裂纹分类
裂纹分类
1 热酸浸试验发现调质后的原材料其周围表面上有贯穿试样全长的纵向裂纹。
在调质后发现纵裂的试样圆周上有2~3条裂纹。
这些裂纹均与表面成一定角度，略显弯曲，长1~2㎜不等。
其中一条裂纹从端部向内开裂至试样中心，此裂纹的延伸部分垂直于试样表面，宏观较直，横向酸浸试面上除裂纹外未发现其它明显的宏观缺陷。
2宏微观检测2.1断口分析横向断口分析，可见裂纹因走向不同而分为两部分，靠近表面的起始部分两壁非常光滑，呈沿加工方向伸长的细长带状组织，具有灰黑色的氧化颜色；与起始部位走向不同的裂纹延伸部分则无此现象。
2.2金相分析取调质后纵裂的横向取样，在金相显微镜下观察，靠近表面的裂纹起始部分两侧均有明显脱碳层，其内部充满非金相夹杂物，并可见灰色氧化物夹杂。
观察延伸到心部的裂纹末端，其尾部比较尖细，两侧无脱碳现象。
试样的基本组织为回火索氏体，为40Cr钢正常调质组织2.3轧材的宏观检验另抽查3支未经调质的原材料轧材，其中2支外表面陷约可见纵向裂纹，载取横向试样，磨抛后用4%硝酸酒精溶液浸蚀，宏观可见试样圆周上有明显与表面呈一定角度略显弯曲的裂纹，深约2㎜。
3分析与讨论3.1 由图2裂纹的宏观形貌可见，裂纹起始部分与一定角度，且较弯曲，拟是轧制不当，如变形工艺不合理及设备状态不正常，而形成的表面折叠。
有的肉眼可见，有的被轧制面掩盖，经酸洗后方能显示出来。
3.2根据图3的断口宏观形貌，裂纹起始部分在轧制过程中产生，且内壁已氧化，最后轧制道次不能使裂纹焊合。
在轧制过程中，裂纹内壁相互摩擦而形成延长加工方向伸长的金属流变条带。
3.3图4裂纹两侧的严重脱碳现象及裂纹内氧化铁皮被压入，充分说明裂纹的起始部分存在于淬火之前。
3.4由图2、图5可见，裂纹的延伸部分比较刚直，末端尖细，两侧无氧化脱碳现象，可确定为淬火裂纹。
而基本组织为40Cr正常调质组织——回火索氏体，因此推测裂纹非淬火工艺不当所引起。
3.5钢材纵裂对表面的任何小裂口应力集中敏感性最强，通过分析检验结果，对40Cr 钢拉伸、冲击试样纵裂的产生过程描述如下：3.5.1在钢材轧制过程中，由于轧制不当在钢材表面产生折叠或皱折，保留在钢材表面呈现为小裂口。
横向裂纹特征
横向裂纹特征1. 横向裂纹的定义和分类1.1 定义横向裂纹是指在材料的横向方向上出现的裂纹。
它与纵向裂纹（即沿着材料纤维走向的裂纹）不同，横向裂纹可以横断纤维束。
1.2 分类按照裂纹的特征和形成原因，横向裂纹可分为以下几类：1.疲劳裂纹：由材料在长期重复加载下引起的裂纹，常见于金属材料中的低周疲劳。
2.冲击裂纹：由于物体受到冲击或碰撞作用而产生的瞬时裂纹，常见于高强度材料和脆性材料中。
3.环向裂纹：须发展到材料横截面上的裂纹，与材料纤维束平行。
4.断裂裂纹：与环向裂纹类似，但是不一定须齐纹。
常见于缺损或裂纹的材料中。
5.腐蚀裂纹：由于腐蚀介质的作用，使得材料表面发生裂纹。
6.弯曲裂纹：由于材料受到弯曲应力而产生的裂纹。
2. 横向裂纹的特征和表现形式横向裂纹具有以下几个特征和表现形式：2.1 观察性表现横向裂纹的观察性表现可以通过肉眼或显微镜进行观察，主要包括以下几个方面：1.裂纹长度和宽度：横向裂纹沿着横截面展开，其长度和宽度可以视具体情况而有所不同。
2.裂纹分布和密度：横向裂纹的分布通常与材料的结构和加载条件有关，密度越大，材料强度越低。
3.裂纹形态：横向裂纹可以呈现不同的形态，如直线状、扭曲状、分叉状等。
2.2 影响因素横向裂纹的形成和扩展与多种因素有关，主要包括以下几个方面：1.材料的物理性质：材料的硬度、强度、韧性等物理性质会直接影响横向裂纹的形成和扩展。
2.材料的结构：材料的晶体结构、晶界性质等也会对横向裂纹的形成起到一定的作用。
3.加载条件：载荷的大小、方向、作用时间等都会对横向裂纹造成不同程度的影响。
2.3 检测方法为了及时发现和预防横向裂纹的形成和扩展，可以采用以下几种常见的检测方法：1.超声波检测：利用超声波的传播特性和反射特点进行材料的缺陷检测，可以准确地检测横向裂纹的位置和尺寸。
2.磁粉检测：利用磁性颗粒在磁场中的表现形式，通过观察磁性颗粒在材料表面的分布情况来判断是否存在横向裂纹。
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。
焊接裂纹的分类
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车轴裂纹的分类
车轴裂纹的分类
车轴裂纹主要分为以下几类：
1.横裂纹：裂纹与车轴中心夹角大于50°时称为横裂纹。
2.纵裂纹：裂纹与车轴中心夹角小于50°时称为纵裂纹。
对于车轴裂纹的出现，可能是由于以下原因造成的：
1.损坏裂纹：轴承安装和拆卸不当，如用锤子等工具直接敲击轴承，用力过大或敲击力不均会使轴承端面、挡边和其他部位的裂纹或损坏。
2.疲劳裂纹：轴承在安装轴颈与轴承内孔时，轴承座与轴承圆柱面接触不良，滚道受力部分接触不均匀，使轴承套圈或滚动体产生裂纹。
3.硬脆裂纹：这种裂纹是由于轴承在制造过程中质量差或材料内部缺陷和热处理硬度高造成的。
4.振动裂纹：轴承在使用中受到很大的冲击载荷引起的裂纹。
以上就是车轴裂纹的分类和可能的原因，对于这些裂纹，我们可以通过一些方法来预防和修复，比如提高轴承的安装精度、改善材料质量、合理选用热处理工艺等，以确保车辆的安全运行。
裂纹分类
裂纹分类
凡是使金属的连续性被破坏的缺陷，而此种缺陷又具有一定的深度、长度和宽度，或直线或曲线状分布于钢材或工件表面或内部，即称裂纹。
裂纹的分类：
1. 按裂纹存在的形状和大小可分为：龟纹、“V型”纹、“y型”纹、“之状”裂纹、环状裂纹、鸡爪状裂纹、丝纹、发纹、裂纹、裂缝等宏观裂纹及微观裂纹。
2. 按裂纹存在于钢材或工件上的不同方向分为：纵裂纹、横裂纹即为定向裂纹等。
3. 按裂纹存在的不同部位分为：表皮裂纹、皮下裂纹、心部裂纹与钢锭的头部裂纹、中部裂纹、尾部裂纹及角部裂纹等。
4. 按裂纹产生的不同根源分为：铸造裂纹、锻造裂纹、轧制裂纹、拔制裂纹、研磨裂纹、淬火裂纹、焊接裂纹及疲劳裂纹等。
低倍组织结构内容
1. 偏析、疏松、气孔、树枝状结晶、缩孔、缩管、晶粒粗大、气泡翻皮、金属夹杂物、非金属夹杂物、裂纹等。
2. 在加热过程中产生的缺陷：过烧、氧化铁皮、脱碳层、晶粒粗大、斑疤、夹层、重皮、皱纹、裂纹、飞边、折叠、白点等。
焊接裂纹的分类
焊接裂纹的分类焊接裂纹是指在焊接过程中或焊接后，由于内部应力、冷却速度等因素的影响，导致焊接接头内部或表面产生的裂纹。
根据裂纹的产生原因和裂纹形态不同，可以将焊接裂纹分为不同的类型。
下面就几种常见的焊接裂纹进行分类和介绍。
1. 热裂纹热裂纹是由于焊缝热影响区的结构组织和化学成分发生变化而引起的。
热裂纹通常在焊接过程中或焊接后的短时间内出现。
根据裂纹出现的位置和形态，热裂纹可以分为几种不同的类型：(1) 固相转变裂纹：当金属处于固相转变的温度范围内，由于组织的变化和内部应力的影响，容易产生热裂纹。
这种裂纹通常直接出现在焊缝和热影响区的边缘。
(2) 晶粒边界裂纹：在焊接过程中，由于焊接区和热影响区的组织结构发生变化，晶粒边界处的脆性增大，容易形成裂纹。
这种裂纹通常呈线状，沿着晶粒边界方向延伸。
(3) 退火裂纹：由于焊接过程中产生的应力或变形，在焊接后的退火过程中，容易引起焊接接头的内部产生裂纹。
这种裂纹通常在焊缝和热影响区内部产生，对焊接接头的强度和韧性产生负面影响。
2. 冷裂纹冷裂纹是由于焊接后在室温条件下产生的裂纹。
冷裂纹通常是由于焊接接头内部的残余应力和变形引起的。
根据裂纹形态和位置的不同，冷裂纹可以分为以下几种类型：(1) 焊接残余应力裂纹：由于焊接接头的热变形以及冷却过程中产生的残余应力，容易导致焊接接头内部产生裂纹。
这种裂纹通常沿着焊缝或热影响区的方向延伸，严重影响焊接接头的力学性能。
(2) 氢致裂纹：在焊接过程中，如果焊接材料和焊接环境中存在水、油、脂肪等含氢物质，容易引起焊接接头内部产生氢致裂纹。
这种裂纹通常呈细小的网状分布，对焊接接头的韧性和可靠性产生严重影响。
3.应力腐蚀裂纹应力腐蚀裂纹是由于金属在受到应力和腐蚀介质的共同作用下产生的裂纹。
这种裂纹通常在金属制品长期使用过程中出现，对金属制品的可靠性和使用寿命产生严重影响。
根据裂纹产生的条件和形态不同，应力腐蚀裂纹可以分为以下几种类型：(1) 晶间腐蚀裂纹：当金属在受到腐蚀介质和应力的作用下，容易发生晶间腐蚀和产生裂纹。
焊接各种裂纹分类表
在较低温度下，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
敏感的温度区间 在固相线温度以上稍高 的温度（固相状态） 固相线以下再结晶裂纹
固相线以下少低温度
600~700℃回火处理
在 MS 点以下 在 MS 点附近
在 400℃以下
被焊材料
约 400℃以下
应 力 腐 蚀 某些焊接结构（如容器和管道等），在
裂
纹 腐蚀介质和应力的共同作用下产生的 任何工作温度
（SCC） 延迟开裂
含有杂质的低合金高 热影响区附近 沿晶或穿晶
强钢厚板结构
碳钢、低合金钢、不 焊缝和热影响
沿晶或穿晶
锈钢、铝合金
区
禹长春 2007-7-8
热影响区，少量 在焊缝
热影响区，少量 在焊缝
热影响区，少量 铸铁、堆焊硬质合金
在焊缝
裂纹走向 沿奥氏体晶 界 沿奥氏体晶 界 沿晶界开裂
沿晶界开裂
沿晶或穿晶 沿晶或穿晶
沿晶或穿晶
层状撕裂
主要是由于钢板的内部存在有分层的 夹杂物（沿轧制方向），在焊接时产生 的垂直于轧制方向的应力，致使在热 影响区或稍远的地方，产生“台阶” 式层状开裂
裂纹分类
结晶 裂纹
多变 化裂 纹 热 裂 纹 液化 裂纹
再热 裂纹
延迟 裂纹 淬硬 冷 脆化 裂 裂纹 纹 低塑 性脆 化裂 纹
基本特征 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连接，在拉伸 应力作用下发生开裂 已凝固的结晶前沿，在高温和盈利的 作用下，晶格缺陷发生移动和聚集， 形成二次边界，它在高温处在高塑性 状态，在应力作用下产生的裂纹 在焊接热循环峰值温度的作用下，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 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 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性的裂纹
混凝土裂缝类别
混凝土裂缝类别混凝土裂缝是指混凝土结构中出现的裂缝。
混凝土裂缝的出现会影响混凝土结构的强度、耐久性和美观性，因此对于混凝土裂缝的分类和原因分析十分重要。
本文将介绍混凝土裂缝的分类。
一、按照裂缝的形态分类1.线形裂缝线形裂缝是指沿着一定方向延伸而呈线状的裂缝。
线形裂缝通常由于混凝土结构受到弯曲或拉伸力而产生。
线形裂缝分为水平线形裂缝和竖直线形裂缝两种。
2.网状裂缝网状裂缝是指在混凝土表面上呈现网格状或蜘蛛网状的小型细纹。
网状裂纹通常是由于温度变化、混凝土干燥收缩等原因引起。
3.斜向或弧形裂纹斜向或弧形裂纹是指沿着一定方向呈斜向或曲线状延伸的小型细纹。
这种类型的裂纹通常是由于混凝土结构受到弯曲或拉伸力而产生。
4.环形裂缝环形裂缝是指在混凝土表面上呈现环状的小型细纹。
环形裂缝通常是由于混凝土结构受到温度变化、干燥收缩等原因引起。
二、按照裂缝的宽度分类1.微细裂缝微细裂缝是指宽度小于0.1毫米的细小裂纹。
这种类型的裂纹通常不会对混凝土结构产生重大影响，但如果数量过多，也会对混凝土结构的强度和耐久性造成影响。
2.毛细裂缝毛细裂纹是指宽度在0.1毫米到0.3毫米之间的小型细纹。
这种类型的裂纹通常是由于温度变化、干燥收缩等原因引起，不会对混凝土结构产生重大影响。
3.中等宽度裂缝中等宽度裂纹是指宽度在0.3毫米到1毫米之间的较大型细纹。
这种类型的裂纹可能会对混凝土结构的强度和耐久性造成影响，需要及时修补。
4.宽裂缝宽裂纹是指宽度大于1毫米的较大型细纹。
这种类型的裂缝会对混凝土结构的强度和耐久性造成严重影响，需要及时修补。
三、按照裂缝的产生原因分类1.干燥收缩裂缝干燥收缩裂纹是指由于混凝土中水分蒸发而引起的收缩而产生的裂纹。
这种类型的裂纹通常出现在混凝土表面或混凝土表面附近，是比较常见的一种类型。
2.温度变化引起的裂缝温度变化引起的裂纹是指由于混凝土结构受到温度变化而产生的裂纹。
这种类型的裂纹通常出现在混凝土结构中心部位，呈现线形或环形。
金属裂纹特征
金属裂纹特征一、引言金属裂纹是金属材料中常见的一种缺陷，它会导致材料的强度和韧性降低，甚至引发断裂事故。
因此，对金属裂纹的特征和演化规律进行研究对于提高金属材料的安全性和可靠性具有重要意义。
二、裂纹的分类根据裂纹的形态和产生原因，金属裂纹可以分为以下几类。
1. 疲劳裂纹：疲劳裂纹是金属在交变载荷下逐渐扩展形成的裂纹。
它通常呈现出沿着应力方向延伸的直线状或曲线状裂纹。
2. 腐蚀裂纹：腐蚀裂纹是由于金属表面的腐蚀而形成的裂纹。
腐蚀裂纹通常呈现出类似于树枝状或河流状的分叉裂纹。
3. 冷裂纹：冷裂纹是金属在冷加工或焊接过程中由于应力集中而产生的裂纹。
冷裂纹通常呈现出呈斜角或直角的裂纹。
4. 热裂纹：热裂纹是金属在高温条件下由于热应力引起的裂纹。
热裂纹通常呈现出呈直线或弯曲状的裂纹。
三、裂纹的特征金属裂纹具有以下几个特征。
1. 裂纹长度：裂纹的长度是衡量裂纹严重程度的重要指标。
裂纹长度一般用毫米或微米表示。
2. 裂纹形状：裂纹的形状可以是直线状、弯曲状、分叉状等。
不同形状的裂纹对材料的强度和韧性影响不同。
3. 裂纹方向：裂纹的方向通常与应力方向有关。
裂纹的方向对材料的抗拉强度和韧性有重要影响。
4. 裂纹扩展速率：裂纹的扩展速率是指裂纹在单位时间内扩展的长度。
裂纹扩展速率与材料的性能、应力状态等因素密切相关。
5. 裂纹表面特征：裂纹的表面通常呈现出光滑、粗糙或有颗粒物质沉积等特征。
裂纹表面特征可以提供裂纹演化的信息。
四、裂纹的演化规律金属裂纹的演化过程是一个复杂的物理过程，一般可以分为以下几个阶段。
1. 起始阶段：金属材料中存在微小裂纹，当应力集中到一定程度时，裂纹开始扩展。
2. 扩展阶段：裂纹在应力作用下逐渐扩展，裂纹长度逐渐增加。
3. 平稳阶段：裂纹扩展速率相对稳定，裂纹长度随时间线性增加。
4. 加速阶段：裂纹扩展速率突然增加，裂纹长度迅速增加。
5. 稳定阶段：裂纹扩展速率再次趋于稳定，裂纹长度增加缓慢。
裂缝事故的分类
裂缝事故的分类(1)原材料钢板的乳制裂纹。
原材料轧制裂纹主要是由于金属材料本身存在疏松、缩孔和非金属夹杂物等缺陷积聚在一起，经轧制后而生成的线性缺陷，这种缺陷可以在材料内部，也可以在表面，无一定的方向性和固定的部位。
(2)焊接裂纹。
焊接裂纹主要是在容器制造过程中产生的，也有些是在使用后焊接修理中产生的。
焊接裂纹产生的原因是多方面的，主要有以下几个方面：①材料的可焊性差；②焊件刚性太大或夹得太紧，使焊件金属在冷却时不能自由收缩，受到过大的约束力，因而产生裂纹；③在焊接过程中，焊条、焊剂中的水分离解产生原子氢，渗入焊接金属中，诱使焊缝和热影响区产生裂纹；④焊接的环境温度过低或冷却过快，使焊缝金属塑性降低，在冷却中可能出现裂纹。
(3)消除应力裂纹。
消除应力裂纹主要是指有些用低合金高强度钢焊接的容器，在焊后消除应力的热处理过程中产生的。
它是一种晶间裂纹，呈分支状，产生在热影响区的粗晶粒区域。
其产生的原因及形成机理，一般认为是由于焊接时在靠近熔合线的过热区内产生了合金碳化物的固溶，而在焊后再热过程中使合金碳化物有可能再次在晶内弥散析出而使晶界强化，当应力释放引起的变形量超过了晶界的变形能力时就导致了晶界的开裂。
它的产生与成分、加热的温度范围及内应力的大小有关，其中材料是最基本的原因。
具体来说，钡是引起这类裂纹的主要因素，钼的影响次于钡。
(4)疲劳裂纹。
疲劳裂纹主要是指由于容器的结构不合理或材料存在缺陷等造成局部应力过高，加之压力容器的多次开停车，或在运行中由于压力、温度频繁波动且波动幅度大而产生裂纹。
(5)应力腐蚀裂纹。
应力腐蚀性介质在一定的工作条件（压力、温度）下对材料造成腐蚀而逐渐形成的一种裂纹，这种裂纹往往与应力有关。
因为应力和腐蚀互相促进，腐蚀使材料表面形成缺口，产生应力集中，或削弱金属的晶间结合力；而应力加速腐蚀的进展使表面缺口向深处（或沿晶间）扩展。
裂纹的基本形式
裂纹的基本形式
裂纹的基本形式主要可以按照几何特征和受力特征进行分类。
按照几何特征，裂纹可以分为穿透裂纹、表面裂纹和深埋裂纹。
穿透裂纹是指裂纹贯穿构件厚度（或深度延伸到构件厚度的一半以上），通常处理成理想尖裂纹。
表面裂纹位于构件表面，或其深度远小于构件厚度，常简化为半椭圆形裂纹。
深埋裂纹位于构件内部，常简化为椭圆片状裂纹或圆片裂纹。
按照受力特征，裂纹可以分为张开型（Ⅰ型）、滑开型（Ⅱ型）和撕开型（Ⅲ型）。
Ⅰ型裂纹是由与裂纹面正交的拉应力作用造成的，裂纹面产生张开位移。
Ⅱ型裂纹是由在裂纹面内且与裂纹尖端线垂直的剪应力作用造成的，裂纹面产生沿该剪应力方向的相对滑动。
Ⅲ型裂纹是由在裂纹面内且与裂纹尖端线平行的剪应力作用造成的，裂纹面产生沿裂纹面外的相对滑动。
请注意，实际工程中的裂纹并不是上述三种基本形式的简单情况，而是可能由上述多种基本型裂纹共同作用而成，称为复合型裂纹。
复合型裂纹的断裂模式可能包括张开型、滑移型和撕开型等多种形式的组合，如I-II型、I-III型等。
总的来说，了解裂纹的基本形式对于研究裂纹的产生、扩展和防止具有重要的指导意义。
焊接裂纹
IIW Authorized Training Body
B,控制成形系数,成形系数ψ 为 焊缝宽度与焊缝 实际厚度的比，即ψ =B/H, ψ 值越大，热烈倾向越小，焊接速度对熔池 形态影响如下图，
冷裂纹
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一、焊接冷裂纹的特征 焊接接头冷却到较低温度下（对于钢来说，在Ms 温度一下）产生的焊接裂纹统称为冷裂纹。焊接冷裂纹 包括延迟裂纹（氢致裂纹）和淬硬裂纹。 1、分布形态，冷裂纹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地带。大体有四 种形式，如下图所示
IIW Authorized Training Body
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2、冷裂时期 延迟裂纹生成温度约在100℃至-100℃之间，有潜伏 期（孕育期），几小时，几天或者更长，存在潜伏期、 缓慢扩展期和突然断裂期三个接续的开裂过程；淬硬倾 向大的钢种或铸铁焊接时冷却到MS点一下产生的淬硬裂 纹没有潜伏期。 3、断口特征 宏观：断口具有发亮的金属光泽的脆性断裂，未分 叉呈人字形态发展； 微观：沿晶与穿晶断裂；
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根据焊接裂纹产生机理分类
应 力 腐 蚀 裂 纹
液 化 裂 纹
多 边 化 裂 纹
再 热 裂 纹
淬 硬 脆 化 裂 纹
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三、再热裂纹
一、再热裂纹及其特征 焊接再热裂纹是指焊后焊接接头在一定的温度范围再次加 热而产生的裂纹。一些耐热钢和合金的焊接接头在高温服役见到的 开裂现象，也可以称为再热裂纹。 特征：均发生于焊接热影响区的粗晶区，大体沿熔合线发展， 裂纹不一定连续，到细晶区便可停止扩展，沿晶开裂。 二、再热裂纹形成机理 有些含有沉淀强化元素的低合金高强钢和高温合金，在焊 后热处理时，因为杂质（S、P、Sb、Sn）在晶界析集而造成脆化， 晶内析出强化元素（Cr、Mo、V、Ti、Nb）的碳氮化物而使晶内强化， 应力松弛过程中，变形产生在粗晶区应力集中部位的晶界，当塑形 不足时产生裂纹。
裂纹 应力强度因子
裂纹应力强度因子裂纹是工程材料中常见的缺陷之一，它们对材料的强度和可靠性产生重要影响。
而应力强度因子是评估裂纹尖端应力分布的一种重要参数。
本文将从裂纹的定义、分类以及应力强度因子的计算方法等方面进行讨论。
一、裂纹的定义与分类裂纹是指材料内部或表面的断裂缺陷，它通常是由于外部应力或内部缺陷引起的。
裂纹可以分为表面裂纹和内部裂纹两种类型。
1. 表面裂纹：表面裂纹是指紧靠着材料表面的裂纹，常见的表面裂纹有划痕、剥落等。
表面裂纹的应力强度因子可以通过复杂的弹性力学公式进行计算，但本文不做深入讨论。
2. 内部裂纹：内部裂纹是指位于材料内部的裂纹，它们通常是由于材料制备过程中的缺陷或外部应力作用导致的。
内部裂纹可以进一步分为静态裂纹和疲劳裂纹两类。
静态裂纹是指在静态载荷作用下形成的裂纹，它们的扩展速率相对较慢。
而疲劳裂纹是指在循环载荷作用下形成的裂纹，它们的扩展速率相对较快。
二、应力强度因子的定义与计算应力强度因子是评估裂纹尖端应力分布的重要参数，它可以用来预测裂纹扩展的速率和方向。
应力强度因子的定义如下：应力强度因子K是一个与裂纹尖端应力状态有关的无量纲常数，它可以通过应力分析或试验测量得到。
在弹性力学中，对于平面应力问题，应力强度因子可以通过以下公式计算得到：K = σ√(πa)其中，σ是裂纹尖端的应力，a是裂纹的长度。
三、应力强度因子的应用应力强度因子的计算对于评估材料的疲劳寿命和可靠性非常重要。
通过计算裂纹尖端处的应力强度因子，可以预测裂纹在不同载荷条件下的扩展速率和方向，从而为材料的设计和使用提供参考依据。
应力强度因子还可以用于评估结构中的裂纹扩展行为。
通过测量裂纹尖端处的应力强度因子，可以及时发现结构中的裂纹扩展情况，从而采取相应的措施进行修复或更换。
四、应力强度因子的影响因素应力强度因子除了与裂纹尺寸和应力有关外，还受到材料的性质、载荷条件以及环境因素的影响。
1. 材料性质：不同材料的应力强度因子与裂纹尺寸和应力的关系不同。
玉石裂纹修补方法
玉石裂纹修补方法玉石是一种珍贵的宝石，它具有美丽的外观和独特的质感。
但是，由于玉石容易受到外部力量的影响，所以在日常生活中，难免会发生裂纹和损坏。
那么，当玉石出现裂纹时，我们该如何修补呢？一、玉石裂纹的分类首先，我们需要了解裂纹的类型。
一般来说，玉石的裂纹可以分为以下几类：1.天然裂纹：指玉石内部的天然裂纹，这种裂纹通常是由于玉石的形成过程中受到地质作用的影响所形成的。
2.人为裂纹：指人为因素导致的玉石裂纹，例如在佩戴、保养或运输过程中不慎碰撞导致的裂纹。
3.热裂纹：指在加工过程中因温度过高导致的玉石裂纹。
二、玉石裂纹的修补方法1.天然裂纹的修补天然裂纹通常不需要修补，因为这种裂纹是玉石本身的特性，可以增加玉石的价值和美感。
如果裂纹比较严重，可以用玉蜡填补，这种方法可以使裂纹更加自然地融入玉石的纹理中，不会影响玉石的美观度。
2.人为裂纹的修补人为裂纹通常比较严重，需要采取一些特殊的修补方法。
首先，需要用小锤子将裂纹两侧的玉石敲平，然后用细锉将裂纹两侧的边缘修整平整。
接下来，可以用玉蜡填补裂纹，也可以用特殊的玉石胶水进行修补。
最后，需要将修补好的玉石进行打磨和抛光，使其与原来的玉石表面一致。
3.热裂纹的修补热裂纹比较难修补，需要采取一些特殊的方法。
首先，需要用小锤子将裂纹两侧的玉石敲平，然后用细锉将裂纹两侧的边缘修整平整。
接下来，可以用特殊的玉石胶水进行修补，但是这种修补方法的效果并不是很好。
最好的方法是将玉石进行重新加工，将裂纹部分去除，然后重新打磨和抛光。
三、玉石的保养和注意事项1.定期清洗：玉石容易被灰尘和污垢覆盖，所以需要定期清洗。
可以用温水和肥皂清洗，也可以用软布擦拭。
2.避免碰撞：玉石容易受到碰撞的影响，所以需要注意避免碰撞。
在佩戴时，应该避免与硬物接触，尤其是在进行剧烈运动时。
3.避免高温：玉石容易因温度过高而产生裂纹，所以需要避免高温环境。
在进行加工或处理玉石时，应该注意控制温度。
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。
隧道裂纹分类、成因、处理
一、隧道裂纹的分类令狐采学根据工程实践，我们发现裂纹在隧道工程施工中是比较常见的病害，而且形式多式多样，根据裂纹种类不一，处理方法各有不同，处理难度也不同。
它一般可以分为三大类：1、温度裂纹；2、施工缝裂纹；3、沉降缝收缩裂纹。
1、温度裂纹：温度裂纹也叫温差裂纹，表面温度裂缝走向无一定规律，大体积混凝土结构的裂缝常纵横交错。
深进的和贯穿的温度裂纹，一般于短边方向平行或接近平行，裂缝沿全长分段出现，中间较密。
裂缝宽度大小不一，一般在0.5mm以下，沿全长没有多大变化。
表面温度裂缝多发生在施工期间，深进的和贯穿的多发生在浇筑后2～3个月或更长时间，裂缝受温度变化影响较明显，冬季较宽，夏季较窄。
2、施工缝裂纹：隧道二衬混凝土一般按照每台车9m或12m 进行分段浇筑，每9m或12m端头有两处施工缝，即新、旧混凝土施工缝。
施工缝因受拉力影响，容易造成缝边开裂，称为施工缝裂纹。
3、沉降缝收缩裂纹：因地质结构影响造成构造物不均匀沉降而出现的裂纹称为沉降缝。
二、裂纹成因分析1、温度裂纹成因分析表面温度裂纹，多由于温差较大引起的。
混凝土结构构件，特别是隧道大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间水泥放出大量的水化热，内部温度不断升高，使混凝土表面和内部温差较大。
当温度产生非均匀的降温差时，将导致混凝土表面急剧的温度变化，产生较大的降温收缩，此时表面受内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度较低，因而出现裂缝，但这种温差仅在表面出较大，离开表面就很快减弱，因此，裂缝只在接近表面较浅的范围内出现，表层以下的结构仍保持完整。
2、施工缝裂纹成因分析混凝土分层或分段浇筑时，接头位置处理不好，在新旧混凝土的施工缝之间出现裂缝。
在新旧混凝土接触面若未控制好每台车止水带处混凝土面线性，很容易出现不规则性裂纹，所有说在施工二衬每台车混凝土时，需事先加固好封堵面模板，以免在大体积混凝土浇筑时，由于压力较大，造成模板变形，而最终导致施工缝线性不规则，影响整体观感度。
通俗易懂讲述裂纹的分类及其受力
结构和材料中的裂纹具有一种随机性，就是不确定性。
比方由于夹杂，可能会根据杂质的形状而定；这种裂纹可能发生在材料内部，也可能发生在材料表面，对于一些薄板，更有可能裂纹从板的一面开到板的另一面，成为穿透的裂纹...太复杂了！为了便于分析，我们先把裂纹分成深埋裂纹、表面裂纹和穿透裂纹，这3个概念完全可以凭借我们的生活常识确定，这就是按裂纹的一种几何分类方法，这个不需要图我们也可以很好的理解。
我们可以先拿出穿透性裂纹来，再加上它将要承受的载荷，来考察一下它所受到的力。
在图1中的裂纹属于穿透性裂纹，从板的左边到板的右边，但是它所受的力又可以有很多种。
图1 裂纹分类I-II-III比方说第一种：图中两个箭头上下那样用力，像是要把裂纹硬掰开，我们两个人分苹果的时候，先用刀切一个口子，然后用手用力的掰很像这种受力状况，苹果中间的缝会越来越大，直到裂纹贯穿整个苹果，我们就可以吃了，我们暂时把它叫为张开型裂纹。
第二种形式我们想象有两块大石头用胶水粘在一起，这胶水的地方就是裂纹面，然后有一个大力士可以用内力将其推开，相当于两块石头发生了相对滑动，我们将这种裂纹命名为滑开型。
其实我觉得这种情况在双层复合材料中出现的多，但是这里我们要重点理解在这个过程中，我们的力是怎么加的，裂纹是怎么扩展的，将其抽象化会接受的更好！再来看第三种，这种我们几乎天天会有这种经验，我们拆方便面调料包的时候，从锯齿口用力一撕，调料包就开了，其实方便面的包装袋正是利用了断裂力学的知识。
由于方便面包装袋是撕开的，我们就把它叫作撕开型裂纹。
现在我们要给出一点具有学术气味的定义，把张开型裂纹叫作I型裂纹，滑开型裂纹叫作II型裂纹，而撕开型裂纹叫作III型裂纹。
现在，如果你用I，II，III 型去与别人讨论裂纹类型，就从通俗命名过度到了学术命名。
但是一定要对应好，如果混了就还不如采用通俗性定义，所以一定要精准的记下！我们再来审视一下，裂纹的分类：前面我们的表面裂纹、深埋裂纹、穿透裂纹，是从裂纹发生的位置、几何形状上定义的，而I型，II型，III型是着重从受力特征上定义的。
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1 热酸浸试验
发现调质后的原材料其周围表面上有贯穿试样全长的纵向裂纹。
在调质后发现纵裂的试样圆周上有2~3条裂纹。
这些裂纹均与表面成一定角度，略显弯曲，长1~2㎜不等。
其中一条裂纹从端部向内开裂至试样中心，此裂纹的延伸部分垂直于试样表面，宏观较直，横向酸浸试面上除裂纹外未发现其它明显的宏观缺陷。
2宏微观检测
2.1断口分析
横向断口分析，可见裂纹因走向不同而分为两部分，靠近表面的起始部分两壁非常光滑，呈沿加工方向伸长的细长带状组织，具有灰黑色的氧化颜色；与起始部位走向不同的裂纹延伸部分则无此现象。
2.2金相分析
取调质后纵裂的横向取样，在金相显微镜下观察，靠近表面的裂纹起始部分两侧均有明显脱碳层，其内部充满非金相夹杂物，并可见灰色氧化物夹杂。
观察延伸到心部的裂纹末端，其尾部比较尖细，两侧无脱碳现象。
试样的基本组织为回火索氏体，为40Cr钢正常调质组织
2.3轧材的宏观检验
另抽查3支未经调质的原材料轧材，其中2支外表面陷约可见纵向裂纹，载取横向试样，磨抛后用4%硝酸酒精溶液浸蚀，宏观可见试样圆周上有明显与表面呈一定角度略显弯曲的裂纹，深约2㎜。
3分析与讨论
3.1 由图2裂纹的宏观形貌可见，裂纹起始部分与一定角度，且较弯曲，拟是轧制不当，如变形工艺不合理及设备状态不正常，而形成的表面折叠。
有的肉眼可见，有的被轧制面掩盖，经酸洗后方能显示出来。
3.2根据图3的断口宏观形貌，裂纹起始部分在轧制过程中产生，且内壁已氧化，最后轧制道次不能使裂纹焊合。
在轧制过程中，裂纹内壁相互摩擦而形成延长加工方向伸长的金属流变条带。
3.3图4裂纹两侧的严重脱碳现象及裂纹内氧化铁皮被压入，充分说明裂纹的起始部分存在于淬火之前。
3.4由图2、图5可见，裂纹的延伸部分比较刚直，末端尖细，两侧无氧化脱碳现象，可确定为淬火裂纹。
而基本组织为40Cr正常调质组织——回火索氏体，因此推测裂纹非淬火工艺不当所引起。
3.5钢材纵裂对表面的任何小裂口应力集中敏感性最强，通过分析检验结果，对40Cr 钢拉伸、冲击试样纵裂的产生过程描述如下：
3.5.1在钢材轧制过程中，由于轧制不当在钢材表面产生折叠或皱折，保留在钢材表面呈现为小裂口。
3.5.2由于表面小裂口的出现，原材料在淬火时可产生较大的组织型内应力，在裂口的末端造成应力集中效应。
3.5.3在表面裂口尖端上的高应力的作用下，以表面裂纹作为裂纹源向心部扩展形成纵裂型的淬火裂纹。
4结论
系钢材在轧制过程中，由于轧制工艺不当产生的表面折叠缺陷，在淬火过程中以此为裂纹源，进一步扩展所致，而与淬火工艺无关。
建议调整轧制工艺，使每道次变形量尽量做到合理，保持轧制温度均匀。
避免孔形侧向过充满和低温轧制，以减少表面折叠缺陷，同时加强表面酸洗，对酸洗后暴露出来的明显裂纹进行充分修磨。
裂纹产生
1、夹杂物引起的裂纹
2、淬火裂纹
3、原材料引起的裂纹
0817批次产品的热处理工艺
淬火：950℃保温40s,空冷120s
回火：680℃，保温260s。
裂纹钻杆的热处理参数见下表：
1.裂纹产生的原因
焊接裂纹分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种．易出现再热裂纹的钢种较少，且前面的问题中已经提到到其产生原因和防止措施，这里不再重复．热裂纹产生的主要原因：一是某些杂质元素与金属及其合金元素形成低熔点共晶，这些共晶体聚积在晶界上，不能承受力量，又破坏了晶粒之间的联系而形成热裂纹；二是线膨胀系数大的母材焊接时受热膨胀体积增大，晶间结合力减弱，在焊接应力作用下也易产生热裂纹．冷裂纹产生的主要原
因：一是钢中含有磷杂质以Fe
2P和Fe
3
P的形式存在，Fe
3
P能与铁形成低熔点共晶，聚集于
晶界削弱晶粒间的结合力，使钢在常温或低温时变脆，造成冷裂；二是焊接过程中由于化学反应，空气或水的分解等原因，焊缝中溶解一定量的氢，氢能向焊缝缺陷处流动富集形成氢脆，甚至形成“氢致延迟裂纹”，这是冷裂纹中最严重也是最危险的问题．第三是焊缝中存在氮、氧原子或化合物也能使金属变脆，引起冷裂纹．第四是淬火倾向大的钢或厚板钢性大的焊件由于没有采取预热或暖冷的措施，冷却速度快，造成较大的内应力和焊接残余应力，这个应力超过了材料所能承受的力就会产生裂纹．
另外，焊件定位焊缝过于薄弱，在焊接过程中开裂，而焊缝焊接时没有消除定位焊缝的裂纹，这也是裂纹源．
2.防止焊接裂纹产生的措施
(1)严格控制器材和焊材中有害杂质的含量．
(2)对因线膨胀系数大易产生焊接热裂纹的材料，焊接时采用小规范不摆动焊接，减少热量输入．
(3)采用低氢、超低氢焊接材料或工艺措施，降低焊缝氢量，必要的焊后马上进行消氢处理．
(4)焊前对待焊处及两恻进行认真清理，焊接时对熔池采取良好的保护措施．
(5)对易淬火钢和钢性大的构件，焊前预热，焊时保温，焊后暖冷，必要的采取焊后消除焊接残余应力的相应处理．
裂纹可能发生在焊缝金属内部或外部，或者在焊缝附近的母材热影响区内，或者位于母材与焊缝交界处等等。
根据焊接裂纹产生的时间和温度的不同，可以把裂纹分为以下几类：
a.热裂纹（又称结晶裂纹）：产生于焊缝形成后的冷却结晶过程中，主要发生在晶界上，金相学中称为沿晶裂纹，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。
热裂纹的成因与焊接时产生的偏析、冷热不均以及焊条（填充金属）或母材中的硫含量过高有关。
b.冷裂纹：焊接完成后冷却到低温或室温时出现的裂纹，或者焊接完成后经过一段时间才出现的裂纹（这种冷裂纹称为延迟裂纹，特别是诸如14MnMoVg、18MnMoNbg、14MnMoNbB 等合金钢种容易产生此类延迟裂纹，也称之为延迟裂纹敏感性钢）。
冷裂纹多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中，其取向多与熔合线平行，但也有与焊道轴线呈纵向或横向的冷裂纹。
冷裂纹多为穿晶裂纹（裂纹穿过晶界进入晶粒），其成因与焊道热影响区的低塑性组织承受不了冷却时体积变化及组织转变产生的应力而开裂，或者焊缝中的氢原子相互结合形成分子状态进入金属的细微孔隙中时将造成很大的压应力连同焊接应力的共同作用导致开裂（称为氢脆裂纹），以及焊条（填充金属）或母材中的磷含量过高等因素有关。
c.再热裂纹：焊接完成后，如果在一定温度范围内对焊件再次加热（例如为消除焊接应力而采取的热处理或者其他加热过程，以及返修补焊等）时有可能产生的裂纹，多发生在焊结过热区，属于沿晶裂纹，其成因与显微组织变化产生的应变有关。
淬火裂纹是指在淬火过程中或在淬火后的室温放置过程中产生的裂纹。
后者又叫时效裂纹。
造成淬火开裂的原因很多，在分析淬火裂纹时，应根据裂纹特征加以区分。
一、淬火裂纹的特征
在淬火过程中，当淬火产生的巨大应力大于材料本身的强度并超过塑性变形极限时，便会导致裂纹产生。
淬火裂纹往往是在马氏体转变开始进行后不久产生的，裂纹的分布则
没有一定的规律，但一般容易在工件的尖角、截面突变处形成。
在显微镜下观察到的淬火开裂，可能是沿晶开裂，也可能是穿晶开裂；有的呈放射状，也有的呈单独线条状或呈网状。
因在马氏体转变区的冷却过快而引起的淬火裂纹，往往是穿晶分布，而且裂纹较直，周围没有分枝的小裂纹。
因淬火加热温度过高而引起的淬火裂纹，都是沿晶分布，裂纹尾端尖细，并呈现过热特征：结构钢中可观察到粗针状马氏体；工具钢中可观察到共晶或角状碳化物。
表面脱碳的高碳钢工件，淬火后容易形成网状裂纹。
这是因为，表面脱碳层在淬火冷却时的体积胀比未脱碳的心部小，表面材料受心部膨胀的作用而被拉裂呈网状。
二、非淬火裂纹的特征
淬火后发生的裂纹，不一定都是淬火所造成的，可根据下面特征来区分：
淬火后发现的裂纹，如果裂纹两侧有氧化脱碳现象，则可以肯定裂纹在淬火之前就已经存在。
淬火冷却过程中，只有当马氏体转变量达到一定数量时，裂纹才有可能形成。
与此相对应的温度，大约在250℃以下。
在这样的低温下，即使产生了裂纹，裂纹两侧也不会发生脱碳和出现明显氧化。
所以，有氧化脱碳现象的裂纹是非淬火裂纹。
如果裂纹在淬火前已经存在，又不与表面相通，这样的内部裂纹虽不会产生氧化脱碳，但裂纹的线条显得柔软，尾端圆秃，也容易与淬火裂纹的线条刚健有力，尾端尖细的特征区别开来。