第16講 焊接熱裂紋

1、46,1,第四章 焊接氣孔和裂紋,第16講,46,2,上講回顧,主要內(nèi)容：1、氣孔的類型及其分布特征2、焊縫中形成氣孔的機(jī)理3、影響因素及防治措施,46,3,焊接裂紋在焊縫金屬和熱影響區(qū)中都可能產(chǎn)生，是焊接凝固冶金和固相冶金過(guò)程中產(chǎn)生最為危險(xiǎn)的一種缺陷。 焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的破壞事故大部分都是由焊接裂紋所引起。 一、裂紋的危害 焊接裂紋種類繁多，有些裂紋在焊后立即產(chǎn)生，有些在焊后延

2、續(xù)一段時(shí)間才產(chǎn)生，甚至在使用過(guò)程中，在一定外界條件誘發(fā)下才產(chǎn)生。裂紋既出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)表面，也產(chǎn)生在其內(nèi)部。,4.2 焊接裂紋,46,4,裂紋對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的危害有：1) 減少了焊接接頭的工作截面，因而降低了焊接結(jié)構(gòu)的承載能力。2) 構(gòu)成了嚴(yán)重的應(yīng)力集中 裂紋是片狀缺陷，其邊緣構(gòu)成了非常尖銳的切口。具有高的應(yīng)力集中，既降低結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度，又容易引發(fā)結(jié)構(gòu)的脆性破壞；3) 造成泄漏 用于

3、承受高溫高壓的焊接鍋爐或壓力容器，用于盛裝或輸送有毒的、可燃的氣體或液體的各種焊接儲(chǔ)罐和管道等，若有穿透性裂紋，必然發(fā)生泄漏，在工程上是不允許的；,46,5,4) 表面裂紋能藏垢納污 容易造成或加速結(jié)構(gòu)的腐蝕。5) 留下隱患，使結(jié)構(gòu)變得不可靠 延遲裂紋產(chǎn)生的不定期性，以及微裂紋和內(nèi)部裂紋易于漏檢。漏檢的裂紋即使很小，在一定條件下會(huì)發(fā)生擴(kuò)展，這些都增加了焊接結(jié)構(gòu)在使用中的潛在危險(xiǎn)。若無(wú)法監(jiān)控

4、便成為極不安全的因素。,46,6,二、焊接裂紋的分類及其特點(diǎn)1．焊接裂紋的分類 焊接裂紋可以從不同角度進(jìn)行分類。 1)按焊接裂紋的分布形態(tài)分 a、在裂紋產(chǎn)生的區(qū)域上有： 焊縫裂紋、熱影響區(qū)裂紋 b、在相對(duì)于焊道的方向上有： 縱向裂紋 走向與焊縫軸線平行 橫向裂紋 走向與焊縫軸線基本垂直 c、在裂紋的尺寸大小上有：

5、 宏觀裂紋(通常肉眼可見(jiàn)) 、微觀裂紋,46,7,d、在裂紋的分布上有: 表面裂紋、內(nèi)部裂紋和弧坑(火口)裂紋 e、相對(duì)于焊縫斷面的位置上有： 焊趾裂紋、根部裂紋、焊道下裂紋和層狀撕裂等 2)按裂紋產(chǎn)生的機(jī)理分 按裂紋產(chǎn)生機(jī)理分類能反映裂紋的成因和本質(zhì)，現(xiàn)歸納成： 熱裂紋(包括結(jié)晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋） 冷裂紋

6、(包括延遲裂紋、淬硬脆化裂紋、低塑性脆化裂紋等) 再熱裂紋、層狀撕裂和應(yīng)力腐蝕裂紋等5類。,46,8,圖4.1 焊接接頭裂紋分布示意圖,46,9,46,10,,,46,11,§4.2.1 焊接熱裂紋,一、焊接熱裂紋類型在焊接過(guò)程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近的高溫區(qū)時(shí)所產(chǎn)生的焊接裂紋稱熱裂紋。焊接熱裂紋可分成結(jié)晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋三類。,46,12,（一）結(jié)晶裂紋焊縫結(jié)晶過(guò)程中，在固

7、相線附近，由于凝固金屬的收縮，殘余液體金屬不足以及時(shí)填充，在應(yīng)力作用下發(fā)生沿晶開裂，稱為結(jié)晶裂紋。主要產(chǎn)生在： 含雜質(zhì)較多的碳鋼、低合金鋼焊縫中（含S、P、C、Si偏高）和單相奧氏體鋼、鎳基合金以及某些鋁合金的焊縫中。,46,13,（二）高溫液化裂紋液化裂紋的尺寸很小，產(chǎn)生的機(jī)理與結(jié)晶裂紋基本相同。裂紋出現(xiàn)位置： 近縫區(qū)或多層焊的層間部位主要發(fā)生在： 含有鉻鎳的

8、高強(qiáng)鋼、奧氏體鋼以及某些鎳基合金的近縫區(qū)或多層焊的層間部位。 母材和焊絲中的S、P、Si、C偏高時(shí)，液化裂紋的傾向?qū)@著增高。,46,14,（三）多邊化裂紋焊接時(shí)焊縫或近縫區(qū)在固相線稍下的高溫區(qū)間，由于剛凝固的金屬中存在很多晶格缺陷及嚴(yán)重的物理和化學(xué)不均勻性，在一定的溫度和應(yīng)力作用下，這些晶格缺陷遷移和聚集，形成了二次邊界，它的組織性能脆弱，高溫時(shí)的強(qiáng)度和塑性都很差，只要有輕微的拉伸應(yīng)力，就會(huì)沿多邊化的邊界開裂，

9、產(chǎn)生所謂“多邊化裂紋”。主要發(fā)生在： 純金屬或單相奧氏體合金的焊縫中或近縫區(qū)。,46,15,二、 結(jié)晶裂紋的特征及產(chǎn)生機(jī)理 結(jié)晶裂紋又稱凝固裂紋，是在焊縫凝固過(guò)程的后期所形成的裂紋。 1、一般特征 結(jié)晶裂紋只產(chǎn)生在焊縫中，多只縱向分布在焊縫中心，也有呈弧形分布在焊縫中心線兩側(cè)，而且這些弧形裂紋與焊波呈垂直分布(見(jiàn)圖4-2)。 通?？v

10、向裂紋較長(zhǎng)、較深，而弧形裂紋較短，較淺?；】恿鸭y亦屬結(jié)晶裂紋，它產(chǎn)生于焊縫收尾處。,46,16,圖4.2 結(jié)晶裂紋的位置、走向與焊縫結(jié)晶方向的關(guān)系,46,17,這些結(jié)晶裂紋的共同特點(diǎn)： 所有結(jié)晶裂紋都是延一次結(jié)晶的晶界分布，特別是沿柱狀晶的晶界分布。 焊縫中心線兩側(cè)的弧形裂紋是在平行生長(zhǎng)的柱狀晶晶界上形成的。在焊縫中心線上的縱向裂紋恰好是處在從焊縫兩側(cè)生成的柱狀晶的匯合面上。

11、 多數(shù)結(jié)晶裂紋的斷口上可以看到氧化的色彩，說(shuō)明了它是在高溫下產(chǎn)生的。在掃描電鏡下觀察結(jié)晶裂紋的斷口具有典型的沿晶開裂特征，斷口晶粒表面圓滑。,46,18,圖4.4 收縮應(yīng)力作用下結(jié)晶裂紋形成示意圖a）柱狀晶界形成裂紋 b）焊縫中心線上形成裂紋,46,19,2、結(jié)晶裂紋形成機(jī)理 結(jié)晶裂紋都產(chǎn)生于樹枝狀晶粒的交界處，這說(shuō)明在焊縫結(jié)晶過(guò)程中晶界是個(gè)薄弱地帶。焊接結(jié)晶時(shí)先結(jié)晶部分較純，后結(jié)晶的

12、部分含雜質(zhì)和合金化元素較多且富集在晶界，這種結(jié)晶偏析造成了化學(xué)不均勻。隨著柱狀晶長(zhǎng)大，雜質(zhì)合金化元素就不斷被排斥到平行生長(zhǎng)的柱狀晶交界處或焊縫中心線處，它們與金屬形成低溶相或共晶。,46,20,在結(jié)晶后期，這些殘存在晶界處的低熔相尚未凝固，并被排擠在晶界形成一種所謂 “液態(tài)薄膜”，散布在晶粒表面，割斷了一些晶粒之間的聯(lián)系。在冷卻收縮所引起的拉伸應(yīng)力作用下，這些遠(yuǎn)比晶粒脆弱的液態(tài)薄膜承受不了這種拉伸應(yīng)力，就在晶粒邊界處分離形成了結(jié)晶裂紋。

13、 因此，液態(tài)薄膜是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的根本原因，而拉伸應(yīng)力是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的必要條件。,46,21,熔池的結(jié)晶的階段可分為： 1）液固階段：不會(huì)產(chǎn)生裂紋 2）固液階段：有產(chǎn)生裂紋的可能最容易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的階段可稱作“脆性溫度區(qū)”。 3）完全凝固階段焊縫整體變形，不會(huì)產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。注意： 當(dāng)?shù)腿酃簿?shù)量超過(guò)一定界限后，可自由流動(dòng)于晶界，并填充有裂口的部位，起到 “愈合”

14、作用，反而不產(chǎn)生裂紋。例如： 結(jié)晶裂紋傾向大的高強(qiáng)鋁合金就是利用“愈合”來(lái)防止裂紋的產(chǎn)生。,圖4-3 熔池結(jié)晶階段及脆性溫度區(qū)P--塑性；y--流動(dòng)性；TB--脆性溫度區(qū),46,22,3、影響因素 (1)冶金因素的影響 1)合金元素 ①S、P：在各類鋼中幾乎都會(huì)增加結(jié)晶裂紋的傾向 S和P極易引起結(jié)晶偏析，還能形成多種低熔化合物或共晶，在結(jié)晶期極易形成液態(tài)薄

15、膜，對(duì)各種裂紋都敏感。 ②C也是影響結(jié)晶裂紋的主要元素，并能加劇其他元素的有害作用 含碳增加，初生相可由δ相轉(zhuǎn)為γ相，而S、P在γ相中溶解度比在δ相中低很多，會(huì)在晶界析出，使結(jié)晶裂紋傾向增大。,46,23,③錳具有脫硫作用，能降低熱裂傾向，隨著鋼中含碳量的增加，則Mn/S的比值也應(yīng)隨之增加。 ④硅是δ相形成元素，少量硅有利于提高抗裂性能。但w(Si)超過(guò)0.4％時(shí)，會(huì)因形成硅酸鹽夾雜而降低焊

16、縫金屬的抗裂性能。 ⑤鎳是促進(jìn)熱裂紋敏感性很高的元素，因鎳是強(qiáng)烈穩(wěn)定γ相的元素，降低S的溶解度。如果形成NiS或NiS-Ni，其熔點(diǎn)很低有利于形成熱裂紋。含鎳的鋼對(duì)硫的允許含量要求比普通碳鋼更低。 ⑥最近發(fā)現(xiàn)，鈦、鋯和鑭、鈰等稀土元素能形成高熔點(diǎn)的硫化物。例：鈦的硫化物TiS熔點(diǎn)約2000～2100℃，鈰的硫化物CeS熔點(diǎn)2400℃，它們的效果比錳還好(MnS熔點(diǎn)16l0℃)，故有消除結(jié)晶裂紋的良好作用。,46,24

17、,2)組織形態(tài) 組織形態(tài)是指一次結(jié)晶的組織形態(tài)對(duì)結(jié)晶裂紋的影響。如果焊縫一次結(jié)晶組織的晶粒度越大，結(jié)晶的方向性越強(qiáng)，就越容易促使雜質(zhì)偏析，在結(jié)晶后期就越容易形成連續(xù)的液態(tài)共晶薄膜，增加結(jié)晶裂紋的傾向。 如果在焊縫或母材中加入一些細(xì)化晶粒元素，如Mo、V、Ti、Nb、Zr、Al等： 一方面使晶粒細(xì)化，增加晶界面積，減少雜質(zhì)的集中。 另一方向

18、又打亂了柱狀晶的結(jié)晶方向，破壞了液態(tài)薄膜的連續(xù)性，從而提高抗裂性能。,46,25,如果一次結(jié)晶組織僅僅是與結(jié)晶主軸方向大體一致的單相奧氏體(γ)，結(jié)晶裂紋傾向就很大。如果一次結(jié)晶組織為δ鐵素體，或者γ＋δ同時(shí)存在的雙相組織，則結(jié)晶裂紋的傾向就很小。δ相作用： ① δ相比γ相能固溶更多的有害雜質(zhì)而減少有害雜質(zhì)的偏析； ② δ相在γ相中的分散存在，可使γ相枝晶支脈發(fā)展受到限制，從而產(chǎn)生一定

19、的細(xì)化晶粒和打亂結(jié)晶方向的作用。所以在焊接18-8型不銹鋼時(shí)，通過(guò)調(diào)整母材或焊接材料的成分，使焊縫中存在體積分?jǐn)?shù)約5％的δ相，形成γ＋δ雙相組織，從而提高焊縫金屬的抗裂性能。,46,26,(2)力學(xué)因素的影響 焊接結(jié)晶裂紋具有高溫沿晶斷裂性質(zhì)。發(fā)生高溫沿晶斷裂的條件是金屬在高溫階段晶間塑性變形能力不足以承受當(dāng)時(shí)所發(fā)生的塑性應(yīng)變量，即：ε≥δmin 式中，ε——高溫階段晶間發(fā)生的塑性應(yīng)變量；

20、 δmin——高溫階段晶間允許的最小變形量。,46,27,δmin反映了焊縫金屬在高溫時(shí)晶間的塑性變形能力。金屬在結(jié)晶后期，即處在液相線與固相線溫度附近的“脆性溫度區(qū)” 范圍內(nèi)其塑性變形能力最低。 ε是焊縫金屬在高溫時(shí)受各種力綜合作用所引起的應(yīng)變，它反映了焊縫當(dāng)時(shí)的應(yīng)力狀態(tài)，主要是由于焊接的不均勻加熱和冷卻過(guò)程而引起，如熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和拘束應(yīng)力等。,46,28,與ε有關(guān)的因素

21、有： A)溫度分布 若焊接接頭上溫度分布很不均勾，即溫度梯度很大，同時(shí)冷卻速度很快，則引起的ε就很大，極易發(fā)生結(jié)晶裂紋。 B)金屬的熱物理性能 若金屬的熱膨脹系數(shù)越大，則引起的ε也越大，越易開裂。 C)焊接接頭的剛性或拘束度 當(dāng)焊件越厚或接頭受到拘束越強(qiáng)時(shí)，引起的ε也越大，結(jié)晶裂紋也越易發(fā)生。,46,29,三、結(jié)晶裂紋防止措施

22、 防治結(jié)晶裂紋可從下列兩方向著手： (1)冶金方面 1)控制焊縫中硫、磷、碳等有害雜質(zhì)的含量 這幾種元素不僅能形成低熔相或共晶，而且還能促使偏析，從而增大結(jié)晶裂紋的敏感性。,46,30,為了消除它們的有害作用，應(yīng)盡量限制母材和焊接材料中硫、磷、碳的含量。按當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：w(S)、w(P)都應(yīng)小于0.03％～0.04％。用于低碳鋼和低合金鋼的焊絲，其w(C)一般不得超過(guò)0.12％。用

23、于高合金鋼時(shí)，w(S＋P)必須控制在0.03％以下，焊絲中的w(C)也要嚴(yán)格限制，甚至要求用超低碳(w(C)＝0.03％～0.06％)焊絲。重要的焊接結(jié)構(gòu)應(yīng)采用堿性焊條或焊劑。,46,31,2)改善焊縫結(jié)晶形態(tài) 在焊縫或母材中加入一些細(xì)化晶粒元素，如Mo、V、Ti、Zr、A1等元素，以提高其抗裂性能；焊接18-8型不銹鋼時(shí)，通過(guò)調(diào)整母材或焊接材料的成分，使焊縫金屬中能獲得δ＋γ雙相組織，通常δ相的體積分?jǐn)?shù)控制在5％左右。既能提高

24、其抗裂性，也提高其耐腐蝕性。,46,32,3)利用“愈合”作用晶間存在易熔共晶是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的重要原因，但當(dāng)易熔共晶增多到一定程度時(shí)，反而使結(jié)晶裂紋傾向下降，甚至消失。這是因較多的易熔共晶可在已凝固晶粒之間自由流動(dòng)，填充了晶粒間由于拉應(yīng)力所造成的縫隙，即所謂“愈合”作用。焊接鋁合金時(shí)就是利用這個(gè)道理來(lái)研究和選用焊接材科的。通用的SAlSi-1焊絲用來(lái)焊接鋁合金就具有很好的愈合作用。注意：晶間存在過(guò)多低熔相常會(huì)增脆性，影響接頭性能

25、，故要控制適當(dāng)。,46,33,(2)工藝方向 主要指從焊接工藝參數(shù)、預(yù)熱、接頭設(shè)計(jì)和焊接順序等方面去防治結(jié)晶裂紋。 1)合理的焊縫形狀 焊接接頭形式不同，將影響到接頭的受力狀態(tài)，結(jié)晶條件和熱的分布等，因而結(jié)晶裂紋的傾向也不同。,4.5 焊接接頭型式對(duì)裂紋傾向的影響,46,34,實(shí)際上，結(jié)晶裂紋和焊縫的成形系數(shù) (即寬深比)有關(guān)，見(jiàn)圖4-5。提高焊縫成形系數(shù)可以提高

26、焊縫的抗裂性能。從圖中看出，當(dāng)焊縫含碳量提高時(shí)，為防止裂紋，應(yīng)相應(yīng)提高寬深比。要避免采用成形系數(shù)＜1的焊縫截面形狀。,圖4.6 焊縫成形系數(shù)對(duì)焊縫結(jié)晶裂紋的影響a）電弧焊縫 b)電渣焊縫 c）碳鋼結(jié)晶裂紋與成形系數(shù)的關(guān)系,46,35,為了控制成形系數(shù)，必須合理調(diào)整焊接工藝參數(shù)。平焊時(shí)，焊縫成形系數(shù)隨焊接電流增大而減少，隨電弧電壓的增大而增大。焊接速度提高時(shí)，不僅焊縫成形系數(shù)減小，而且由于熔池形狀改變，焊縫的

27、柱狀晶呈直線狀，從熔池邊緣垂直地向焊縫中心生長(zhǎng)，最后在焊縫中心線上形成明顯偏析層，增大了結(jié)晶裂紋傾向。,46,36,2)預(yù)熱以降低冷卻速度一般冷卻速度升高，焊縫金屬的應(yīng)變速率也增大，容易產(chǎn)生熱裂紋。因此，應(yīng)采取緩冷措施。預(yù)熱對(duì)于降低熱裂紋傾向比較有效，因?yàn)轭A(yù)熱改變了焊接熱循環(huán)，能減慢冷卻速度；增加焊接熱輸入也能降低冷卻速度，但提高焊接熱輸入?yún)s促使晶粒長(zhǎng)大，增加偏析傾向，其防裂效果不明顯，甚至適得其反。形成弧坑裂紋的主要原因是它比

28、焊縫本體具有更大的冷卻速度：因?yàn)樗幵诤缚p末尾，是液源和熱源均被切斷的位置。在工藝上填滿弧坑和衰減電流收弧能減少弧坑裂紋。,46,37,3)降低接頭的剛度和拘束度 在接頭設(shè)計(jì)和裝焊順序方面盡量降低接頭的剛度和拘束度。在設(shè)計(jì)上減小結(jié)構(gòu)的板厚，合理地布置焊縫；在施工上合理安排構(gòu)件的裝配順序和每道焊縫的焊接先后順序，盡量避免每條焊縫處在剛性拘束狀態(tài)焊接，設(shè)法讓每條焊縫有較大的收縮自由。,46,38,4.3.3 液化裂紋 1．基本

29、特征 在母材近縫區(qū)或多層焊的前一焊道因受熱作用而液化的晶界上形成的焊接裂紋稱液化裂紋。 近縫區(qū)上的液化裂紋多發(fā)生在母材向焊縫凸進(jìn)去部位，該處熔合線向焊縫側(cè)凹進(jìn)去而過(guò)熱嚴(yán)重。液化裂紋多為微裂紋，尺寸很小，一般在0.5mm以下，個(gè)別達(dá)1mm。主要出現(xiàn)在合金元素較多的高強(qiáng)度鋼、不銹和耐熱合金的焊件中。,圖 液化裂紋出現(xiàn)位置1-母材上，位于熔合線凹區(qū)2-多層焊層間過(guò)熱區(qū),46,39,2.形成機(jī)理 液化

30、裂紋形成機(jī)理在本質(zhì)上與結(jié)晶裂紋相同，都是由于晶間有脆弱低熔相或共晶，在高溫下承受不了力的作用而開裂。區(qū)別僅在于結(jié)晶裂紋是液態(tài)焊縫金屬在凝固(或結(jié)晶)過(guò)程中形成的，而液化裂紋則是固態(tài)的母材受熱循環(huán)的峰值溫度作用下使晶間層重新熔化后形成的。 因此，如果在母材近縫區(qū)上或多層焊的前一焊道上，其奧氏體晶界處有元素偏聚，或已形成低熔相或共晶，則在重新受熱條件下，這些晶間物體便發(fā)生熔化。如果這時(shí)受到力的作用就很容易形成液化裂紋。,4

31、6,40,3.影響因素與防治措施冶金方面主要是合金元素的影響，對(duì)于易出現(xiàn)液化裂紋的高強(qiáng)度鋼、不銹鋼和耐熱合金的焊件，除了硫、磷、碳的有害作用外，也有鎳、鉻和硼元素的影響。鎳是強(qiáng)烈的奧氏體形成元素，可顯著降低有害元素(硫、磷)的溶解度，引起偏析，又是易與許多元素形成低熔共晶的元素，故易于引起液化裂紋；,46,41,鉻的含量不高時(shí)，沒(méi)不良影響。如果含量高時(shí)，在晶界可能產(chǎn)生偏析，能增加熱裂傾向；硼在鐵和鎳中的溶解度很小，但只要有微量的硼

32、(如0.003％～0.005％)就能產(chǎn)生明顯的晶界偏析。除能形成硼化物和硼碳化物外，還與鐵、鎳形成低熔共晶，所以微量硼存在就可能引起液化裂紋。力學(xué)方面主要決定于作用在近縫區(qū)處熱循環(huán)的特點(diǎn)以及接頭的剛性或拘束度等。具有陡變的溫度梯度和能引起快速熱應(yīng)變的條件，是極易引起液化裂紋的。,46,42,盡可能降低母材金屬中硫、磷、硅、硼等低熔共晶組成元素的含量。如果裂紋發(fā)生在多層焊的前一焊道上，則須嚴(yán)格控制焊接材料中上列元素的含量。在焊接工藝

33、方向不能隨便加大焊接熱輸入，因?yàn)闊彷斎朐酱螅斎霟崃吭蕉?，晶界低熔相的熔化越?yán)重，晶界處于液態(tài)的時(shí)間就越長(zhǎng)，液化裂紋的傾向就越大。此外，要通過(guò)改變工藝參數(shù)去調(diào)整和控制焊縫形狀，如埋弧焊和氣體保護(hù)焊，往往因電流密度過(guò)大，易得到“蘑菇狀”的焊縫，這種焊縫的熔合線呈凹陷狀，凹進(jìn)部伙因過(guò)熱而易形成液化裂紋。,46,43,4.3.4 多邊化裂紋1.主要特征焊接時(shí)在金屬多邊化晶界上形成的一種熱裂紋稱多邊化裂紋。由于在高溫時(shí)塑性很低而造成的，故

34、又稱高溫低塑性裂紋。多發(fā)生在純金屬或單相奧氏體焊縫中，個(gè)別情況下也出現(xiàn)在熱影響區(qū)中。,46,44,特點(diǎn)：1）在焊縫金屬中裂紋的走向與一次結(jié)晶并不一致，常以任意方向貫穿于樹枝狀結(jié)晶中；2)裂紋多發(fā)生在重復(fù)受熱的多層焊層間金屬及熱影響區(qū)中。其位置并不靠近熔合區(qū)；3)裂紋附近常伴隨有再結(jié)晶晶粒出現(xiàn)；4)斷口無(wú)明顯的塑性變形痕跡，呈現(xiàn)高溫低塑性開裂特征。,46,45,2.形成機(jī)理多發(fā)生在焊縫中。結(jié)晶時(shí)在結(jié)晶前沿已凝固的晶粒中萌生出大

35、量晶格缺陷，在快速冷卻下因不易擴(kuò)散便以過(guò)飽和狀態(tài)保留在焊縫金屬中。在一定溫度和應(yīng)力條件下，晶格缺陷由高能部位向低能部位轉(zhuǎn)化，即發(fā)生遷移和聚集，形成了二次邊界，又叫多邊化邊界。母材熱影響區(qū)在焊接熱循環(huán)作用下，由于熱應(yīng)變，金屬中的畸變能增加，也會(huì)形成多邊化邊界。一般情況下，二次邊界并不與一次結(jié)晶晶界重合，在焊后的冷卻過(guò)程中，因其熱塑性降低，在一定的應(yīng)力狀態(tài)下沿多邊化的邊界產(chǎn)生裂紋。所以，多邊化裂紋的走向總是沿高溫下點(diǎn)陣遷移形成的新晶界擴(kuò)

36、展。,46,46,3.影響因素及防治措施初步認(rèn)為影響多邊化裂紋的主要因素是合金成分、應(yīng)力狀態(tài)和溫度，影響主要表現(xiàn)在形成多邊化過(guò)程所需的時(shí)間上，如果導(dǎo)致多邊化的時(shí)間越短則裂紋傾向就越大。在Ni-Cr系的單相合金中，向焊縫加入Mo、W、Ti等元素可有效阻止多邊化過(guò)程。高溫δ相存在時(shí)，也能阻礙位錯(cuò)移動(dòng)，故可作為阻止二次邊界形成的組織成分。說(shuō)明雙相金屬具有良好的抗多邊化裂紋性能。有應(yīng)力存在能加速多邊化的過(guò)程。因此，增大應(yīng)力是不利的。溫