焊接裂纹讲座

焊接裂纹的相关基础知识一、焊接裂纹概述焊接裂纹是焊接过程中一种常见的缺陷，它是指在焊接接头中出现的裂隙。

这种裂纹的产生通常是由于焊接过程中的热循环和应力作用导致的。

焊接裂纹对焊接接头的强度和可靠性产生严重影响，因此防止焊接裂纹的产生是焊接工作中一项重要的任务。

二、焊接裂纹类型1.热裂纹：热裂纹是指在焊接过程中，由于熔池中的杂质和凝固过程中的收缩应力作用，导致在焊缝中心出现的裂纹。

热裂纹通常发生在焊缝冷却过程中，由于凝固收缩而受到拉应力的作用，从而产生裂纹。

2.冷裂纹：冷裂纹是指在焊接完成后，由于材料淬火、应力集中等因素导致的裂纹。

冷裂纹通常发生在高强度钢、铝合金等材料中，由于这些材料具有较大的淬硬倾向，因此在焊接过程中容易产生冷裂纹。

3.再热裂纹：再热裂纹是指焊接完成后，在一定温度范围内再次加热时出现的裂纹。

再热裂纹通常发生在某些合金材料中，如不锈钢、镍基合金等，与材料的成分、微观结构和残余应力等因素有关。

三、焊接裂纹产生原因1.材料因素：材料的选择对于防止焊接裂纹的产生至关重要。

一些材料具有较大的淬硬倾向，容易产生冷裂纹；而一些材料在高温下容易产生脆化现象，导致热裂纹的产生。

因此，在选择焊接材料时，应根据材料的特性选择合适的焊接材料和工艺参数。

2.焊接工艺因素：焊接工艺的选择不当也是导致焊接裂纹的重要原因之一。

例如，焊接电流过大或过小、电弧电压过高或过低、焊接速度过快或过慢等都会影响焊缝的质量；此外，预热、层间温度控制不当也会导致冷裂纹的产生。

3.结构因素：结构的设计和控制对于防止焊接裂纹的产生也非常重要。

例如，接头形式设计不合理、焊缝过度集中、结构设计不合理等都会导致应力集中和变形，从而产生裂纹。

四、焊接裂纹的防止措施1.选择合适的焊接材料和工艺：根据材料的特性和要求选择合适的焊接材料和工艺参数，以减少焊接裂纹的产生。

例如，对于高强度钢、铝合金等材料，应选择低氢型焊条、预热和后热等措施来减少冷裂纹的产生；对于不锈钢、镍基合金等材料，应选择合适的填充材料和工艺参数来减少再热裂纹的产生。

第2讲焊接裂纹1、焊接时的温度循环图图 1焊接温度循环图2、焊接接头中的裂纹焊接接头中的缺裂纹宏观裂肉眼或≤ 6:1的放大镜能够辨别借助 V＞6:1的显微微观裂裂纹形晶间裂（两种形成均穿晶裂裂纹形成的原热裂冷裂凝液再层淬氢时析脆收缺固化热状硬致效出化缩口3、接头中裂纹的形态和散布1 焊缝中纵向裂纹（多为结晶裂纹）2 焊缝中横向裂纹（多为延缓裂纹）3 熔合区横向裂纹（多为延缓裂纹）4焊缝根部裂纹（延缓、热应力裂纹）5 HAZ 根部裂纹（延缓裂纹）6 焊趾纵向裂纹（延缓裂纹）7 焊趾纵向裂纹（液化、再热裂纹）8焊道下裂纹（延缓、液化、再热裂纹）9 层状扯破10 弧坑裂纹（纵向、横向、星形）图 2焊接接头中的裂纹4、热裂纹及形成机理热裂纹是在焊接时高温下产生的，特色是沿晶界开裂。

*结晶（凝结）裂纹是在焊缝结晶过程中，在固相线邻近温度，因为凝结金属的缩短，剩余液体金属不足而产生；主要产生在含杂质许多的碳钢、低合金钢和单相奥氏体钢焊缝中。

*高温液化裂纹是在焊接热循环峰值温度作用下，在近缝区或多层焊的层间部位低熔共晶被从头融化，在拉伸应力作用下开裂；主要发生在铬镍高强钢、奥氏体钢中，母材和焊丝中 S、P、 Si、 C 偏高时液化裂纹偏向严重。

*多边化裂纹是在焊缝或近缝区，在固相线稍下温度的高温区，刚凝结的金属中存在晶格缺点（形成多边化界限），使强度和塑性很差，在很小的拉伸应力下开裂；多发生在纯金属或单相奥氏体合金中。

*高温低塑性裂纹是冷却到必定高温范围时，应变与冶金元故旧互作用惹起塑性低沉，沿晶界开裂。

*再热裂纹是在除去应力热办理或在服役过程中，在热影响区粗晶部位发生的；多发生在低合金高强钢、奥氏体钢中。

4.1 凝结裂纹（结晶裂纹）焊缝上凝结裂纹（结晶裂纹）的形成：在焊缝冷却过程中，先结晶的金属较纯，后结晶的金属含杂质许多，并富集在晶界，所形成的共晶都拥有较低熔点（如 FeS 与 Fe 共晶温度 988℃）。

焊接冶金原理课件：焊接裂纹 (一)焊接冶金原理课件：焊接裂纹焊接是一种常见的连接方法，它通过熔化并再次凝固来实现一些金属部件的连接。

焊接中存在许多问题，其中之一就是焊接裂纹。

焊接裂纹是指焊接过程中或焊后由于各种原因导致的金属裂纹。

本文将对焊接裂纹的形成原理、预防方法和修补方法进行介绍。

一、焊接裂纹的形成原理1.热裂纹：热裂纹是在热作用下形成的，主要由于金属在加热和冷却过程中产生的热应力和压应力不断变化，使得金属发生了裂纹的问题。

2.冷裂纹：冷裂纹是由于钢材或钢板塑性后强度减小，在一些应变状态下容易发生的裂纹。

3.应力腐蚀裂纹：应力腐蚀裂纹是金属在介质的影响下结合高应力的作用下，产生的化学反应和电化学过程中，出现的腐蚀、氢脆和应力相结合的裂纹。

二、焊接裂纹的预防方法1.合理焊接工艺：合理的焊接工艺可以减少焊接裂纹的发生，例如减小焊接热量、加大间隙、控制焊接速度、选用适当的电流电压和极性等。

2.选用合适的焊接材料：选用适合的焊接材料可以有效降低焊接裂纹的产生，焊接材料的选择要根据基体材料和工作环境进行，在选择焊接材料时，要注意焊接后的连续性和完整性。

3.进行预热和后热处理：进行预热和后热处理，可以降低材料的收缩应力、热应力，减少焊接裂纹的发生。

三、修补焊接裂纹的方法1.热处理修补：用热处理的方法来修补焊接裂纹，主要是对焊接部位进行局部加热，使出现的裂纹处得到熔化、结合，从而达到修补的效果。

2.机械修补：通过机械的方法将焊接裂纹处切割或者打磨掉，然后重新进行焊接或补焊即可。

3.焊接修补：选择合适的焊接方法，进行焊接修补，让焊接材料与原来的金属材料结合在一起，从而达到焊接裂纹的修补效果。

综上所述，焊接裂纹是焊接过程中比较常见的问题，产生原因多种多样。

为了避免焊接裂纹的产生，应采取正确的焊接工艺、选用合适的焊接材料、进行适当的热处理和预防应力腐蚀等方法。

如果出现了焊接裂纹，可以采用热处理、机械修补和焊接修补等方法进行修复。