1 焊接裂纹概述
所谓焊接裂纹就是在焊接、退火和使用过程中，焊接区产生的各种裂总称。

1.1 危害性
焊接裂纹不仅给生产带来困难，而且可能带来灾难性的事故。

裂纹是焊接中最危险的缺陷之一，它不仅严重的削弱了容器的承载能力和腐蚀能力，即使不太严重的裂纹，由于使用过程中造成应力集中，则成为各种断裂（脆性断裂、塑性断裂、疲劳断裂和腐蚀断裂）的断裂源，造成设备的低应力破坏。

1.2 焊接裂纹的分类
①按产生的部位可分为焊缝裂纹、火口裂纹和热影响裂纹；
②按产生的温度可分为热裂纹和冷裂纹；
③按尺寸的大小分为宏观裂纹和围观裂纹；
④按相对焊道方向可分为纵裂纹和横裂纹；
⑤按产生的形态可分为根部裂纹、缝边裂纹、焊道下裂纹、层状撕裂、弧坑裂纹等；
⑥按产生的原因可分为热裂纹、冷裂纹、在热裂纹和腐蚀裂纹；
层状裂纹和根部裂纹
2 焊接热裂纹
热裂纹大部分是在稍低于凝固温度时产生的凝固裂纹，也有少量是在凝固温度区间产生的。

觉大多数热裂纹产生在焊缝中，有时也产生热影响区。

热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多变化裂纹三种。

2.1形成机理
在焊缝金属凝固过程中，当熔化金属中存在一定量的低熔点共晶体时，首先结晶的是金属晶粒，而在晶粒间存在低熔点液体薄膜。

所产生的裂纹有以下几点：有低熔点共晶体存在并造成低熔点共晶体的偏析；
低熔点共晶体有一定的量；
在低熔点共晶体凝固前产生了拉升应力；
2.2热裂纹特征
热裂纹产生在高温，即金属凝固的过程中；热裂纹起裂于晶界并沿晶界扩展；裂纹表面有明显的氧化颜色；热裂纹多产生于焊缝区，个别情况也出现在热影响区；出现在热影响区的原因是母材晶界上存在低熔点共晶体和有害杂质，在焊接过程中，这些低熔点共晶体被熔化，形成液态间层，在拉力作用下形成裂纹，因
此也叫液化裂纹。

2.3防止措施
冶金措施
冶金措施是用控制母材和焊接材料的化学成分的办法，改变熔池中的金属成分，一防止裂纹的产生，其主要方法如下：控制母材中的硫磷含量；增加母材和焊丝中的锰含量；增加焊剂和焊药中的氧化锰和氧化钙含量；细化焊缝金属的晶粒
工艺措施
焊前预热，焊中伴热；调整焊接规范；限制母材的杂质进入焊缝。

焊接热裂纹形成机理图及热裂纹
3焊接冷裂纹
冷裂纹是焊接接头冷却到较低温度时产生的裂纹。

它又可以分为延迟裂纹，淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹三种。

由于绝大部分裂纹属于延迟裂纹，所以常常又将延迟裂纹称之为冷裂纹
3.1 冷裂纹的危害性
冷裂纹是石油化工设备失效中数量最大，造成后果最严重的一种焊接缺陷。

由于石油化工设备的大容量，高参数发展趋势，所使用的钢材强度等级不断提高，这给设备焊接提出了重要的研究课题。

（1）1959~1969年间，日本某厂制造的144台球形容器，其中有45台发生了程
度不同的裂纹共1471条，其中冷裂纹就1248条。

（2）1962~1978年间，英国队压力容器做了三次大规模的调查，共有三十万台在役压力容器，共查出229起，其中表现冷裂纹扩展的216起，占94%。

（3）我国1979年12月某市煤气公司液化起站发生恶性爆炸事故，主要是开裂的104号球罐环缝存在冷裂纹泄露
3.2 冷裂纹的一般特征
（1）材料特征。

冷裂纹常发生在中、高碳钢，低合金高强度和钛合金等材料的焊接之后。

（2）温度特征。

冷裂纹产生于焊缝凝固之后，一般为马氏体转变温度一下或温室。

（3）分布特征。

主要分布在热影响区，个别情况，如强度特别高的刚，有时也产生于焊缝区。

（4）延迟性特征。

冷裂纹的产生往往在焊后延迟一段时间，即经过一段潜伏期后才会出现。

（5）穿晶破坏特征。

冷裂纹的产生的温度较低，裂纹断口没有氧化的色彩，呈闪亮的金属光泽，这与热裂纹有明显的区别。

3.3 冷裂纹产生的机理
大量生产实践和理论研究表明：钢的淬硬倾向、焊接接头中的氢含量和焊接接头的拘束应力是形成冷裂纹的三大因素。

这三大因素互相影响，当三者的作用达到一定程度时，在焊接接头便形成了冷裂纹。

钢的淬硬倾向。

钢的淬硬倾向越大，焊接越容易产生冷裂纹，其原因有：淬硬倾向严重的刚，容易形成脆硬的马氏体组织；淬硬会形成更多的晶格缺陷。

氢的作用。

氢的作用不仅是形成冷裂纹的重要因素之一，而且由于氢的扩散和聚集需要一定的时间，故造成其独特的“延迟”现象。

焊接接头的应力状态。

冷裂纹的产生不仅决定于钢的淬硬倾向和氢的作用，而且还决定焊接接头的应力状态，在某些情况下还起决定性作用。

综上所述，当淬硬组织，氢的析集和拘束应力同时作用时极易产生裂纹。

3.4 防止冷裂纹的措施
在母材和焊接接头型式一定的前提下，防止冷裂纹应从减少焊接接头淬硬组织、减少氢原子的来源和增加氢原子从焊缝表面溢出三个方面采取有效措施：最大限度减少氢的侵入。

氢原子的主要来源于焊丝，焊剂，焊条和金属表面的水，油和纤维质在电弧电离作用下的分解。

合理选择焊接合理控制焊接循环热。

合理控制焊接循环热。

冷裂纹及防治冷裂纹产生的温度时间图。