焊接热裂纹是在焊接过程中,焊缝金属在热状态下产生的裂纹。这种裂纹的形成温度通常接近焊缝金属的固相线。因此,热裂纹的断口由于经历了高温环境,常会出现氧化、发黑或变色现象。根据裂纹的成因,焊接热裂纹可以分为三类:结晶裂纹、液化裂纹和多变化裂纹。
焊接预热加热电源
结晶裂纹,也被称为凝固裂纹,主要产生在焊缝的凝固结晶过程中。在这个过程中,由于凝固金属的收缩,会产生拉应力。同时,凝固过程中的杂质偏析会导致低熔点共晶相在晶界聚集,形成液态薄膜。这两者的共同作用会导致沿晶开裂。这种裂纹主要出现在含杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢和某些铝合金焊缝中,且常位于焊缝的中心位置。
焊接预热加热电源
液化裂纹的产生机理与结晶裂纹类似,但出现在近缝区、母材和多层焊的层间部位。在焊接过程中,由于热循环的影响,近缝区母材或焊缝层间金属在晶间会出现低熔点液化,并在拉应力作用下导致沿晶开裂。
柔性加热带
多变化裂纹,又被称为高温低塑性裂纹,是由焊缝金属中的大量位错在高温和应力作用下运动形成的。这些位错在不同晶面上的运动和缓移、攀移,导致垂直于位错缓移面排列的位错强降低体系能量,形成压间。这种多变化现象会导致大量径的缺陷,如微错等,迁移和聚集产生二次边界。这种多变化边界在高温下强度和塑性很低,稍有应力便沿着这种二次边界开裂。多变化裂纹主要发生在纯金属和单向二次铁合金的暗缝中,个别情况下也会出现在热影响区。与液态薄膜无关,这种裂纹的断口粗糙不光滑,没有明显的塑性变形,且裂纹的扩展方向通常是任意的。
柔性加热带
总的来说,焊接热裂纹的形成是一个复杂的过程,涉及到多个因素。对焊接热裂纹的深入研究有助于我们更好地理解和控制焊接过程,提高焊接质量。