焊接裂纹的产生原因及防止措施

    裂纹是指在焊接过程中或焊接以后，在焊接接头区域内出现的金属局部破裂现象。裂纹直接影响到焊件的使用，因此焊件若有裂纹，一律认为是不合格品。

   (1)裂纹的类型。根据裂纹大小的差别，可分为宏观裂纹（尺寸较大，可用肉眼或低倍放大镜观察到）和微观裂纹（尺寸很小，必须用金相显微镜来观察）；根据裂纹分布区域的不同，又可分为焊缝内裂纹（发生在焊缝内部，有根部裂纹、层间裂纹和交界区裂纹之分）和热影响区裂纹（发生在母材的热影响区域）。

    裂纹是很危险的缺陷，除了降低接头强度外，还由于裂纹端部应力高度集中，因而能引起裂纹的继续扩展，并因此导致整个工件破坏，特别是承受动载荷时。

   (2)产生裂纹的主要原因。产生裂纹的主要原因有以下方面：

   1)焊接材料化学成分不当。一般讲，碳及合金成分（铬、钼、锰）含量越多，越易产生裂纹，磷和硫也能促使产生裂纹。

   2)熔化金属冷却太快（如快速运条时）。

   3)焊件设计不合理（如焊缝过多且分布不合理等）。

   4)焊接顺序不当，阻碍了焊件的自由膨胀和收缩。

   5)运用灭弧焊法时操作方法不正确（如熄弧时形成深而薄的熔池而未予填满）。

   6)对于淬透性高的钢焊接措施不当（如未进行预热或退火等）。

   7)对口规范不正确（如焊低碳钢时坡口角度小、对口间隙小、填充金属少、焊缝冷却快及应力大）。

   8)定位焊尺寸太小，在受到外力或受到焊接应力作用时破裂，而焊接过程中未予检查和发现，以致残留于焊缝之中。

   9)其他具有尖角的缺陷（如针状气孔、夹渣、打穿、咬肉和未焊透等）由于应力作用而发展成裂纹。

   (3)防止裂纹的措施防止裂纹的主要措施有以下方面：

   1)焊件应合理设计，在保证结构强度的前提下，尽可能减少不必要的焊缝，减少焊缝尺寸，避免交错接头，多用型钢代替焊接结构。

   2)对于含碳量较高的碳钢及淬透性较高的合金钢，焊前要预热，必要时在焊接中还得加热，焊后进行退火。焊件尺寸很大时，焊前也应预热。

   3)确定合理的施焊顺序。例如，用6条焊缝连接7块钢板时的施焊顺序如图12-36所示，按图12-36a所示的顺序施焊不正确，在焊缝5、6与3、4交接处（画圆圈者）可能产生裂纹；按图12-36b所示的顺序施焊是正确的，因它能保证焊件自由胀缩。

    图12-36    施焊顺序的影响

   4)定位焊时，焊点应具有一定的尺寸和强度。施焊前，应检查定位焊处有无裂纹存在，若有则应铲掉重新焊。

   5)避免用大电流、薄焊肉的焊接方法，这是因为用大电流时产生热应力较大，而薄焊肉的强度低，在应力作用下易出现裂纹。

   6)不要突然熄弧，熄弧时要填满熔池。

   7)焊肉接头处应搭接10～15mm，以加厚焊肉，避免开裂。

   8)焊接中不允许搬动或敲击焊件。

   9)即使很微小的裂纹也要彻底铲除，然后加以补焊，否则裂纹仍然存在，甚至在补焊中扩展，会再次造成产品不合格。