处于低塑性状态，在应力作用下产生的裂纹
固相线以下再结晶温度
纯金属及单相奥氏体合金
焊缝上，少量在热影响区
沿奥氏体晶界
液化裂纹
在焊接热循环峰值温度在作用下，在热影响区和多层焊的层间发生重熔，在应力作用下产生的裂纹
固相线以下稍低温度
含S、P、C较多的镍铬高强钢、奥氏体钢、镍基合金
热影响区及多层焊的层间
沿晶界开裂
再热裂纹
厚板焊接结构消除应力处理过程中，在热影响区的粗晶区存在不同程度的应力集中时，由于应力松弛所产生附加变形大于该部位的蠕变塑性，则发生再热裂纹
600-700℃回火处理
含有沉淀强化元素的高强钢、珠光体钢、奥氏体钢、镍基合金等
热影响区的粗晶区
沿晶界开裂
冷
裂
纹
延迟裂纹
在淬硬组织、氢和拘束应力的共同作用下而产生的具有延迟特征的裂纹
在MS点以下
中、高碳钢，抵、中合金钢，钛合金等
热影响区、少量在焊缝
沿晶或穿晶
淬硬脆化裂纹
主要是由淬硬组织在焊接应力的作用下产生的裂纹
MS点附近
含碳的NiCrMo钢、马氏体不锈钢
热影响区、少量在焊缝
沿晶或穿晶
低塑性脆化裂纹
在较低的温度下，由于被焊材料的收缩应变，超过了材料本身的塑性储备而产生的裂纹
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.
裂纹分类-热裂纹讲解
(1)硫和磷 硫、磷几乎在各类钢中都会增高结晶裂纹的倾向，即使 是微量存在，也会使结晶区间大为增加。 硫和磷在钢中还能引起偏析。元素的偏析程度可 用下式表示：
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(2) 碳 碳在钢中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)。国际上采用碳当量作为评价钢种 焊接性的尺度，可见碳的重要影响。
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以上仅从三个方面概要地讨论了冶 金因素对产生结晶裂纹的影响，它们之 间往往是相互影响、错综复杂的，有时 还是矛盾的。总之，对于结晶裂纹的机 理，影响因素等均须作进一步研究。
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(二)力学因素对产生结晶裂 纹的影响
产生结晶裂纹的影响因素是很复杂 的，但概括起来主要是冶金因素和力学 因素，二者之间既有内在的联系，又有 各自独立规律。对于各种情况下，产生 结晶裂纹的条件必须是冶金因素和力学 因素共同作用，二者缺一不可。
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是否产生结晶裂纹主要决定于 以下三个方面
a. 脆性温度区TB的大小 TB越大，由于焊缝收缩产生拉伸应力的作用时间也越 长，产生的应变量也越大，故产生结晶裂纹的倾向也 就越大。 TB大小主要决定于焊缝的化学成分、低熔共 晶的性质及分布、晶粒大小及方向性等。
b. 在脆性温度区内金属的塑性 在TB内焊缝金属的塑性越小，就越容易产生结晶裂纹。 c. 在脆性温度区内的应变增长率 在TB内，随温度下降，由于收缩产生的拉伸应力增大， 因而应变的增长率也将增大，这就容易产生结晶裂纹。
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(一)冶金因素对产生结晶裂纹 的影响
所谓纳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 形态等 1．合金状态图的类型和结晶温度区间
试验研究表明，结晶裂纹倾向的大小是随合金状态图结 晶温度区间的增大而增加。
钢结构焊接裂纹的种类及对策
钢结构焊接裂纹的种类及对策根据裂纹发生的时间大致可以将裂纹分成高温裂纹和低温裂纹两大类。
1、低温裂纹根据裂纹是低温裂纹常见的一种形态，其产生原因如下：（1）主要是由于焊接金属含氢量较高所致氢的来源有多种途径，如焊条中的有机物，结晶水，焊接坡口和它的附近粘有水份、油污及来自空气中的水份等。
（2）焊接拉头的约束力较大，例如厚板焊接时接头固定不牢、焊接顺序不当等均有可能产生较大的约束应力而导致裂纹的发生。
（3）当母材碳当量较高，冷却速度较快，热影响区的硬化从而导致裂纹的发生。
对于根部裂纹的防止措施：（1）选用低氢或超低氢焊条或其他焊接材料。
（2）对焊条或焊剂等进行必要的烘焙，使用时注意保管。
（3）焊前，应将焊接坡口及其附近的水份、油污、铁锈等杂质清理干净。
（4）选择正确的焊接顺序和焊接方向，一般长构件焊接时最好采用由中间向两端对称施焊的方法。
（5）进行焊前预热及后热控制冷却速度，以防止热影响区硬化。
2、高温裂纹焊道下梨状裂纹是常见的高温裂纹的一种，主要发生在埋弧焊或二氧化碳气体保护焊中，手工电弧焊则很少发生。
焊道下梨状裂纹的产生原因主要是焊接条件不当，如电压过低、电流过高，在焊缝冷却收缩时使焊道的断面形状呈现梨形。
防止措施：选择适当的焊接电压、焊接电流；焊道的成形一般控制在宽度与高度之比为1：1.4较适宜。
弧坑裂纹也是高温裂纹的一种，其产生原因主要是弧坑处的冷却速度过快，弧坑处的凹形未充分填满所致。
防止措施是安装必要的引弧板和引出板，在焊接因故中断或在焊缝终端应注意填满弧坑。
焊接裂纹的修补措施如下：（1）通过超声波或磁粉探险伤检查出裂纹的部位和界限。
（2）沿焊接裂纹界限各向焊缝两端延长50mm，将焊缝金属或部分母材用碳弧气刨等刨去。
（3）选择正确的焊接规范，焊接材料，以及采取预热、控制层间温度和后热等工艺措施进行补焊。
焊接裂纹的分析与处理
焊接裂纹的分析与处理我们在厂修车体、车架、转向架构架时经常会遇到焊缝或母材的裂纹。
我们已经讲过裂纹的判断，判断出裂纹以后就需要对裂纹进行处理。
如果我们在处理之前对裂纹没有一个准确的分析，就不可能制定出最佳的处理方案。
因此必须要对裂纹进行认真的分折。
根据焊接生产中采用的钢材和结构类型不同，可能遇到各种裂纹，裂纹多产生在焊缝上，如焊缝上的纵向裂，焊缝上的横向裂。
也可以产生在焊缝两侧的热影响区，焊缝热影响区的纵向裂，焊接影响的横向裂纹，焊接热影响区的焊缝贯穿裂纹，有时产生在金属表面，有时产生在金属内部，如焊缝根部裂、焊趾裂，有的裂纹用肉眼可以看到，有的则必须借助显微镜才能发现，有的裂纹焊后立即出现，有的则是放置或运行一段时间之后才出现。
1.焊缝裂纹的分类根据裂纹的本质和特征，可分为五种类型：即热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂及应力腐蚀裂纹。
1.1热裂纹热裂纹是在高温情况下产生的，而且是沿奥氏体晶界开裂，就目前的理解，把裂纹又分为结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹三类。
（1）结晶裂纹—结晶裂纹的形成期，是在焊缝结晶过程中且温度处在固相线附近的高温阶段，即处于焊缝金属的凝固末期固液共存阶段，由于凝固金属收缩时残存液相不足，致使沿晶开裂，故称结晶裂纹，由于这种裂纹是在焊缝金属凝固过程中产生的，所以也称为凝固裂纹。
结晶裂纹的特征：存在的部位主要在焊缝上，也有少量的在热影响区，最常见的是沿焊缝中心长度方向上开裂，即纵向裂，断口有较明显的氧化色，表面无光泽，也是结晶裂纹在高温下形成的一个特征。
（2）液化裂纹—焊接过程中，在焊接热循环峰值温度作用下，在多层焊缝的层间金属以及母材近缝区金属中，由于晶间层金属被重新熔化，在一定的收缩应力的作用下，沿奥氏体晶界产生的开裂，称为“液化裂纹”也称“热撕裂”。
液化裂的特征：①易产生在母材近缝区中紧靠熔合线的地方（部分溶化区），或多层焊缝的层间金属中。
②裂纹的走向，在母材近缝区中，裂纹沿过热奥氏体晶间发展；在多层焊缝金属中，裂纹沿原始柱状晶界发展，裂纹的扩展方向，视应力的最大方向而定，可以是横向或纵向；并在多层焊焊缝金属中，液化裂纹可以贯穿层间；在近缝区中的液化裂纹可以穿越熔合线进入焊缝金属中。
第五章 焊接裂纹2
（5）延迟裂纹的 开裂机理
充氢钢拉伸断裂 时，上临界应力σ uc, 超过此应力试件很快 断裂，不产生延迟现 象，相当于σ b；下 临界应力σ Lc，低于 此应力，不会断裂； 当应力在σ uc和σ Lc 之间，出现氢引起的 延迟断裂，从加载到 发生裂纹是潜伏期， 然后裂纹传播（扩 展），最后发生断裂。
利用电解 渗氢的钢 丝加载试 验通过观 察钢丝微 电阻变化 测量裂纹 的产生和 扩展过程
钢不同组织的物理性质
热物理性质 比容(cm3/g)
线胀系数×10-6/℃
体胀系数×10-6/℃
组 奥氏体
0.123-0.125
织 珠光体 0.129 ---------
类
别 马氏体
0.127-0.131
铁素体 0.127 24.5 43.5
后热及多层焊对预热温度的影响
冷 裂 纹 的 影ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ响 因 素 及 产 生 条 件
五、防止冷裂纹的措施
1、控制母材的化学成分 2、合理选择和使用焊接材料 （1）选用低氢和超低氢焊接材料 碱性焊条每百克熔敷金属中 的扩散氢含量仅几毫升，而酸性焊条可高达几十毫升，所以碱 性焊条的抗冷裂性能大大优于酸性焊条。 （2）严格烘干焊条、焊剂 因为焊条药皮中含有大量的吸附水 和结晶水，所以即使使用碱性焊条也应在焊前严格烘干。 （3）选用低匹配焊条 选择强度级别比母材略低的焊条有利于 防止冷裂纹。 （4）采用奥氏体焊条 因为奥氏体焊缝可溶解较多的氢，且塑 性又好，可减少局部应力集中，所以在焊接拘束度较大的、淬 硬倾向较大的低、中合金高强度钢焊接接头时，可采用奥氏体 焊条来防止产生冷裂纹。
2、氢的作用
它的扩散和聚集造成了独特 的“延迟”现象。所以又把由氢 造成的冷裂纹称做“氢致裂纹” 或“氢致延迟裂纹”。 （1）氢对冷裂倾向的影响 大量的生产实践已经证实， 对于高强度钢等冷裂纹敏感性大 的材料，焊缝中扩散氢含量越高， 则越容易产生冷裂纹。当局部地 区的含氢量达到某一临界值，开 始出现裂纹即产生冷裂纹的临界 含氢量[H]cr，钢中含氢量分两部 分，残余氢和扩散氢。
焊接裂纹的种类及特征
焊接裂纹的种类及特征焊接裂纹是指在焊接过程中产生的裂纹，会对焊接接头的强度和密封性能产生严重影响。
根据裂纹的形态和特征，可以将焊接裂纹分为多种类型。
本文将介绍常见的焊接裂纹种类及其特征。
1. 纵向裂纹：纵向裂纹是指与焊缝平行的裂纹，常见于焊接接头的中心位置。
其特征是裂纹呈直线状，与焊缝平行，并且延伸到母材中。
纵向裂纹的产生原因主要是焊接过程中焊接应力和热应力的作用，导致母材塑性降低，从而产生裂纹。
2. 横向裂纹：横向裂纹是指与焊缝垂直的裂纹，常见于焊接接头的边缘位置。
其特征是裂纹呈横向走向，并且延伸到母材中。
横向裂纹的产生原因主要是焊接过程中的残余应力和热应力，以及焊接区域的变形不均匀，从而导致母材的塑性变形和裂纹的产生。
3. 热裂纹：热裂纹是指由于焊接过程中的热应力引起的裂纹。
其特征是裂纹呈细长的线状，常发生在高温区域。
热裂纹的产生原因主要是焊接过程中的温度梯度和残余应力的作用，导致焊接区域的塑性降低，从而产生裂纹。
4. 冷裂纹：冷裂纹是指焊接接头在冷却过程中由于残余应力引起的裂纹。
其特征是裂纹呈细小的细沟状，常发生在焊接接头的边缘位置。
冷裂纹的产生原因主要是焊接过程中的冷却速度不均匀，导致焊接区域的应力集中，从而产生裂纹。
5. 疲劳裂纹：疲劳裂纹是指焊接接头在长期受到循环荷载作用下逐渐扩展形成的裂纹。
其特征是裂纹呈细小的细沟状，常发生在焊接接头的高应力区域。
疲劳裂纹的产生原因主要是焊接接头的设计不合理，焊接质量差，以及循环荷载的作用，导致焊接区域的应力集中和疲劳破坏。
6. 熔合裂纹：熔合裂纹是指焊接接头在焊接过程中由于熔合不完全或熔融金属的不均匀冷却而引起的裂纹。
其特征是裂纹呈细小的细沟状，常发生在焊缝内部。
熔合裂纹的产生原因主要是焊接过程中的焊接参数不合理，焊接材料质量差，以及焊接区域的变形不均匀，导致焊接区域的应力集中和熔合不完全。
焊接裂纹的种类及其特征各不相同。
了解不同类型的焊接裂纹及其产生原因，有助于我们在焊接过程中采取相应的措施，预防和修复焊接裂纹，提高焊接接头的质量和可靠性。
各种焊接裂纹成因特点及防止措施这条必须收藏了
各种焊接裂纹成因特点及防止措施,这条必须收藏了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。
热裂纹是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骗高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊逢中。
这种裂纹是在焊逢结晶过程中，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。
防治措施为：在冶金因素方面，适当调整焊逢金属成分，缩短脆性温度区的范围控制焊逢中硫、磷、碳等有害杂质的含量；细化焊逢金属一次晶粒，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.再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位，其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。
焊接裂纹的特征范文
焊接裂纹的特征范文焊接裂纹是指焊接工艺过程中产生的裂纹，它是焊接质量问题的重要指标之一、焊接裂纹的特征主要包括裂纹的形态、位置、扩展性和分类等。
下面将详细介绍焊接裂纹的特征。
首先，焊接裂纹的形态主要有线状裂纹、面状裂纹和孔状裂纹。
线状裂纹指裂纹呈线状，通常沿焊缝轴向延伸；面状裂纹指裂纹呈面状，通常分布在焊缝或热影响区域；孔状裂纹指裂纹呈孔状，通常位于焊缝内部。
不同形态的裂纹对焊接结构的影响程度不同，其中孔状裂纹对焊接结构的强度影响最大。
其次，焊接裂纹的位置主要分布在焊缝和热影响区。
焊接缝是焊接过程中最易产生裂纹的地方，尤其是焊接接头的根部和角部等应力集中区。
热影响区是指焊接过程中热输入造成的材料组织和性能发生变化的区域，裂纹往往在热影响区的边缘产生，因为该区域的应力状态复杂且易于产生应力集中。
再次，焊接裂纹的扩展性是指裂纹在作用力下的扩展能力。
焊接结构在工作过程中会受到各种力的作用，如果焊接裂纹具有扩展性，则可能导致裂纹的扩展，最终导致焊接结构的破坏。
因此，评估焊接裂纹的扩展性对于焊接结构的安全性具有重要意义。
最后，焊接裂纹的分类主要有冷裂纹、热裂纹和残余应力裂纹等。
冷裂纹是指在焊接后的冷却过程中产生的裂纹，通常是由于焊接材料的共晶相变引起的，可以通过焊接过程控制和后续热处理来减少冷裂纹的发生。
热裂纹是指在焊接过程中产生的裂纹，通常是由于焊接区域的残余应力和塑性应力引起的，可以通过合理设计焊接工艺和补偿焊接来减少热裂纹的发生。
残余应力裂纹是指在焊接后的冷却过程中产生的裂纹，通常是由于焊接结构的残余应力超过了材料的承载能力而引起的，可以通过合理的焊接变形控制和后续的热处理来减少残余应力裂纹的发生。
综上所述，焊接裂纹的特征包括裂纹的形态、位置、扩展性和分类等。
了解焊接裂纹的特征有助于识别焊接质量问题，采取相应的措施进行修复和预防，保证焊接结构的安全性和可靠性。
钢结构焊接中的6种缺陷
钢结构焊接中的6种缺陷钢结构焊接中常见的热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、未熔合及未焊透、气孔、夹渣6种缺陷种类。
第一，热裂纹。
其基本特征是在焊缝的冷却过程中产生。
其产生的主要原因是钢材或焊材中的硫、磷杂质与钢形成多种脆、硬的低熔点共晶物,在焊缝的冷却过程中，最后凝固的低熔点共晶物处于受拉状态，极易开裂。
第二，冷裂纹。
由焊接而产生的冷裂纹又称延迟裂纹，其所具有的主要特征为通常在200℃至室温范围内产生，有延迟特征，焊后几分钟至几天出现。
其产生的主要原因与钢材的选择、结构的设计、焊接材料的储存与应用及焊接工艺有密切的关系。
第三，层状撕裂。
其主要特征表现为当焊接温度冷却到400℃以下时，在一些板材厚度比较大，杂质含量较高，特别是硫含量较高，且具有较强沿板材轧制平行方向偏析的低合金高强钢，当其在焊接过程中受到垂直于厚度方向的作用力时，会产生沿轧制方向呈阶梯状的裂纹。
第四，未熔合及未焊透。
两者产生原因基本相同，主要是工艺参数、措施及坡口尺寸不当，坡口及焊道表面不够清洁或有氧化皮及焊渣等杂物，焊工技术较差等。
第五，气孔。
按其产生形式可分为两类，既析出型气孔和反应型气孔。
析出型气孔主要为氢气孔和氮气孔，反应型气孔在钢材即非有色金属的焊接中则以CO 气孔为主。
析出型气孔的主要特征是多为表面气孔，而氢气孔与氮气孔的主要区别在于氢气孔以单一气孔为主，而氮气孔则多为密集型气孔。
焊缝中气孔产生的主要原因与焊材的选择，保存与使用，焊接工艺参数的选择，坡口母材的清洁程度及熔池的保护程度等有关系。
第六，夹渣。
非金属夹杂物的种类、形态和分布主要与焊接方法、焊条和焊剂及焊缝金属的化学成分有关。
焊接裂纹种类分类及其特点概述
焊接裂纹种类分类及其特点概述一、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，重者造成焊接结构抱废，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。
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热影响区焊缝贯穿裂纹⑨焊趾裂纹⑩焊缝根部裂纹分类：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）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3、按产生本质分类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。
—热裂纹—高温裂纹高温下产生，在结晶温度附近存在部位：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。
存在宏观裂纹，必有微观裂纹存在微观裂纹，外表不一定显现宏观裂纹近缝区的裂纹往往是微观裂纹，不一定发展成宏观裂纹1)、热裂纹1）、结晶裂纹：在凝固的过程—结晶过程中产生2）、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（S、P、Si)经重新溶化，在收缩应力作用下，沿奥氏体晶间发生开裂。
3）、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。
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。
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。
焊接产生的裂纹、夹杂和夹渣及防止措施
1.气孔、夹杂和夹渣及防止措施（1）气孔焊接时，熔池中的气体在固体时能逸出二残留下来所形成的空穴成为气孔。
气孔是一种常见的焊接缺陷，分为焊接内部气孔和外部气孔。
气孔有圆形、椭圆形、虫形、针状形和密集型等多种，气孔的存在不但会影响焊缝的致密度，而且将减少焊缝的有效面积，降低焊缝的力学性能。
产生原因：焊件表面和坡口出有油、锈、水分等污物存在；焊条药条药皮受潮，使用前没有烘干；焊接电流太小或焊接速度太快；电弧过长或偏吹，熔池保护效果不好，空气侵入熔池；焊接电流过大，焊条发红、药皮提前脱落，失去保护的作用；运条方法不当，如收弧动作太快，易产生缩孔，接头引弧动作不正确，易产生密集气孔等。
防止措施：焊前将坡口两侧20~30mm范围内的油污、锈、水分清除干净；严格地按焊条说明书规定的温度和时间烘培；正确地选择焊接工艺参数，正确操作；尽量采用短弧焊接，野外施工要有防风设施；不允许使用失效的焊条，如焊芯锈蚀，药皮开裂、剥落，偏心度过大等。
（2）夹杂和夹渣夹杂时残留在焊缝金属中由冶金反映产生的非金属夹杂和氧化物。
夹渣时残留在焊缝中的熔渣。
夹渣可以分为点状夹渣和条状夹渣两种。
夹渣削弱了焊缝的有效断面，从而降低了焊缝的力学性能，夹渣还会引起应力集中，容易使焊接结构在承载时遭受破坏。
产生原因：焊接过程中层间清渣不净；焊接电流太小；焊接速度太快；焊接过程操作不当；焊接材料与母材料化学成分匹配不当；坡口设计加工不合适等。
防止措施：选择脱渣性能好的焊条；认真地清除层间熔渣；合理地选择焊接参数；调整焊条角度和运条方法。
2. 裂纹产生的原因及防止措施裂纹按其产生的温度和时间的不同分为冷裂纹、热裂纹和再热裂纹；按其产生的部位不同分为纵裂纹、横裂纹、焊根裂纹、弧坑裂纹、熔合线裂纹及热影响区裂纹等。
裂纹时焊接结构中最危险的一种缺陷，甚至可能引起严重的生产事故。
（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间所产生的焊接裂纹成为热裂纹。
第2章2-4 焊接裂纹
三、层状撕裂 （lamellar tearing)
1、层状撕裂的定义：
轧制的厚钢板角接接头，T形接 头和十字接头中，由于多层焊角焊 缝产生的过大的Z向应力及母材中存 在的层状夹杂，在焊接热影响区及 其附近的母材内引起的沿轧制方向 发展的具有阶梯状的裂纹。
2、层状撕裂的特征
产生部位：
产生温度： 形貌特征： 产生的接头形 式：
第三，选择合理的焊接次序，施工时焊接 次序是很重要的，同样的焊接方法和焊接材料， 只是因焊接次序不同，可能具有不同的结晶裂 纹倾向。总的原则是尽量使大多数焊缝能在较 小刚度的条件下焊接，使焊缝的受力最小。 以上简要地从冶金和工艺方面对防止热裂 纹的措施进行了讨论，实际生产中情况比较复 杂，防止热裂纹的方法也很多，这里无法一一 举例。但最主要的是根据施工具体条件，找出 存在的主要问题，采取相应的措施。同时应当 经济可靠，简便易行。
为什么钢淬硬之后易引发冷裂纹呢？
1） 淬硬会形成脆硬的马氏体组织 这种组织发生断裂时将消耗较低的能量。
2） 淬硬会形成更多的晶格缺陷 成为裂纹源。
（2）氢的作用
焊接接头的含氢量越高，裂纹的敏感性越大 。 氢的应力扩散理论认为，金属内部的缺陷（包括 微孔、微夹杂和晶格缺陷等）提供了潜在裂源，在应 力的作用下，这些微观缺陷的前沿形成了三向应力区， 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 而使该处变脆，当应力进一步加大时，促使缺陷扩展 而形成裂纹。其后氢又不断向新的三向应力区扩展， 达到临界浓度时，又发生新的裂纹扩展。这种过程可 周而复始断续进行，直至成为宏观裂纹。
产生结晶裂纹的条件：
1、冶金因素 ——由低熔共晶形成的液态薄膜