如何避免焊接裂纹？

焊接裂纹，按照产生的机理可分为冷裂纹、热裂纹、再热裂纹和层状撕裂裂纹几大类，常见的为冷裂纹和热裂纹。

1.冷裂纹

冷裂纹是在焊接过程中或焊后，在较低的温度下，大约在钢的马氏体转变温度(即MS点)附近，或200℃～300℃以下的温度区间产生的，故称冷裂纹，如图10-11所示。

冷裂纹一般发生在中碳钢、低合金高强度钢和合金钢的焊接接头中，产生部位主要在热影响区。由于产生温度较低，宏观裂纹没有氧化色彩。大多数冷裂纹有延迟性，因此是更为危险的焊接缺陷。产生冷裂纹的三要素分别是焊接应力、淬硬组织和扩散氢的含量。防止冷裂纹的措施主要应在降低焊缝金属扩散氢含量、防止产生淬硬组织和减小焊接应力等方面加以考虑。具体措施如下。

(1)选用低氢型的碱性焊条，提高焊缝金属的抗裂能力。

(2)采取减少氢的来源的工艺措施，如严格遵守焊接材料的保管、烘焙和使用制度，谨防焊条受潮；焊前仔细清理焊件坡口边缘的油污、铁锈及水分等。

图10-11　冷裂纹(www.xing528.com)

(3)根据材料强度等级、含碳量、焊件厚度及施焊环境等，选择正确的焊接参数和采用合理的焊接工艺措施，如预热、缓冷、后热、控制层间温度、焊后热处理等，以避免产生淬硬组织和减小焊接应力。

(4)采用合理的装配顺序，以改善焊接结构的应力状态。

2.热裂纹

焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到凝固相线附近的高温区产生的焊接裂纹称为热裂纹。

首先，常见的热裂纹一般是贯穿焊缝表面，宏观看到的热裂纹断面有明显的氧化色彩；微观观察时可以看到，热裂纹主要沿晶界分布，属于沿晶界断裂。其次，弧坑中也较常见热裂纹。

热裂纹产生的主要原因是焊缝金属中含硫量较高，硫与铁形成硫化铁，硫化铁与铁作用又形成低熔点共晶。在焊缝金属结晶过程中，低熔点共晶物被排挤到晶界形成液态薄膜，在金属凝固收缩产生拉应力作用时，液态薄膜被拉断而形成热裂纹。

防止热裂纹的主要措施是严格控制焊缝金属中的有害杂质含量，特别是硫、磷及碳的含量，也就是要控制母材及焊丝中的硫、磷含量，降低含碳量；选择合适的焊接参数；采用脱硫能力强的碱性焊条或焊剂；采用多层多道焊以避免焊缝中心的成分偏析；收弧时注意填满弧坑。