
焊接裂紋種類繁多,產生的條件和原因各有不同。有些裂紋在焊后立即產生,有些裂紋在焊后延續一段時間才產生,甚至在使用過程中,在一定外界條件誘發下才產生。裂紋既出現在焊縫和熱影響區表面,也產生在其內部。
按焊接裂紋的分布形態分
焊接裂紋種類繁多,產生的條件和原因各有不同。有些裂紋在焊后立即產生,有些裂紋在焊后延續一段時間才產生,甚至在使用過程中,在一定外界條件誘發下才產生。裂紋既出現在焊縫和熱影響區表面,也產生在其內部。
按裂紋產生的機理分
按裂紋產生的機理分類能反映裂紋的成因和本質,可分為熱裂紋(包括結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋)、冷裂紋(包括延遲裂紋、淬硬脆化裂紋、低塑性脆化裂紋等)、再熱裂紋、層狀撕裂和應力腐蝕裂紋等。
結晶裂紋
基本特征:在結晶后期,由于低熔點共晶的液態薄膜削弱了晶粒間的聯結,在拉伸應力作用下發生開裂敏感溫度區間:固相線以上稍高溫度(固液狀態)被焊材料:雜質較多的碳鋼、低中合金鋼、奧氏體鋼、鎳基合金裂紋位置及走向:焊縫上,少量在熱影響區沿奧氏體晶界開裂
多邊化裂紋
基本特征:已凝固的結晶前沿,在高溫和應力的作用下,晶格缺陷發生移動和聚集,形成二次邊界,它在高溫處于低塑性狀態,在應力作用下產生的裂紋敏感溫度區間:固相線以下再結晶溫度被焊材料:純金屬及單相奧氏體合金裂紋位置及走向:焊縫、熱影響區沿奧氏體晶界開裂
液化裂紋
基本特征:在焊接熱循環峰值溫度的作用下,在熱影響區和多層焊的層間發生重熔,在應力作用下產生裂紋敏感溫度區間:固相線以下稍低溫度被焊材料:含S、P、C較多的鎳鉻高強鋼、奧氏體鋼和鎳基合金等裂紋位置及走向:熱影響區及多層焊的區間沿晶界開裂
淬硬脆化裂紋
基本特征:主要是由淬硬組織在焊接應力作用下而產生的裂紋敏感溫度區間:在Ms點以下被焊材料:中、高碳鋼,低、中合金鋼,鈦合金等裂紋位置及走向:熱影響區,少量在焊縫沿晶或穿晶
低塑性裂紋
基本特征:在較低溫度下,由于被焊材料的收縮應變,超過了材料本身的塑性儲備而產生的裂紋敏感溫度區間:在Ms點附近被焊材料:含碳的Ni-Cr-Mo鋼、馬氏體不銹鋼、工具鋼裂紋位置及走向:熱影響區及焊縫沿晶或穿晶
延遲裂紋
基本特征:在淬硬組織、氫和拘束應力的共同作用下而產生的具有延遲特征的裂紋敏感溫度區間:在400℃以下被焊材料:鑄鐵、堆焊硬質合金裂紋位置及走向:熱影響區及焊縫沿晶或穿晶
再熱裂紋
基本特征:厚板焊接結構消除應力處理過程中,在熱影響區的粗晶區存在不同程度的應力集中時,由于應力松弛所產生的附加變形大于該部位的蠕變塑性,則發生再熱裂紋敏感溫度區間:600~700℃范圍內再次加熱被焊材料:含有沉淀強化的高強鋼、珠光體鋼、奧氏體鋼、鎳基合金等裂紋位置及走向:熱影響區的粗晶區沿晶
層狀撕裂
基本特征:主要由于鋼板內部存在有分層的夾雜物(沿軋制方向),在焊接時產生的垂直于軋制方向的應力,致使在熱影響區或稍遠的地方,產生“臺階"式層狀開裂敏感溫度區間:約 400℃以下被焊材料:含有雜質的低合金高強度厚板結構裂紋位置及走向:熱影響區附近沿晶或穿晶
應力腐蝕裂紋
基本特征:某些焊接結構(如容器、管道等),在腐蝕介質和應力的共同作用下產生的延遲開裂敏感溫度區間:任何工作溫度被焊材料:碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁合金等裂紋位置及走向:焊縫和熱影響區沿晶穿晶