焊接裂纹种类繁多,产生的条件和原因各有不同。有些裂纹在焊后立即产生,有些裂纹在焊后延续一段时间才产生,甚至在使用过程中,在一定外界条件诱发下才产生。裂纹既出现在焊缝和热影响区表面,也产生在其内部。
按焊接裂纹的分布形态分
焊接裂纹种类繁多,产生的条件和原因各有不同。有些裂纹在焊后立即产生,有些裂纹在焊后延续一段时间才产生,甚至在使用过程中,在一定外界条件诱发下才产生。裂纹既出现在焊缝和热影响区表面,也产生在其内部。
按裂纹产生的机理分
按裂纹产生的机理分类能反映裂纹的成因和本质,可分为热裂纹(包括结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹)、冷裂纹(包括延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹等)、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹等。
结晶裂纹
基本特征:在结晶后期,由于低熔点共晶的液态薄膜削弱了晶粒间的联结,在拉伸应力作用下发生开裂敏感温度区间:固相线以上稍高温度(固液状态)被焊材料:杂质较多的碳钢、低中合金钢、奥氏体钢、镍基合金裂纹位置及走向:焊缝上,少量在热影响区沿奥氏体晶界开裂
多边化裂纹
基本特征:已凝固的结晶前沿,在高温和应力的作用下,晶格缺陷发生移动和聚集,形成二次边界,它在高温处于低塑性状态,在应力作用下产生的裂纹敏感温度区间:固相线以下再结晶温度被焊材料:纯金属及单相奥氏体合金裂纹位置及走向:焊缝、热影响区沿奥氏体晶界开裂
液化裂纹
基本特征: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,在应力作用下产生裂纹敏感温度区间:固相线以下稍低温度被焊材料:含S、P、C较多的镍铬高强钢、奥氏体钢和镍基合金等裂纹位置及走向:热影响区及多层焊的区间沿晶界开裂
淬硬脆化裂纹
基本特征:主要是由淬硬组织在焊接应力作用下而产生的裂纹敏感温度区间:在Ms点以下被焊材料:中、高碳钢,低、中合金钢,钛合金等裂纹位置及走向:热影响区,少量在焊缝沿晶或穿晶
低塑性裂纹
基本特征: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温度区间:在Ms点附近被焊材料:含碳的Ni-Cr-Mo钢、马氏体不锈钢、工具钢裂纹位置及走向:热影响区及焊缝沿晶或穿晶
延迟裂纹
基本特征: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征的裂纹敏感温度区间:在400℃以下被焊材料:铸铁、堆焊硬质合金裂纹位置及走向:热影响区及焊缝沿晶或穿晶
再热裂纹
基本特征: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的附加变形大于该部位的蠕变塑性,则发生再热裂纹敏感温度区间:600~700℃范围内再次加热被焊材料:含有沉淀强化的高强钢、珠光体钢、奥氏体钢、镍基合金等裂纹位置及走向:热影响区的粗晶区沿晶
层状撕裂
基本特征:主要由于钢板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"式层状开裂敏感温度区间:约 400℃以下被焊材料:含有杂质的低合金高强度厚板结构裂纹位置及走向:热影响区附近沿晶或穿晶
应力腐蚀裂纹
基本特征:某些焊接结构(如容器、管道等),在腐蚀介质和应力的共同作用下产生的延迟开裂敏感温度区间:任何工作温度被焊材料:碳钢、低合金钢、不锈钢、铝合金等裂纹位置及走向:焊缝和热影响区沿晶穿晶