Question

焊接时冷裂纹和热裂纹是怎样产生的?

Answer 1

1）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

Answer 2

1）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

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。

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）。
很全面了

Answer 3

1、冷裂纹
冷裂纹的特征
多出现在焊道与母材熔合线附近的热影响区中，多为穿晶裂纹。
冷裂纹无氧化色彩。
冷裂纹发生于碳钢或合金钢，高的含碳量和合金含量。
冷裂纹具有延迟性质，主要是延迟裂纹。
冷裂纹产生原因
焊接接头(焊缝和热影响区及熔合区)的淬火倾向严重，产生淬火组织，导致接头性能脆化。
焊接接头含氢量较高，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，使接头脆化；磷含量过高同样产生冷裂纹。
存在较大的拉应力。因氢的扩散需要时间，所以冷裂纹在焊后需延迟一段时间才出现。由于是氢所诱发的，也叫氢致裂纹。
防止冷裂纹的措施
选用碱性焊条或焊剂，减少焊缝金属中氢的含量，提高焊缝金属塑性。
焊条焊剂要烘干，焊缝坡口及附近母材要去油、水、除锈，减少氢的来源。
工件焊前预热，焊后缓冷（大部分材料的温度可查表），可降低焊后冷却速度，避免产生淬硬组织，并可减少焊接残余应力。
采取减小焊接应力的工艺措施，如对称焊，小线能量的多层多道焊等，焊后进行清除应力的退火处理。
焊后立即进行去氢（后热）处理，加热到250℃，保温2～6h，使焊缝金属中的散氢逸出金属表面。
2、热裂纹（又称结晶裂纹）
热裂纹的特征
热裂纹可发生在焊缝区或热影响区,沿焊缝长度方向分布。
热裂纹的微观特征是沿晶界开裂，所以又称晶间裂纹。因热裂纹在高温下形成，
有氧化色彩。
焊后立即可见。
热裂纹产生原因。
焊缝金属的晶界上存在低熔点共晶体（含硫、磷、铜等杂质）。
接头中存在拉应力。
防止措施
选用适宜的焊接材料，严格控制有害杂质碳、硫、磷的含量。Fe和FeS易形成低熔点共晶，其熔点为988℃，很容易产生热裂纹。
严格控制焊缝截面形状，避免突高，扁平圆弧过渡。
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。
确定合理的焊接工艺参数，减缓焊缝的冷却速度，以减小焊接应力。如采用小线能量，焊前预热，合理的焊缝布置等。