热裂纹是指在高温下结晶时产生的,而且都是沿晶开裂,所以也称为结晶裂纹。这种裂纹可在显微镜下观察到,具有晶间破坏的特征,在裂纹的断面上多数具有氧化色。热裂纹主要出现在含杂质较多的焊缝中(特别是含硫、磷、碳较多的碳钢焊缝中)和单相奥氏体或某些铝合金焊缝中,有时也产生在热影响区中。有纵向的,也有横向的。 基本定义
焊接热裂纹(welding hot breaking)多产生于接近固相线的高温下,有沿晶界分布的特征,有时也能在低于固相线的温度下沿着“多边化边界”形成。焊接热裂纹通常产生于焊缝金属内,也可能在焊接熔合线邻近的热影响区组织内(母材金属)。按裂纹产生的机理、形态和温度区间不同,焊接热裂纹可分为:凝固裂纹,液化裂纹,多边化裂纹和失塑裂纹四种。
凝固裂纹
凝固裂纹又称结晶裂纹,产生在焊缝金属凝固过程后期的脆性温度区间。此时焊缝金属结晶接近完成,但晶粒间尚存在着很薄的液相层,塑性很低。当由冷却不均匀收缩而产生的拉伸变形超过临界值时,即沿晶界液相层开裂。这种裂纹大多起源于树枝状晶的最终汇合处,沿晶间扩展,严重时裂纹一直扩展到焊缝表面,因而凝固裂纹断口上可发现明显的氧化色。凝固裂纹常出现在含硫、磷(有时含硅,碳)较多的碳钢焊缝 中和单相奥氏体不锈钢、耐热钢、镍[niè]基合金及铝合金焊缝中。防止凝固裂纹发生的冶金措施有:调整成分,细化晶粒,严格控制会形成低熔点共晶的杂质元素含量,以提高金属材料在脆性 温度区间的塑性,缩小脆性温度区间,并从焊接构件设计和焊接工艺上设法尽量减少在脆性温度区间的拉伸应变。