智能工厂展|漫谈焊接缺陷之——冷裂纹

随着我国制造业的发展，对焊接技术的要求也越来越高，比如要求提高焊接接头的强韧性，要求提高焊接结构的使用环境。在焊接过程中，由于受到焊接工艺、环境等因素的影响，会使焊接接头部位产生不致密、不连续、缺口等现象，称之为焊接缺陷。今天智能工厂展小编先带你来了解下“冷裂纹”。

焊接缺陷的产生会降低焊接产品的抗腐蚀性能或力学性能，缩短焊接产品的使用寿命，甚至造成事故。在焊接件中最常见的一种缺陷就是焊接裂纹。它是在焊接应力及其他因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面所产生的缝隙。按裂纹形成的条件，可分成冷裂纹、热裂纹、再热裂纹和层状撕裂等四类。

冷裂纹是在焊接接头冷却到较低温度时所产生的焊接裂纹，分为淬硬脆化裂纹、延迟裂纹（最常见）和低塑性脆化裂纹。

在压力容器焊缝中产生的冷裂纹，多数是延迟裂纹。这类裂纹无论在制造时，还是生产使用过程中，均时有发生。例如：1996年某化肥厂设备改造，选用15CrMoR材料制造中温转变炉壳体。其设计压力为3.68MPa；操作压力为3.4MPa；设计温度为500℃；介质为CO、H2、CO2、水蒸气。母材和焊接材料复验符合标准要求。组焊后对焊缝进行RT探伤，发现大量裂纹。不合格的裂纹经返修后检测，消除了部分裂纹，但新的裂纹再次出现，熔合线处几条最严重的裂纹，以熔合线为起点，呈散射形状，深度约有30mm（在母材上），最终导致该设备整体报废。

智能工厂展浅谈冷裂纹产生的3点原因：

1．焊接接头存在淬硬组织，性能脆化。

2．扩散氢含量较高，使接头性能脆化，并聚集在焊接缺陷处形成大量氢分子，造成很大的局部压力。（氢是诱发延迟裂纹的最活跃因素，故有人将延迟裂纹又称氢致裂纹）

3．存在较大的焊接拉应力。

我们可以从降低扩散氢含量、改善组织和降低焊接应力等方面来防止冷裂纹的产生。具体措施有：

01．焊前预热和焊后缓冷。这既可以改善焊接接头的金相组织，降低热影响区的硬度和脆性，还可以加速焊缝中的氢向外扩散，并可以起到减少焊接应力的作用。

02．选择合适的焊接规范。若焊接速度太快，由于冷却速度快，易形成淬火组织；若焊接速度太慢，会使热影响区变宽，晶粒变粗大。因此焊接速度过快或过慢，都会促使冷裂纹的产生。

03．采用合理的装配和焊接顺序。减小焊接接头的约束应力，改善焊件的应力状态。

04．选用合适的焊接材料。如选用碱性低氢型焊条和碱度高的埋弧焊剂。焊前要烘干焊条、焊剂，并做到随用随取。清除焊丝中的油、锈等污物，以降低焊缝中的扩散氢含量。

05．焊前应仔细清除坡口周围基本金属表面的水、油、锈等污物．以减少氢的来源。

06．焊后应立即进行去氢处理，使氢从焊接接头中充分逸出。

07．焊后（特别对易淬火钢）应立即进行消除应力的退火处理。这样不仅可以减少或消除焊接残余应力，改善接头的显微组织和性能。同时也可以促使焊缝中的氧向外扩散。

大型压力容器由于产生冷裂纹而造成报废，实属罕见。事故带来的不仅是设备的损失，更是直接威胁人的生命安全。因此，智能工厂展小编觉得，探讨冷裂纹的原因，防止冷裂纹的产生是十分有必要的。