焊接冷裂纹及其防治方法

冷裂纹是焊接生产中较为普遍的一种裂纹，它是焊后冷至较低温度下产生的。对于低合金高强度钢焊接冷裂纹来讲，通常是在Ms点附近，是由于拘束应力、淬硬组织和氢的共同作用而产生的。冷裂纹主要发生在低合金钢、中合金钢、中碳和高碳钢的焊接热影响区。个别情况下，焊接超高强度钢或某些钛合金时，冷裂纹也会产生在焊缝金属中。

根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹也有不同的类别，大致可分为以下三类：氢致裂纹（延迟裂纹）、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹。

氢致裂纹是冷裂纹中的一种普遍形态，它的主要特点是在焊后不会立即出现，而是有一段孕育期，裂纹产生具有延迟现象，故又称延迟裂纹。产生这种裂纹主要有三大影响因素：钢种的淬硬倾向、焊接接头的应力状态和熔敷金属中的扩散氢含量。

淬硬脆化裂纹是一些淬硬倾向很大的钢种，焊接时即使没有氢的诱发，仅在拘束应力的作用下，也能导致开裂。含碳较高的Ni-Cr-Mo钢、马氏体不锈钢、工具钢以及异种钢等在焊接时有可能出现这种裂纹。它完全是由冷却时马氏体相变而产生的脆性造成的，一般认为与氢的关系不大。这种裂纹基本没有延迟现象，焊后可以立即出现，有时在焊接热影响区，有时在焊缝。产生这种裂纹主要有两大影响因素：一是钢种的淬硬倾向；二是焊接接头的应力状态。一般来说，采用较高的预热温度和使用高韧性的焊条，基本上可以防止这种裂纹的产生。(www.xing528.com)

低塑性脆化裂纹是铸铁、硬质合金等材料焊接冷至低温时，由于其塑性很低，收缩力引起的应变超过了材质本身所具有的塑性储备而产生的裂纹。例如铸铁补焊、硬质合金堆焊和高铬合金焊接时，就会出现这种裂纹。由于是在较低的温度下产生的，所以也属于冷裂纹的另一种形态，但无延迟现象。产生这种裂纹主要受焊接接头应力状态的影响。

铸铁焊接产生低塑性脆化裂纹的温度在500℃以下，从出现位置来看，焊缝及热影响区均有较大的冷裂纹敏感性。铸铁型同质焊缝较长或补焊部位刚度较大时，即使焊缝没有白口或马氏体组织也可能产生冷裂纹。经测定，出现裂纹的温度一般在500℃以下，常伴随脆性断裂的声音。裂纹很少在500℃以上产生的原因，一方面是由于铸铁在较高温度下有一定塑性，另一方面是此时焊缝承受的焊接应力也较小。