看完秒懂焊接热裂纹和冷裂纹的区别.docx

焊接工程师】看完秒懂焊接热裂纹和冷裂纹的区别1.焊接热裂纹 产生：金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的开裂现象； 部位：主要出现在焊缝上，也可出现在近缝区； 特征：宏观上，沿焊缝成纵向分布（连续或断续），也有横向分布； 裂口均有较明显的氧化色彩，表面无光泽，但金属内部的热裂纹因与 外界隔绝，其氧化程度不如表面裂纹明显微观上，沿晶粒边界（包括 亚晶界）分布，具有沿晶开裂特征分类/与液膜有关：（1） 凝固裂纹 （结晶裂纹）（2） 液化裂纹/与液膜无关：（3） 高温失延裂纹 （多边化裂纹）01凝固裂纹金属凝固结晶的末期，在固相线附近，因晶间残存液膜在应力作 用所造成的晶间开裂特征：最常见的热裂纹形式，其断口具有沿晶间液膜分离的特征， 裂纹表面无金属光泽主要发生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中（含 S、P、C、Si偏高）和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中02 液化裂纹焊接时近缝区或焊缝层间金属由于过热，晶间可能出现液化现象，在拉应力作用下由于晶间液膜分裂而导致开裂特征：在其断口上局部有树枝状突起主要发生在Cr,Ni的高强钢，奥氏体钢及某些镍基合金的近缝区 或多层焊层间部位，母材和焊丝中SPC,Si含量偏高时，液化裂纹倾向严重。

03高温失延裂纹（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 化学性质的不均匀性，在应力作用下，缺陷聚集形成多边化边界，使 强度塑性下降，沿多边化边界开裂特征：与液膜无关，断口粗糙不 光滑，显示出柱状晶明显的方向性主要发生在纯金属或单相奥氏体 合金的焊缝中或近缝区2.焊接冷裂纹产生：金属经焊接或铸造成形后冷却到较低温度时产生的裂纹，有时在焊后或加工后立即出现，有时则要经过一段时间才出现温度：Ms点附近或200 — 300oc以下温度区间特征：从宏观上看，冷裂纹断口具有发亮的金属光泽，呈脆 性断裂特征；从微观上看，有的呈晶间断裂（即沿晶断裂），有的为 穿晶断裂，而更常见的是沿晶与穿晶共存的断口形态有氢作用时会 出现明显的氢致准解理断口，淬硬倾向越大沿晶断裂特征越趋明显部位：多起源于具有缺口效应、易产生应力集中的部位，或物理 化学不均匀的氢聚集的局部地带，常出现在—些厚大焊件、高碳钢、 中碳钢、低合金、中合金高强钢、超高强钢的焊接热影响区，铁合金 出现在焊缝上分类（1）延迟裂纹（2）淬硬脆化裂纹（3）低塑性脆化裂纹01.延迟裂纹（氢致裂纹）产生：在氢、钢材淬硬组织和拘束应力的共同作用下产生，其形 成温度一般在Ms以下2000弋至室温范围，由于氢的作用而具有明显 的延迟特征.（Ms马氏体转变温度）特征：存在着潜伏期（几小时、几天甚至更长）、缓慢扩展期和 突然开裂三个接续的过程。

由于能量的释放，常可听到较清晰的开裂 声音过程：在焊接过程中，由于焊缝金属在高温下溶解了大量的氢，而其周围母材的氢含量较少，所以氢将由焊缝向热影响区扩散因焊 缝的碳含量低于母材，故在较高温度下焊缝先于母材发生相变，即由A分解为F、P等组织由于氢在F、P中溶解度小而扩散系数大，因 此氢将从焊缝快速地向奥氏体热影响区扩散而氢在 A 中扩散速度很 小，溶解能力较大，故不能扩散到离焊缝边界较远的母材中去熔合 区内成为富氢区，当该区金属由A转变成M时，氢便以过饱和状态残 留在 M 中若该区存在缺口效应，则会促使氢向应力集中区扩散并聚 集当氢合量足够高时，便在HAZ产生裂纹A:奥氏体，F:铁素体，P：珠光体,M:马氏体，HAZ:热影响区）焊缝A芒HHH02.淬硬脆化裂纹（淬火裂纹） 产生：某些淬硬倾向大的钢种，热加工后冷却到 Ms 至室温时,因发生马氏体相变而脆化，在拘束应力作用下产生开裂． 特征：其产生与氢的关系不大，基本无延退现象，成形加工后常立即出现母林焊接方向熔合线A 热影响区03.低塑性脆化裂纹产生：某些低塑性材料（如铸铁和硬质合金等）焊后冷却到低温 时，由于收缩应变超过了材料本身所具有的塑性储备或材料变脆而产 生的裂纹。

特征：无延迟现象3.焊接热裂纹和冷裂纹的比较热裂釵冷裂级产生溟n畐胃下产生iitiTr 生产mg畀蜒、林靈晴区焊睫、热馬咱区宏觀時ffl常焊继軸|fi|欣纵囱分仏 也有横16］分布*裂口対 有笔常色協表面无光黑断口具有发亮的金 厲光释懂现特征池晶粒边界分布，属于 沽扇断裂性质晶间断裂，也有穿 扇内断裂.也有晶 rfrti -Au. f *1 JL Ma* mV 准解理数裂V 沿晶断裂4.热裂纹和冷裂纹的断口特征01焊接裂纹的断裂形式及断口形态V韧窝断裂V解理断裂热裂纹断口形貌热裂纹断口都具有液态薄膜游动与晶粒之间，当受力时还产生类似韧窝状的塑性变形03冷裂纹断口形貌—般低合金高强钢HAZ出现的冷裂纹断口形貌主要是解理、沿晶和少量韧窝冷裂纹具有延迟的特征，冷裂断裂可分为起裂、扩展和 最后断裂三个阶段，每个阶段相应的断口形貌也不同。