焊接接头冷却到较低温度下(对钢来说在Ms点温度以下)时产生的焊接裂纹称为冷裂纹。
冷裂纹多发生在接头热影响区与熔合线上,个别情况下出现在焊缝上,根据冷裂纹产生的部位,可将冷裂纹分为如下三种。
(1)焊道下裂纹。在靠近堆焊道的热影响区内所形成的焊接冷裂纹。其走向常与熔合线平行,但也有时垂直于熔合线。
(2)焊趾裂纹。沿应力集中的焊趾处所形成的焊接冷裂纹。其走向与焊缝纵向平行,由焊趾的表面开始,向母材的深处延伸。
(3)焊根裂纹。沿应力集中的焊缝根部所形成的焊接冷裂纹。其走向从焊缝根部开始,伸向热影响区或焊缝中。
形成冷裂纹的三大因素是:钢种的淬硬倾向大、焊接接头的含氢量高和结构的焊接应力大。特别是由氢促使形成的冷裂纹往往具有延迟的性质,常称为“氢致裂纹”。
防止冷裂纹的措施有如下几个方面:
(1)控制焊缝金属的含氢量。采用碱性低氢焊条和焊剂,严格按规定烘干焊条和焊剂,仔细清除焊接区的污物、锈、油、水等。
(2)预热。减慢接头的冷却速度以降低淬硬倾向。
(3)后热(消氢处理)。后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后,将焊件或焊接区立即加热到150℃~250℃,并保温一段时间。消氢处理是在300℃~400℃加热温度内进行。
(4)采用较大的焊接线能量。减慢接头的冷却速度,但线能量太大时,会促使热影响区形成过热组织,所以应适当控制,不能无限制地增大。
(5)采用奥氏体不锈钢焊条。因奥氏体组织塑性好,可减少焊接应力,并能溶解较多的氢,所以可用来焊接淬硬倾向较强的低合金高强钢,避免产生冷裂纹。