Lin等[4]指出热影响区（HAZ）液化裂纹的敏感性可以用可变拘束度试验也可用热延性试验来定量化。用于HAZ液化裂纹的可变拘束度试验技术和前面所述用于焊缝凝固裂纹的不同，它是用一个静止的焊点，在周围的HAZ中形成一个稳定的温度梯度，并得到稳定的组织。Lin等[4]开发的技术用“在加热中”方法和“在冷却中”方法来对HAZ液化裂纹定量化。图10-6示出了试验的示意图。
图10-6 点状可变拘束度试验示意图
（引自Lin等[4]，美国焊接学会授权）
进行“在加热中”试验是先进行GTA点焊，把电流升高到预定值，然后保持电流值直到熔池尺寸稳定，并在HAZ中得到要求的温度梯度。Lin等[4]在评定310钢和A286钢时焊接35s后形成一个表面直径约为12mm的熔池。然后灭弧并立即加压，迫使试样贴紧模块。采用停弧和加载之间没有时间滞后的方法，HAZ液化裂纹在熔合边界形成并沿液化的晶粒边界向HAZ方向扩展（图10-7）。
图10-7 A-286不锈钢点状可变拘束度试验施加5%应变量后出现的液化裂纹（平面图）
通过画出最长裂纹长度（MCL）和应变的关系图，可以确定饱和应变值。应变水平高于这个饱和应变值之后最长裂纹长度不再变化。图10-8a示出了“在加热中”试验时310钢和A-286不锈钢中MCL和应变的关系。请注意：对于A-286钢不能确定其起裂的应变阈值，而两种钢的饱和应变值约为3%。
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图10-8 点状可变拘束度“在加热中”和“在冷却中”试验测得的310钢和A-286钢的HAZ液化裂纹的最大长度
a）“在加热中”试验 b）“在冷却中”试验（引自Lin等[4]，美国焊接学会授权）
“在冷却中”试验也用前面“在加热中”试验的程序，但电弧熄灭后在弯曲试样之前有一个时间滞后，控制这个滞后（冷却）时间，可以让熔池冷却凝固，让部分熔化区（PMZ）的温度下降，直到沿晶界的液化薄膜完全凝固。通过画出MCL和冷却时间的关系图可以确定PMZ中液化薄膜完全凝固需要的时间，如图10-8b所示。请注意对A-286钢需要冷却4s后裂纹才能全部消失，这说明晶界液体薄膜要到很低温度才能凝固。
通过插入热电偶来测量HAZ中的温度梯度，可以确定焊点周围有可能产生HAZ液化裂纹的裂纹敏感温度区间（CSR）。如Lin等[4]描述的用HAZ中的温度梯度乘MCL，而把点状可变拘束度“在加热中”和“在冷却中”试验中在饱和应变下测定的最长裂纹长度MCL转变成裂纹敏感温度范围得到CSR。用这个方法也可以描述在一个移动焊接熔池的周围对HAZ液化裂纹敏感的区域。
图10-9画出了A-286钢和310钢的热裂纹敏感温度区间（CSR）。注意：A-286钢在熔池周边的CSR宽度达222℃，而310钢的CSR宽度仅61℃。另外，有趣的是：按“在冷却中”试验测得的数据，A-286钢的PMZ直到1035℃才完全凝固，而在310钢中PMZ在1295℃时已凝固了。这个技术提供了一种定量的方法，能够确定产生液化裂纹的精确温度区间范围，并可方便地比较各种材料对热影响区液化裂纹敏感性的差异。
图10-9 自由点状可变拘束度试验确定的热裂纹敏感温度区间（CSR）
a）A-286钢 b）310钢（引自Lin等[4]，美国焊接学会授权）
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