焊接热裂纹的影响因素有哪些

    答：(1)冶金方面的影响因素。

    ①硫和磷是钢中最有害的元素。能在钢中形成多种低熔点共晶，在结晶过程中极易形成液态共晶薄膜，使脆性温度区间的塑性大为下降。同时，硫、磷又非常容易偏析。碳在钢中也是影响热裂纹，尤其是结晶裂纹的主要因素。

    ②焊缝组织一次结晶形态。在一次结晶的晶粒度越大，结晶方向性也越强，也就越容易促使杂质偏析，越容易在固液阶段形成连续的液态共晶薄膜，增加结晶裂纹倾向。

   (2)工艺方面的影响因素。工艺条件包括焊接方法、焊接热输入、预热或环境温度、焊接顺序等。它们对焊接接头冷却时的应变增长率、焊缝的化学成分和偏析情况带来多方面的影响，这些直接影响到焊缝的热裂纹倾向。

    ①接头形式。焊接接头形式不同，将影响焊接接头的受力状态、结晶条件和热的分布等，因而使热裂纹的倾向也不同，如图1所示。表面堆焊和熔深较浅的对接接头，杂质倾向于聚集在靠近焊缝表层，与焊缝的收缩拉应力成一定角度，所以产生热裂纹的倾向较小，如图1 (a)、(b)所示。熔深较大的对接、搭接、角形接头，因焊缝的收缩拉应力正好与杂质聚集的结晶面相垂直，所以热裂纹的倾向较大，如图1 (c)、(d)、(e)、(f)所示。

    图1    接头形式对裂纹倾向的影响

    ②冷却速度。一般来说，接头的冷却速度越大，变形速度或应变速度也越大，越易产生热裂纹。对热裂纹倾向较大的钢材焊接时需要采用适当的预热措施。

    ③焊接速度。焊接速度提高时，不仅使焊缝截面的形状系数减小，而且使焊接熔池由椭圆形过渡到水滴形，如图2所示。焊缝的柱状晶呈直线状，从熔池边缘向熔池中心线相对生长，结果在焊缝中心线形成明显的偏析层，因此焊接速度对热裂纹的倾向影响显著。

    图2    焊接速度和熔池形状的关系