焊缝冷裂纹

焊接接头冷却到较低温度时(对于钢来说，在马氏体转变开始时温度Ms较低)产生的焊缝开裂。

俗称冷裂，其中又分为延迟开裂、热应力开裂和层状撕裂三种。冷裂纹有时在焊接后立即出现，但有时在几个小时、几天、甚至更长的时间后才出现。这些焊缝经过一段时间后才出现的裂纹称为延迟裂纹。延迟开裂在制造过程中可能不会被发现，在使用过程中可能会造成极其严重的后果。所以它比可卡因更有害。

从冷裂纹的形式来看有以下几种类型:边界裂纹、珠下裂纹和根部裂纹。焊缝与母材连接处的边界裂纹开始延伸母材。珠下裂纹在焊缝下方附近区域，未向母材表面发展。裂纹起源于热影响区焊缝缺口应力集中的根部，并延伸至母材或焊缝。

冷裂原因分析如下:

1、氢气的作用

在焊接温度下，化合物中的部分氢原子以析出氢的状态析出，大量的氢溶解在金属浴中。随着浴槽温度的下降，氢在金属中的溶解度急剧下降。然而，迅速冷却焊池，氢气来不及逸出，留在焊缝金属中。氢在奥氏体和铁素体中的溶解度和扩散能力也有显著差异。

2、淬火效果

焊缝附近区域或冷裂纹形成的金属在相变过程中力学性能迅速变化，应力状态复杂。冷裂主要发生在中碳钢、高碳钢和高强度钢中。这类钢的主要特点是易淬火，奥氏体过热严重，晶粒生长明显。从金属中了解到，奥氏体晶粒粗化容易淬火成粗马氏体，金属焊缝附近的性能退化，特别是塑性滴脆性。此时在复杂焊接应力作用下发生冷裂纹。

通常焊缝金属的碳当量比母材低，因而焊缝在较高温度下发生奥氏体分解，这时焊缝附近区域尚未发生奥氏体。由于氢在焊缝金属中的溶解度突然下降。随着温度的降低，靠近奥氏体相变的焊缝区域温度很低，氢的溶解度较低，扩散也很弱。于是再以氢气的状态进入金属的细小孔隙而引起很大的压力，使金属局部具有很大的应力，从而形成冷裂纹。