什么是焊缝的冷裂纹焊缝的热裂纹

A. 产生焊接热裂纹和冷裂纹的原因是什么如何减少和防止

热裂纹
是高温下在焊缝金属和焊缝热影响区中产生的一种沿晶裂纹。
冷裂纹
是由于材料在室温附近温度下脆化而形成的裂纹。
预热和焊后热处理都是控制冷裂纹，一个是控制脆硬组织产生、另一个消除扩散氢的含量。
热裂纹的主要采取控制母材和
焊材
杂质的含量。

B. 焊接时冷裂纹和热裂纹的产生

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

C. 冷裂纹和热裂纹的区别

产生是温度和时间也不同。
一个高温一个低温，一个发生在焊接中一个在焊接后金相结构不同。热裂纹沿晶界开裂的，冷裂纹是贯穿晶粒内部。外观特征不同。热裂纹有明显的氧化色冷裂纹无氧化色。
产生的部位和方向不同。热裂纹绝大多数产生在焊缝金属中，冷裂纹大多数产生在基本金属或熔合线上。裂纹是降低焊接结构使用性能晌贺最危险的焊接缺陷之一，焊缝中禁止出现任何形式的裂纹，冷裂纹和热裂纹之间有什么区别呢？先伏谈来说说它们是如何产生的吧！冷裂纹是在金属经焊接或铸造缺谨碰成形后冷却到较低温度时产生的裂纹，有时候会在焊接后立马出现有时候要等一段时间才会出现。
热裂纹是在高温和熔池凝固过程中产生的裂纹，是焊接过程中最常见的裂纹类型。

D. 什么是冷裂纹和热裂纹

热裂纹形成于一次结晶过程的偏析部位，因此热裂纹分布在柱状晶间和树枝状晶间或焊缝中心的偏析部位。多发生于单怖合金中，焊接这些材料时要采用各种预防措施。冷裂纹主要发生在低合金钢、中合金钢焊缝的热影响区

E. 热裂纹和冷裂纹产生的原因

在焊接工程中，无法避免的便是裂纹，裂纹是最危险的一种缺陷，必须予以相当高的重视度。下面就详细介绍一下热裂纹和冷裂纹产生的原因。

1、冷裂纹

（1）焊缝中的冷裂当焊缝为铸铁型时，较易出现这种裂纹。

（2）热影响区的冷裂纹该种裂纹多数发生在含有较多渗碳体及马氏体的热影响区，在某些情况下也可能发生在离熔合线稍远的热影响区。

2、热裂纹

当采用低碳钢与镍基铸铁焊条冷焊时，则焊缝较易出现属于热裂纹的结晶裂纹。

(5)什么是焊缝的冷裂纹焊缝的热裂纹扩展阅读

冷裂纹避免措施：对焊件进行整体加热（550～700℃），使温差减小，降低焊接应力；采用加热减应区法降低补焊处所受的应力。

热裂纹避免措施：（1）通过调整焊缝化学成分，使其脆性温度区间缩小；（2）加入稀土元素，增强脱S、P反应，以及使晶粒细化等途径，以提高焊缝的抗热裂纹性能；（3）采用正确的冷焊工艺，使焊接应力降低；（4）使母材中的有害杂质较少熔入焊缝。

F. 低合金高强钢的焊接经常会出现冷裂纹、热裂纹问题，有没有什么改善措施呢

钢结构焊接常出现的另一质量问题是产生焊接裂纹。分为热裂纹和冷裂纹两类。
热裂纹是指高温下所产生的裂纹，又称高温裂纹或结晶裂纹，通常产生在焊缝内部，有时也可能出现在热影响区，表现形式有：纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析，凝固以后强度也较低。当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开，形成裂纹。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开。总之，热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。
针对其产生原因，其预防措施如下：
限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量，特别应控制硫、磷的含量和降低含碳，一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.045%，磷的含量不应大于0.055%；另外钢材含碳量越离，焊接性能越差，一般焊缝中碳的含量控制在0.10%以下时，热裂纹敏感性可大大降低。二是调整焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化焊缝品粒，以提高其塑性，减少或分散偏析程度，控制低熔点共品的有害影响。三是采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的杂质含摄，改善结晶时的偏析程度。适当提高焊缝的形状系数，采用多层多道焊接方法，避免中心线偏析，也可防止中心线裂纹。另外在操作时采用合理的焊接顺序和方向，采用较小的焊接线能超，整体预热和锤击法，收弧时填满弧坑等工艺措施，也能预防热裂纹的产生。
冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300～200℃以下)产生的裂纹。可以在焊接后立即出现，也可以在焊接以后的较长时间才发生，故也称为延迟裂纹。其形成的基本条件有3个：焊接接头形成淬硬组织；扩散氢的存在和浓集；存在着较大的焊接拉伸应力。
冷裂纹的预防措施主要有几方面：
一是选择合理的焊接规范和线能，改善焊缝及热影响区组织状态，如焊前预热、控制层间温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出；
二是采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的扩散氧含量。
三是焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃～350℃保温lh；酸性焊条l00℃～l50℃保温lh；焊剂200℃～250°保温2h)，认真清理坡口和焊丝，汰除油污、水分和锈斑等脏物，以减少氢的来源。
四是焊后及时进行热处理。一种是进行退火处理，以消除内应力，使淬火组织回火，改善其韧性；二是进行消氢处理，使氢从焊接接头中充分逸出。除此之外，选材上提高钢材质量，减少钢材中的层状夹杂物，工艺上采取可降低焊接应力的各种措施，也都是必要的。

G. 什么是焊接冷裂纹，特点和产生的原因及裂纹的防止措施

什么是冷裂纹

冷裂纹是指焊接接头冷却到较低温度(对钢来说在温度以下)时，产生的焊接裂纹。
冷裂纹的特点:
(1)冷裂纹发生在焊接之后，形成的温度约在200一300℃以下，即马氏体转变温度范围。
(2)冷裂纹大多产生在基本金属上或基本金属与焊缝交界的熔合线上。
(3)露在接头金属表面的冷裂纹裂口发亮，裂纹断面上无明显的氧化痕迹。
(4)冷裂纹可能发生在晶界上，也可能贯穿晶粒内部。
碳当量等于或大于0.40%的低合金钢、中高碳钢、合金钢、工具钢和超高强度钢等钢种在焊接时易产生冷裂倾向，而形成冷裂纹。

冷裂纹产生的原因:
(1)焊缝中的氢在结晶过程中要向热影响区扩散、聚集。
(2)如果被焊材料的淬透性较大，则焊后冷却下来时，在热影响区形成马氏体组织，其性脆而硬。
(3)焊接时的残余应力。

这三个因素(氢、淬硬组织和应力)的综合作用，就会导致冷裂纹的产生。氢在金属里的扩散速度有快有慢，因此冷裂纹产生的时间也不同。有的在焊后冷却过程中产生，有的甚至放置一段时间后才产生，故又称为延迟裂纹。
防止冷裂纹的措施:
(l)焊前预热和焊后缓冷。
(2)采用减少氢的工艺措施。
(3)合理选用焊接材料。
(4)采用适当的工艺参数。
(5)选用合理的装焊顺序。
(6)进行焊后热处理。

H. 焊接裂纹的分类

分类：

1、热裂纹：热裂纹通常多产生于焊缝金属内，但也可能形成在焊接熔合线附近渣蠢的被焊金属（母材）内。按其形成过程的特点，又可分为结晶裂纹、液化裂纹，多边化裂纹。

2、冷裂纹：根据引起的主要原因可分为淬火裂纹、氢致延迟裂纹和变形孙悄裂纹。

3、再热裂则梁渣纹：产生于某些低合金高强度钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金焊后的再次高温加热过程中。

4、层状撕裂：主要产生于厚板角焊时，其特征为平行于钢板表面，沿轧制方向呈阶梯形发展。

I. 简述焊接热裂纹和焊接冷裂纹的形成机理，并比较它们各自的特点。

1）热裂纹。在焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹就是热裂纹。
形成：由于被焊接的材料大多数都是合金，而合金凝固自开始到最终结束，是在一定的温度区间内进行的，这是热裂纹产生的基本原因。焊缝中的许多杂质的凝固温度都低于焊缝金属的凝固温度，这样首先凝固的焊缝金属把低熔点的杂质推挤到凝固结晶的晶粒边界，形成了一层液体薄膜，又因为焊接时熔池的冷却速度很大，焊缝金属在冷却的过程中发生收缩，使焊缝金属内部产生拉应力，拉应力把凝固的焊缝金属沿晶粒边界拉开，又没有足够的液体金属补充时，就会形成微小的裂纹，随着温度的继续下降，拉应力增大，裂纹不断扩大。当焊缝金属中含有较多的低熔点杂质时，焊缝金属极易产生裂纹。母材和焊接材料中含有的有害杂质，特别是硫元素，它是引起钢材焊缝金属中发生凝固裂纹的最主要元素。另外，钢材中含碳量较高时，有利于硫在晶界处富集，因而也是促进形成凝固裂纹的原因，所以采用含碳量低的焊接材料有利于防止凝固裂纹的产生。
‚热裂纹的特征：断口呈蓝黑色，即金属在高温被氧化的颜色，有时在热裂纹里流入熔渣的迹象。再者，弧坑裂纹多为热裂纹。

2）冷裂纹。冷裂纹指焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。
冷裂纹产生的原因：钢材的淬火倾向，残余应力，焊缝金属和热影响区的扩散氢含量。其中氢的作用是形成冷裂纹的重要因素。当焊缝和热影响区的含量较高时，焊缝中的氢在结晶过程中向热影响区扩散，当这些氢不能逸出时，就聚集在离熔合线不远的热影响区中；如果被焊材料的淬火倾向较大，焊后冷却下来，在热影响区可能形成马氏体组织，该种组织脆而硬；在加上焊后的焊接残余应力，在上述几种因素的作用下，导致了冷裂纹的产生。
‚冷裂纹与热裂纹的主要区别就是：冷裂纹在较低的温度下形成，一般在200-300℃以下形成；冷裂纹不是在焊接过程中产生的，而是在焊后延续一定的时间后才产生，如果钢的焊接接头冷却到湿温后并在一定的时间（几小时、几天、甚至十几天以后）才出现的冷裂纹称为延迟裂纹；冷裂纹多在焊接热影响区内产生，如沿应力集中的焊缝根部形成的冷裂纹称为焊根裂纹。沿应力集中的焊趾处形成的冷裂纹称为焊趾裂纹。在靠近堆焊焊道的热影响区内所形成的裂纹称为焊道下裂纹。冷裂纹有时也在焊缝金属内发生。一般焊缝金属的横向裂纹多为冷裂纹。冷裂纹与热裂纹相比，冷裂纹的断口无氧化色。

J. 焊接冷裂纹和热裂纹有什么区别

冷裂纹与热裂纹区别
1、产生的温度和时间不同
热裂纹一般产生在焊缝的结晶过程中。冷裂纹大致发生在焊件冷却到200～300℃，有的焊后会立即出现，有的可以延至几小时到几周甚至更长时间才会出现。所以冷裂纹又称延迟裂纹。
2、产生的部位和方向不同
热裂纹绝大多数产生在焊缝金属中，有的是纵向，有的是横向，有时热裂纹也会延伸到基本金属中去。冷裂纹大多数产生在基本金属或熔合线上，大多数为纵向裂纹，少数为横向裂纹。
3、外观特征不同
热裂纹断面都有明显的氧化色。冷裂纹断口发亮，无氧化色。
4、金相结构不同
热裂纹都是沿晶界开裂的。冷裂纹是贯穿晶粒内部，即穿品开裂，不过也有的是沿晶界开裂。