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1、YCF（中职）焊接检测技术第2章教学课件2.1 2.1 焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的概念及分类2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布2.3 2.3 焊接缺陷的产生原因及防止措施焊接缺陷的产生原因及防止措施2.4 2.4 焊接缺陷的危害及对产品质量的影响焊接缺陷的危害及对产品质量的影响第第2 2章章 焊接缺陷焊接缺陷 2.1.12.1.12.1.12.1.1焊接缺陷的概念焊接缺陷的概念焊接缺陷的概念焊接缺陷的概念 焊接缺陷是指由焊接过程在焊接接头中发生的金属不连续、不致密焊接缺陷是指由焊接过程在焊接接头中发生的金属不连续、不致密焊接缺陷是指由焊接过程在焊接接头中发生的金属不连
2、续、不致密焊接缺陷是指由焊接过程在焊接接头中发生的金属不连续、不致密或连接不良的现象。焊接结构（件）中一般都存在缺陷，缺陷的存在将或连接不良的现象。焊接结构（件）中一般都存在缺陷，缺陷的存在将或连接不良的现象。焊接结构（件）中一般都存在缺陷，缺陷的存在将或连接不良的现象。焊接结构（件）中一般都存在缺陷，缺陷的存在将影响焊接接头的质量，例如气孔首先影响焊缝的致密性，其次减小焊缝影响焊接接头的质量，例如气孔首先影响焊缝的致密性，其次减小焊缝影响焊接接头的质量，例如气孔首先影响焊缝的致密性，其次减小焊缝影响焊接接头的质量，例如气孔首先影响焊缝的致密性，其次减小焊缝的有效面积，显著降低焊缝的强度和韧性
3、；而裂纹的危害比气孔更为严的有效面积，显著降低焊缝的强度和韧性；而裂纹的危害比气孔更为严的有效面积，显著降低焊缝的强度和韧性；而裂纹的危害比气孔更为严的有效面积，显著降低焊缝的强度和韧性；而裂纹的危害比气孔更为严重，因为裂纹两端的缺口效应会造成严重的应力集中，很容易引起扩展，重，因为裂纹两端的缺口效应会造成严重的应力集中，很容易引起扩展，重，因为裂纹两端的缺口效应会造成严重的应力集中，很容易引起扩展，重，因为裂纹两端的缺口效应会造成严重的应力集中，很容易引起扩展，形成宏观裂纹或整体断裂。因此焊接缺陷的存在将直接影响到焊接结构形成宏观裂纹或整体断裂。因此焊接缺陷的存在将直接影响到焊接结构形成宏观
4、裂纹或整体断裂。因此焊接缺陷的存在将直接影响到焊接结构形成宏观裂纹或整体断裂。因此焊接缺陷的存在将直接影响到焊接结构的安全使用。但是，要获得无缺陷的焊接接头在技术上是相当困难的，的安全使用。但是，要获得无缺陷的焊接接头在技术上是相当困难的，的安全使用。但是，要获得无缺陷的焊接接头在技术上是相当困难的，的安全使用。但是，要获得无缺陷的焊接接头在技术上是相当困难的，也是不经济的。焊接缺陷的种类很多，各类缺陷的形态不同，对接头质也是不经济的。焊接缺陷的种类很多，各类缺陷的形态不同，对接头质也是不经济的。焊接缺陷的种类很多，各类缺陷的形态不同，对接头质也是不经济的。焊接缺陷的种类很多，各类缺陷的形态不
5、同，对接头质量的影响也不相同。因此根据焊接结构（件）使用的场合不同，对其质量的影响也不相同。因此根据焊接结构（件）使用的场合不同，对其质量的影响也不相同。因此根据焊接结构（件）使用的场合不同，对其质量的影响也不相同。因此根据焊接结构（件）使用的场合不同，对其质量要求也不一样，有些结构（件）的焊接接头中允许有一定数量和一定量要求也不一样，有些结构（件）的焊接接头中允许有一定数量和一定量要求也不一样，有些结构（件）的焊接接头中允许有一定数量和一定量要求也不一样，有些结构（件）的焊接接头中允许有一定数量和一定尺寸的缺陷存在，而有些重要结构（件）则不允许存在任何缺陷。评定尺寸的缺陷存在，而有些重要结构
6、（件）则不允许存在任何缺陷。评定尺寸的缺陷存在，而有些重要结构（件）则不允许存在任何缺陷。评定尺寸的缺陷存在，而有些重要结构（件）则不允许存在任何缺陷。评定焊接接头质量优劣的依据是缺陷的种类、大小、数量、形态、分布及危焊接接头质量优劣的依据是缺陷的种类、大小、数量、形态、分布及危焊接接头质量优劣的依据是缺陷的种类、大小、数量、形态、分布及危焊接接头质量优劣的依据是缺陷的种类、大小、数量、形态、分布及危害程度。焊接接头中的缺陷，可通过补焊来修复，或者铲除焊道后重新害程度。焊接接头中的缺陷，可通过补焊来修复，或者铲除焊道后重新害程度。焊接接头中的缺陷，可通过补焊来修复，或者铲除焊道后重新害程度。焊
7、接接头中的缺陷，可通过补焊来修复，或者铲除焊道后重新焊接，有的直接作为判废的依据。焊接，有的直接作为判废的依据。焊接，有的直接作为判废的依据。焊接，有的直接作为判废的依据。2.1 2.1 焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的概念及分类返回下一页 2.1.22.1.22.1.22.1.2焊接缺陷的分类焊接缺陷的分类焊接缺陷的分类焊接缺陷的分类 一般根据焊接缺陷的性质，焊接缺陷大体可分为三种类型：形状尺一般根据焊接缺陷的性质，焊接缺陷大体可分为三种类型：形状尺一般根据焊接缺陷的性质，焊接缺陷大体可分为三种类型：形状尺一般根据焊接缺陷的性质，焊接缺陷大体可分为三种类型：形状尺寸缺陷、结构缺陷和性能缺陷。寸
8、缺陷、结构缺陷和性能缺陷。寸缺陷、结构缺陷和性能缺陷。寸缺陷、结构缺陷和性能缺陷。（1 1 1 1）形状尺寸缺陷。焊接变形，尺寸偏差（比如错边、角度偏差、）形状尺寸缺陷。焊接变形，尺寸偏差（比如错边、角度偏差、）形状尺寸缺陷。焊接变形，尺寸偏差（比如错边、角度偏差、）形状尺寸缺陷。焊接变形，尺寸偏差（比如错边、角度偏差、焊缝尺寸过大或过小）；外形不良（比如焊缝高低不平、外表波形粗劣、焊缝尺寸过大或过小）；外形不良（比如焊缝高低不平、外表波形粗劣、焊缝尺寸过大或过小）；外形不良（比如焊缝高低不平、外表波形粗劣、焊缝尺寸过大或过小）；外形不良（比如焊缝高低不平、外表波形粗劣、焊缝宽窄不齐、焊缝超高
9、、角焊缝焊角不对称、焊缝型面不良、焊缝接焊缝宽窄不齐、焊缝超高、角焊缝焊角不对称、焊缝型面不良、焊缝接焊缝宽窄不齐、焊缝超高、角焊缝焊角不对称、焊缝型面不良、焊缝接焊缝宽窄不齐、焊缝超高、角焊缝焊角不对称、焊缝型面不良、焊缝接头不良）；以及飞溅和虫弧擦伤等。头不良）；以及飞溅和虫弧擦伤等。头不良）；以及飞溅和虫弧擦伤等。头不良）；以及飞溅和虫弧擦伤等。（2 2 2 2）结构缺陷。焊缝外表或内部的气孔、夹渣、未熔合、未焊透、）结构缺陷。焊缝外表或内部的气孔、夹渣、未熔合、未焊透、）结构缺陷。焊缝外表或内部的气孔、夹渣、未熔合、未焊透、）结构缺陷。焊缝外表或内部的气孔、夹渣、未熔合、未焊透、焊瘤、
10、凹坑、咬边和焊接裂纹。焊瘤、凹坑、咬边和焊接裂纹。焊瘤、凹坑、咬边和焊接裂纹。焊瘤、凹坑、咬边和焊接裂纹。（3 3 3 3）性能缺陷。焊接接头的力学性能（如抗拉强度、屈服点、冲击）性能缺陷。焊接接头的力学性能（如抗拉强度、屈服点、冲击）性能缺陷。焊接接头的力学性能（如抗拉强度、屈服点、冲击）性能缺陷。焊接接头的力学性能（如抗拉强度、屈服点、冲击韧性及冷弯角度），化学成分以及其他如耐腐蚀性能等不符合技术标准。韧性及冷弯角度），化学成分以及其他如耐腐蚀性能等不符合技术标准。韧性及冷弯角度），化学成分以及其他如耐腐蚀性能等不符合技术标准。韧性及冷弯角度），化学成分以及其他如耐腐蚀性能等不符合技术标准
11、。根据根据根据根据GB6417.1-2005GB6417.1-2005GB6417.1-2005GB6417.1-2005金属熔化焊接头缺欠分类及说明可将熔焊缺金属熔化焊接头缺欠分类及说明可将熔焊缺金属熔化焊接头缺欠分类及说明可将熔焊缺金属熔化焊接头缺欠分类及说明可将熔焊缺陷分为以下六类。陷分为以下六类。陷分为以下六类。陷分为以下六类。2.1 2.1 焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的概念及分类返回下一页上一页 第一类裂纹。第一类裂纹。第一类裂纹。第一类裂纹。第二类孔穴。第二类孔穴。第二类孔穴。第二类孔穴。第三类固体夹杂。第三类固体夹杂。第三类固体夹杂。第三类固体夹杂。第四类未熔合和未焊透。第四类
12、未熔合和未焊透。第四类未熔合和未焊透。第四类未熔合和未焊透。第五类形状缺陷。第五类形状缺陷。第五类形状缺陷。第五类形状缺陷。第六类其他缺陷。第六类其他缺陷。第六类其他缺陷。第六类其他缺陷。2.1 2.1 焊接缺陷的概念及分类焊接缺陷的概念及分类返回上一页 2.2.12.2.12.2.12.2.1焊接裂纹焊接裂纹焊接裂纹焊接裂纹 裂纹是在焊接应力作用下，接头中局部区域的金属原子结合力遭到裂纹是在焊接应力作用下，接头中局部区域的金属原子结合力遭到裂纹是在焊接应力作用下，接头中局部区域的金属原子结合力遭到裂纹是在焊接应力作用下，接头中局部区域的金属原子结合力遭到破坏所产生的缝隙。根据焊接裂纹的形态及
13、产生原因，可分为冷裂纹破坏所产生的缝隙。根据焊接裂纹的形态及产生原因，可分为冷裂纹破坏所产生的缝隙。根据焊接裂纹的形态及产生原因，可分为冷裂纹破坏所产生的缝隙。根据焊接裂纹的形态及产生原因，可分为冷裂纹（包括延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性裂纹）、热裂纹（包括结晶裂（包括延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性裂纹）、热裂纹（包括结晶裂（包括延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性裂纹）、热裂纹（包括结晶裂（包括延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性裂纹）、热裂纹（包括结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹）、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹。纹、液化裂纹和多边化裂纹）、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹。纹、液化裂纹和多边化裂纹）
14、、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹。纹、液化裂纹和多边化裂纹）、再热裂纹、层状撕裂和应力腐蚀裂纹。各种裂纹的分类及特征见各种裂纹的分类及特征见各种裂纹的分类及特征见各种裂纹的分类及特征见表表表表2-12-12-12-1。根据焊接裂纹的分布形态划分，在裂纹产生的区域上有焊缝裂纹和根据焊接裂纹的分布形态划分，在裂纹产生的区域上有焊缝裂纹和根据焊接裂纹的分布形态划分，在裂纹产生的区域上有焊缝裂纹和根据焊接裂纹的分布形态划分，在裂纹产生的区域上有焊缝裂纹和热影响区裂纹；在相对于焊道的方向上有纵向裂纹和横向裂纹，纵向裂热影响区裂纹；在相对于焊道的方向上有纵向裂纹和横向裂纹，纵向裂热影响区裂纹；在相对于焊
15、道的方向上有纵向裂纹和横向裂纹，纵向裂热影响区裂纹；在相对于焊道的方向上有纵向裂纹和横向裂纹，纵向裂纹的走向与焊缝轴线平行，横向裂纹的走向与焊缝轴线基本垂直；在裂纹的走向与焊缝轴线平行，横向裂纹的走向与焊缝轴线基本垂直；在裂纹的走向与焊缝轴线平行，横向裂纹的走向与焊缝轴线基本垂直；在裂纹的走向与焊缝轴线平行，横向裂纹的走向与焊缝轴线基本垂直；在裂纹的尺寸大小上有宏观裂纹和微观裂纹；在裂纹的分布上有表面裂纹、纹的尺寸大小上有宏观裂纹和微观裂纹；在裂纹的分布上有表面裂纹、纹的尺寸大小上有宏观裂纹和微观裂纹；在裂纹的分布上有表面裂纹、纹的尺寸大小上有宏观裂纹和微观裂纹；在裂纹的分布上有表面裂纹、内部
16、裂纹和弧坑裂纹；相对于焊缝垂直面的位置上有焊趾裂纹、根部裂内部裂纹和弧坑裂纹；相对于焊缝垂直面的位置上有焊趾裂纹、根部裂内部裂纹和弧坑裂纹；相对于焊缝垂直面的位置上有焊趾裂纹、根部裂内部裂纹和弧坑裂纹；相对于焊缝垂直面的位置上有焊趾裂纹、根部裂纹、焊道下裂纹和层状撕裂等。这些焊接裂纹的分布形态如纹、焊道下裂纹和层状撕裂等。这些焊接裂纹的分布形态如纹、焊道下裂纹和层状撕裂等。这些焊接裂纹的分布形态如纹、焊道下裂纹和层状撕裂等。这些焊接裂纹的分布形态如图图图图2-12-12-12-1所示。所示。所示。所示。2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布返回下一页 1.1.1.1.冷裂纹冷
17、裂纹冷裂纹冷裂纹 冷裂纹是焊接生产中最为普遍的一种裂纹，它是焊后冷至较低温度冷裂纹是焊接生产中最为普遍的一种裂纹，它是焊后冷至较低温度冷裂纹是焊接生产中最为普遍的一种裂纹，它是焊后冷至较低温度冷裂纹是焊接生产中最为普遍的一种裂纹，它是焊后冷至较低温度下产生的。对于低合金高强钢，大约在马氏体转变温度下产生的。对于低合金高强钢，大约在马氏体转变温度下产生的。对于低合金高强钢，大约在马氏体转变温度下产生的。对于低合金高强钢，大约在马氏体转变温度MSMSMSMS附近，由于拘附近，由于拘附近，由于拘附近，由于拘束应力、淬硬组织和扩散氢的共同作用而产生。冷裂纹主要发生在低合束应力、淬硬组织和扩散氢的共同作
18、用而产生。冷裂纹主要发生在低合束应力、淬硬组织和扩散氢的共同作用而产生。冷裂纹主要发生在低合束应力、淬硬组织和扩散氢的共同作用而产生。冷裂纹主要发生在低合金钢、中合金钢、中碳和高碳钢的焊接热影响区。个别情况下，如焊接金钢、中合金钢、中碳和高碳钢的焊接热影响区。个别情况下，如焊接金钢、中合金钢、中碳和高碳钢的焊接热影响区。个别情况下，如焊接金钢、中合金钢、中碳和高碳钢的焊接热影响区。个别情况下，如焊接超高强钢或某些钛合金时，冷裂纹也出现在焊缝金属上。超高强钢或某些钛合金时，冷裂纹也出现在焊缝金属上。超高强钢或某些钛合金时，冷裂纹也出现在焊缝金属上。超高强钢或某些钛合金时，冷裂纹也出现在焊缝金属上
19、。冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或物理、化学冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或物理、化学冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或物理、化学冷裂纹的起源多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或物理、化学不均匀的氢聚集的局部地带。冷裂纹有时沿晶界扩展，有时穿晶前进，不均匀的氢聚集的局部地带。冷裂纹有时沿晶界扩展，有时穿晶前进，不均匀的氢聚集的局部地带。冷裂纹有时沿晶界扩展，有时穿晶前进，不均匀的氢聚集的局部地带。冷裂纹有时沿晶界扩展，有时穿晶前进，这取决于焊接接头的金相组织、应力状态和扩散氢的含量。较多的是沿这取决于焊接接头的金相组织、应力状态和扩散氢的含量。较多
20、的是沿这取决于焊接接头的金相组织、应力状态和扩散氢的含量。较多的是沿这取决于焊接接头的金相组织、应力状态和扩散氢的含量。较多的是沿晶为主兼有穿晶的混合型断裂：裂纹的分布与最大应力方向有关。纵向晶为主兼有穿晶的混合型断裂：裂纹的分布与最大应力方向有关。纵向晶为主兼有穿晶的混合型断裂：裂纹的分布与最大应力方向有关。纵向晶为主兼有穿晶的混合型断裂：裂纹的分布与最大应力方向有关。纵向应力大，则出现横向冷裂纹；横向应力大，则出现纵向冷裂纹。应力大，则出现横向冷裂纹；横向应力大，则出现纵向冷裂纹。应力大，则出现横向冷裂纹；横向应力大，则出现纵向冷裂纹。应力大，则出现横向冷裂纹；横向应力大，则出现纵向冷裂纹
21、。冷裂纹可以在焊后立即出现，有时却要经过一段时间，如几小时、冷裂纹可以在焊后立即出现，有时却要经过一段时间，如几小时、冷裂纹可以在焊后立即出现，有时却要经过一段时间，如几小时、冷裂纹可以在焊后立即出现，有时却要经过一段时间，如几小时、几天甚至更长时间才出现。开始时少量出现，随时间增长逐渐增多和扩几天甚至更长时间才出现。开始时少量出现，随时间增长逐渐增多和扩几天甚至更长时间才出现。开始时少量出现，随时间增长逐渐增多和扩几天甚至更长时间才出现。开始时少量出现，随时间增长逐渐增多和扩展。对于这类不是在焊后立即出现的冷裂纹称为延迟裂纹，它是冷裂纹展。对于这类不是在焊后立即出现的冷裂纹称为延迟裂纹，它是
22、冷裂纹展。对于这类不是在焊后立即出现的冷裂纹称为延迟裂纹，它是冷裂纹展。对于这类不是在焊后立即出现的冷裂纹称为延迟裂纹，它是冷裂纹中较为常见的一种形态。中较为常见的一种形态。中较为常见的一种形态。中较为常见的一种形态。2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布返回下一页上一页 根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹也有不同的类别，大致可以分根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹也有不同的类别，大致可以分根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹也有不同的类别，大致可以分根据被焊钢种和结构的不同，冷裂纹也有不同的类别，大致可以分为三类：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）和低塑性裂纹。为三类：延迟裂纹、淬
23、硬脆化裂纹（淬火裂纹）和低塑性裂纹。为三类：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）和低塑性裂纹。为三类：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）和低塑性裂纹。（1 1 1 1）延迟裂纹。延迟裂纹的出现有一定的孕育期（又叫潜伏期），）延迟裂纹。延迟裂纹的出现有一定的孕育期（又叫潜伏期），）延迟裂纹。延迟裂纹的出现有一定的孕育期（又叫潜伏期），）延迟裂纹。延迟裂纹的出现有一定的孕育期（又叫潜伏期），具有延迟现象。延迟裂纹的产生决定于钢种的淬硬倾向、焊接接头的应具有延迟现象。延迟裂纹的产生决定于钢种的淬硬倾向、焊接接头的应具有延迟现象。延迟裂纹的产生决定于钢种的淬硬倾向、焊接接头的应具有延迟现象。延迟裂纹的产
24、生决定于钢种的淬硬倾向、焊接接头的应力状态和熔敷金属中的扩散氢含量，其中扩散氢起着非常特殊的作用。力状态和熔敷金属中的扩散氢含量，其中扩散氢起着非常特殊的作用。力状态和熔敷金属中的扩散氢含量，其中扩散氢起着非常特殊的作用。力状态和熔敷金属中的扩散氢含量，其中扩散氢起着非常特殊的作用。根据延迟裂纹发生和分布位置的特征，可分为三类。根据延迟裂纹发生和分布位置的特征，可分为三类。根据延迟裂纹发生和分布位置的特征，可分为三类。根据延迟裂纹发生和分布位置的特征，可分为三类。焊趾裂纹。起源于母材与焊缝交界的焊趾处，并有明显应力集中焊趾裂纹。起源于母材与焊缝交界的焊趾处，并有明显应力集中焊趾裂纹。起源于母材
25、与焊缝交界的焊趾处，并有明显应力集中焊趾裂纹。起源于母材与焊缝交界的焊趾处，并有明显应力集中的部位（如咬肉处）。裂纹从表面出发，往厚度的纵深方向扩展，止于的部位（如咬肉处）。裂纹从表面出发，往厚度的纵深方向扩展，止于的部位（如咬肉处）。裂纹从表面出发，往厚度的纵深方向扩展，止于的部位（如咬肉处）。裂纹从表面出发，往厚度的纵深方向扩展，止于近缝区粗晶部分的边缘，一般沿纵向发展，如近缝区粗晶部分的边缘，一般沿纵向发展，如近缝区粗晶部分的边缘，一般沿纵向发展，如近缝区粗晶部分的边缘，一般沿纵向发展，如图图图图2-22-22-22-2所示。所示。所示。所示。根部裂纹（焊根裂纹）。起源于坡口的根部间隙处
26、，根据应力集根部裂纹（焊根裂纹）。起源于坡口的根部间隙处，根据应力集根部裂纹（焊根裂纹）。起源于坡口的根部间隙处，根据应力集根部裂纹（焊根裂纹）。起源于坡口的根部间隙处，根据应力集中源的位置与母材及焊接金属的强度水平的不同，裂纹可以起源于母材中源的位置与母材及焊接金属的强度水平的不同，裂纹可以起源于母材中源的位置与母材及焊接金属的强度水平的不同，裂纹可以起源于母材中源的位置与母材及焊接金属的强度水平的不同，裂纹可以起源于母材的近缝区金属。在近缝区中大体平行于熔合线扩展，或再进入焊缝金属的近缝区金属。在近缝区中大体平行于熔合线扩展，或再进入焊缝金属的近缝区金属。在近缝区中大体平行于熔合线扩展，或
27、再进入焊缝金属的近缝区金属。在近缝区中大体平行于熔合线扩展，或再进入焊缝金属中；也可以起源于焊缝金属的根部，在焊缝中扩展，如中；也可以起源于焊缝金属的根部，在焊缝中扩展，如中；也可以起源于焊缝金属的根部，在焊缝中扩展，如中；也可以起源于焊缝金属的根部，在焊缝中扩展，如图图图图2-22-22-22-2所示。所示。所示。所示。焊道下裂纹。产生在靠近焊道之下的热影响区内部，距熔合线焊道下裂纹。产生在靠近焊道之下的热影响区内部，距熔合线焊道下裂纹。产生在靠近焊道之下的热影响区内部，距熔合线焊道下裂纹。产生在靠近焊道之下的热影响区内部，距熔合线0.10.10.10.10.2mm0.2mm0.2mm0.2
28、mm处，该处常常组织粗大。处，该处常常组织粗大。处，该处常常组织粗大。处，该处常常组织粗大。2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布返回下一页上一页 裂纹走向大体与熔合线平行，一般不显露于焊缝表面，如裂纹走向大体与熔合线平行，一般不显露于焊缝表面，如裂纹走向大体与熔合线平行，一般不显露于焊缝表面，如裂纹走向大体与熔合线平行，一般不显露于焊缝表面，如图图图图2-22-22-22-2所示。所示。所示。所示。（2 2 2 2）淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）。一些淬硬倾向很大的钢种，焊接）淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）。一些淬硬倾向很大的钢种，焊接）淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）。一些淬硬倾向很大的钢种
29、，焊接）淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）。一些淬硬倾向很大的钢种，焊接时即使没有氢的诱发，仅在拘束应力的作用下就能导致开裂。如焊接含时即使没有氢的诱发，仅在拘束应力的作用下就能导致开裂。如焊接含时即使没有氢的诱发，仅在拘束应力的作用下就能导致开裂。如焊接含时即使没有氢的诱发，仅在拘束应力的作用下就能导致开裂。如焊接含碳量较高的碳量较高的碳量较高的碳量较高的Xi-Cr-MoXi-Cr-MoXi-Cr-MoXi-Cr-Mo钢、马氏体不锈钢、工具钢及异种钢等都有可能出钢、马氏体不锈钢、工具钢及异种钢等都有可能出钢、马氏体不锈钢、工具钢及异种钢等都有可能出钢、马氏体不锈钢、工具钢及异种钢等都有可能出现这种裂纹
30、。它完全是由于冷却时发生马氏体相变而脆化造成的，与氢现这种裂纹。它完全是由于冷却时发生马氏体相变而脆化造成的，与氢现这种裂纹。它完全是由于冷却时发生马氏体相变而脆化造成的，与氢现这种裂纹。它完全是由于冷却时发生马氏体相变而脆化造成的，与氢的关系不大，基本上没有延迟现象。焊后常立即出现，在热影响区和焊的关系不大，基本上没有延迟现象。焊后常立即出现，在热影响区和焊的关系不大，基本上没有延迟现象。焊后常立即出现，在热影响区和焊的关系不大，基本上没有延迟现象。焊后常立即出现，在热影响区和焊缝上都可能发生。缝上都可能发生。缝上都可能发生。缝上都可能发生。（3 3 3 3）低塑性裂纹。对于某些塑性较低的材
31、料，冷至低温时，由于收）低塑性裂纹。对于某些塑性较低的材料，冷至低温时，由于收）低塑性裂纹。对于某些塑性较低的材料，冷至低温时，由于收）低塑性裂纹。对于某些塑性较低的材料，冷至低温时，由于收缩而引起的应变超过了材料本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的缩而引起的应变超过了材料本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的缩而引起的应变超过了材料本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的缩而引起的应变超过了材料本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的裂纹。例如，铸铁补焊、堆焊硬质合金和焊接高铬合金时，就容易出现裂纹。例如，铸铁补焊、堆焊硬质合金和焊接高铬合金时，就容易出现裂纹。例如，铸铁补焊、堆焊硬质合金和焊
32、接高铬合金时，就容易出现裂纹。例如，铸铁补焊、堆焊硬质合金和焊接高铬合金时，就容易出现这类裂纹。通常也是焊后立即产生，无延迟现象。这类裂纹。通常也是焊后立即产生，无延迟现象。这类裂纹。通常也是焊后立即产生，无延迟现象。这类裂纹。通常也是焊后立即产生，无延迟现象。2.2.2.2.热裂纹热裂纹热裂纹热裂纹 热裂纹是在焊接时高温下产生的。它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。热裂纹是在焊接时高温下产生的。它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。热裂纹是在焊接时高温下产生的。它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。热裂纹是在焊接时高温下产生的。它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金等）
33、，根据所焊材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金等），根据所焊材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金等），根据所焊材料不同（低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金等），2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布返回下一页上一页 产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同。根据产生的产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同。根据产生的产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同。根据产生的产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同。根据产生的原因，热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。原因，热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。原因，热裂
34、纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。原因，热裂纹可分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。（1 1 1 1）结晶裂纹。结晶裂纹又称凝固裂纹，是在焊缝凝固过程的后期）结晶裂纹。结晶裂纹又称凝固裂纹，是在焊缝凝固过程的后期）结晶裂纹。结晶裂纹又称凝固裂纹，是在焊缝凝固过程的后期）结晶裂纹。结晶裂纹又称凝固裂纹，是在焊缝凝固过程的后期形成的，是焊接生产中最为常见的热裂纹之一。结晶裂纹多产生在焊缝形成的，是焊接生产中最为常见的热裂纹之一。结晶裂纹多产生在焊缝形成的，是焊接生产中最为常见的热裂纹之一。结晶裂纹多产生在焊缝形成的，是焊接生产中最为常见的热裂纹之一。结晶裂纹多产生在焊缝中，呈纵向分布
35、在焊缝中心。也有呈弧形分布在焊缝中心线两侧，而且中，呈纵向分布在焊缝中心。也有呈弧形分布在焊缝中心线两侧，而且中，呈纵向分布在焊缝中心。也有呈弧形分布在焊缝中心线两侧，而且中，呈纵向分布在焊缝中心。也有呈弧形分布在焊缝中心线两侧，而且这些弧形裂纹与焊波呈垂直分布，纵向裂纹较长、较深，而弧形裂纹较这些弧形裂纹与焊波呈垂直分布，纵向裂纹较长、较深，而弧形裂纹较这些弧形裂纹与焊波呈垂直分布，纵向裂纹较长、较深，而弧形裂纹较这些弧形裂纹与焊波呈垂直分布，纵向裂纹较长、较深，而弧形裂纹较短、较浅。弧坑裂纹也属结晶裂纹，它产生于焊缝的收尾处。短、较浅。弧坑裂纹也属结晶裂纹，它产生于焊缝的收尾处。短、较浅。
36、弧坑裂纹也属结晶裂纹，它产生于焊缝的收尾处。短、较浅。弧坑裂纹也属结晶裂纹，它产生于焊缝的收尾处。结晶裂纹尽管形态、分布和走向有区别，但都有一个共同特点，即结晶裂纹尽管形态、分布和走向有区别，但都有一个共同特点，即结晶裂纹尽管形态、分布和走向有区别，但都有一个共同特点，即结晶裂纹尽管形态、分布和走向有区别，但都有一个共同特点，即所有结晶裂纹都是沿一次结晶的晶界分布，特别是沿柱状晶的晶界分布。所有结晶裂纹都是沿一次结晶的晶界分布，特别是沿柱状晶的晶界分布。所有结晶裂纹都是沿一次结晶的晶界分布，特别是沿柱状晶的晶界分布。所有结晶裂纹都是沿一次结晶的晶界分布，特别是沿柱状晶的晶界分布。焊缝中心线两侧
37、的弧形裂纹是在平行生长的柱状晶晶界上形成的。在焊焊缝中心线两侧的弧形裂纹是在平行生长的柱状晶晶界上形成的。在焊焊缝中心线两侧的弧形裂纹是在平行生长的柱状晶晶界上形成的。在焊焊缝中心线两侧的弧形裂纹是在平行生长的柱状晶晶界上形成的。在焊缝中心线上的纵向裂纹则恰好是处在从焊缝两侧生成的柱状晶的汇合面缝中心线上的纵向裂纹则恰好是处在从焊缝两侧生成的柱状晶的汇合面缝中心线上的纵向裂纹则恰好是处在从焊缝两侧生成的柱状晶的汇合面缝中心线上的纵向裂纹则恰好是处在从焊缝两侧生成的柱状晶的汇合面上。上。上。上。由于是在高温下产生的，多数结晶裂纹的断口上可以看到氧化的色由于是在高温下产生的，多数结晶裂纹的断口上可
38、以看到氧化的色由于是在高温下产生的，多数结晶裂纹的断口上可以看到氧化的色由于是在高温下产生的，多数结晶裂纹的断口上可以看到氧化的色彩，扫描电镜下观察结晶裂纹的断口具有典型的沿晶开裂特征，断口晶彩，扫描电镜下观察结晶裂纹的断口具有典型的沿晶开裂特征，断口晶彩，扫描电镜下观察结晶裂纹的断口具有典型的沿晶开裂特征，断口晶彩，扫描电镜下观察结晶裂纹的断口具有典型的沿晶开裂特征，断口晶粒表面光滑。粒表面光滑。粒表面光滑。粒表面光滑。2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布返回下一页上一页（2 2 2 2）液化裂纹。在母材近缝区或多层焊的前一焊道因受热作用而在）液化裂纹。在母材近缝区或多层
39、焊的前一焊道因受热作用而在）液化裂纹。在母材近缝区或多层焊的前一焊道因受热作用而在）液化裂纹。在母材近缝区或多层焊的前一焊道因受热作用而在液化晶界上形成的焊接裂纹称液化裂纹。液化裂纹是在高温下的沿晶断液化晶界上形成的焊接裂纹称液化裂纹。液化裂纹是在高温下的沿晶断液化晶界上形成的焊接裂纹称液化裂纹。液化裂纹是在高温下的沿晶断液化晶界上形成的焊接裂纹称液化裂纹。液化裂纹是在高温下的沿晶断裂，如裂，如裂，如裂，如图图图图2 2 2 2一一一一3 3 3 3所示。所示。所示。所示。近缝区上的液化裂纹多发生在母材向焊缝凸进去的部位，该处熔合近缝区上的液化裂纹多发生在母材向焊缝凸进去的部位，该处熔合近缝区
40、上的液化裂纹多发生在母材向焊缝凸进去的部位，该处熔合近缝区上的液化裂纹多发生在母材向焊缝凸进去的部位，该处熔合线向焊缝侧凹进去而过热严重。液化裂纹多为微裂纹，尺寸很小，一般线向焊缝侧凹进去而过热严重。液化裂纹多为微裂纹，尺寸很小，一般线向焊缝侧凹进去而过热严重。液化裂纹多为微裂纹，尺寸很小，一般线向焊缝侧凹进去而过热严重。液化裂纹多为微裂纹，尺寸很小，一般在在在在0.50.50.50.5以下，个别达以下，个别达以下，个别达以下，个别达1mm1mm1mm1mm。主要出现在合金元素较多的高强钢、不锈钢和。主要出现在合金元素较多的高强钢、不锈钢和。主要出现在合金元素较多的高强钢、不锈钢和。主要出现在
41、合金元素较多的高强钢、不锈钢和耐热合金焊件中。耐热合金焊件中。耐热合金焊件中。耐热合金焊件中。（3 3 3 3）多边化裂纹。焊接时在金属多边化晶界上形成的热裂纹称为多）多边化裂纹。焊接时在金属多边化晶界上形成的热裂纹称为多）多边化裂纹。焊接时在金属多边化晶界上形成的热裂纹称为多）多边化裂纹。焊接时在金属多边化晶界上形成的热裂纹称为多边化裂纹。它是由于在高温时塑性很低而造成的，又称为高温低塑性裂边化裂纹。它是由于在高温时塑性很低而造成的，又称为高温低塑性裂边化裂纹。它是由于在高温时塑性很低而造成的，又称为高温低塑性裂边化裂纹。它是由于在高温时塑性很低而造成的，又称为高温低塑性裂纹。这种裂纹多发生
42、在纯金属或单相奥氏体焊缝中，个别也出现在热影纹。这种裂纹多发生在纯金属或单相奥氏体焊缝中，个别也出现在热影纹。这种裂纹多发生在纯金属或单相奥氏体焊缝中，个别也出现在热影纹。这种裂纹多发生在纯金属或单相奥氏体焊缝中，个别也出现在热影响区中。其特点如下。响区中。其特点如下。响区中。其特点如下。响区中。其特点如下。在焊缝金属中裂纹的走向与一次结晶方向并不一致，常以任意方在焊缝金属中裂纹的走向与一次结晶方向并不一致，常以任意方在焊缝金属中裂纹的走向与一次结晶方向并不一致，常以任意方在焊缝金属中裂纹的走向与一次结晶方向并不一致，常以任意方向贯穿于树枝状结晶中。向贯穿于树枝状结晶中。向贯穿于树枝状结晶中。
43、向贯穿于树枝状结晶中。裂纹多发生在重复受热的多层焊层间金属及热影响区中，其位置裂纹多发生在重复受热的多层焊层间金属及热影响区中，其位置裂纹多发生在重复受热的多层焊层间金属及热影响区中，其位置裂纹多发生在重复受热的多层焊层间金属及热影响区中，其位置并不靠近熔合区。并不靠近熔合区。并不靠近熔合区。并不靠近熔合区。2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布返回下一页上一页 裂纹附近常伴随有再结晶晶粒出现。裂纹附近常伴随有再结晶晶粒出现。裂纹附近常伴随有再结晶晶粒出现。裂纹附近常伴随有再结晶晶粒出现。断口无明显的塑性变形痕迹，呈现高温低塑性开裂特征。断口无明显的塑性变形痕迹，呈现高温低塑
44、性开裂特征。断口无明显的塑性变形痕迹，呈现高温低塑性开裂特征。断口无明显的塑性变形痕迹，呈现高温低塑性开裂特征。3.3.3.3.再热裂纹再热裂纹再热裂纹再热裂纹 厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶区消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶区消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶区消除应力热处理或在一
45、定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶区发生的裂纹称为再热裂纹。由于这种裂纹是在再次加热过程中产生的，发生的裂纹称为再热裂纹。由于这种裂纹是在再次加热过程中产生的，发生的裂纹称为再热裂纹。由于这种裂纹是在再次加热过程中产生的，发生的裂纹称为再热裂纹。由于这种裂纹是在再次加热过程中产生的，因此称为再热裂纹，又称为因此称为再热裂纹，又称为因此称为再热裂纹，又称为因此称为再热裂纹，又称为“消除应力处理裂纹消除应力处理裂纹消除应力处理裂纹消除应力处理裂纹”。再热裂纹多发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢和再热裂纹多发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢和再热裂纹多发生在低合金高强钢
46、、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢和再热裂纹多发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢和某些镍基合金的焊接热影响区粗晶区。再热裂纹的敏感温度，根据不同某些镍基合金的焊接热影响区粗晶区。再热裂纹的敏感温度，根据不同某些镍基合金的焊接热影响区粗晶区。再热裂纹的敏感温度，根据不同某些镍基合金的焊接热影响区粗晶区。再热裂纹的敏感温度，根据不同的钢种在的钢种在的钢种在的钢种在550550550550650650650650。这种裂纹具有沿晶开裂的特点，但在本质上与。这种裂纹具有沿晶开裂的特点，但在本质上与。这种裂纹具有沿晶开裂的特点，但在本质上与。这种裂纹具有沿晶开裂的特点，但在本质上与结晶裂纹不同。结
47、晶裂纹不同。结晶裂纹不同。结晶裂纹不同。4.4.4.4.层状撕裂层状撕裂层状撕裂层状撕裂 当焊接大型厚壁结构时，如果在钢板厚度方向受到较大的拉伸应力，当焊接大型厚壁结构时，如果在钢板厚度方向受到较大的拉伸应力，当焊接大型厚壁结构时，如果在钢板厚度方向受到较大的拉伸应力，当焊接大型厚壁结构时，如果在钢板厚度方向受到较大的拉伸应力，就可能在钢板内部出现沿钢板轧制方向发展的具有阶梯状的裂纹，这种就可能在钢板内部出现沿钢板轧制方向发展的具有阶梯状的裂纹，这种就可能在钢板内部出现沿钢板轧制方向发展的具有阶梯状的裂纹，这种就可能在钢板内部出现沿钢板轧制方向发展的具有阶梯状的裂纹，这种裂纹称为层状撕裂。裂纹
48、称为层状撕裂。裂纹称为层状撕裂。裂纹称为层状撕裂。2.2 2.2 焊接缺陷的特征及分布焊接缺陷的特征及分布返回下一页上一页 层状撕裂常出现在层状撕裂常出现在层状撕裂常出现在层状撕裂常出现在T T T T形接头、角接头和十字接头中，如形接头、角接头和十字接头中，如形接头、角接头和十字接头中，如形接头、角接头和十字接头中，如图图图图2-42-42-42-4（a a a a）、）、）、）、（b b b b）、（）、（）、（）、（c c c c）所示，对接接头中很少出现。但当在焊趾和焊根处，由于所示，对接接头中很少出现。但当在焊趾和焊根处，由于所示，对接接头中很少出现。但当在焊趾和焊根处，由于所示，对
49、接接头中很少出现。但当在焊趾和焊根处，由于冷裂纹的诱导也会出现层状撕裂，如冷裂纹的诱导也会出现层状撕裂，如冷裂纹的诱导也会出现层状撕裂，如冷裂纹的诱导也会出现层状撕裂，如图图图图2-42-42-42-4（d d d d）所示。所示。所示。所示。层状撕裂不发生在焊缝上，只产生于热影响区或母材的内部，一般层状撕裂不发生在焊缝上，只产生于热影响区或母材的内部，一般层状撕裂不发生在焊缝上，只产生于热影响区或母材的内部，一般层状撕裂不发生在焊缝上，只产生于热影响区或母材的内部，一般在钢材表面上难以发现。由焊趾或焊根冷裂纹诱发的层状撕裂，有可能在钢材表面上难以发现。由焊趾或焊根冷裂纹诱发的层状撕裂，有可能
50、在钢材表面上难以发现。由焊趾或焊根冷裂纹诱发的层状撕裂，有可能在钢材表面上难以发现。由焊趾或焊根冷裂纹诱发的层状撕裂，有可能在这些部位暴露于金属表面。从焊接接头断面上可以看到，层状撕裂和在这些部位暴露于金属表面。从焊接接头断面上可以看到，层状撕裂和在这些部位暴露于金属表面。从焊接接头断面上可以看到，层状撕裂和在这些部位暴露于金属表面。从焊接接头断面上可以看到，层状撕裂和其他裂纹的明显不同是呈阶梯状形态，裂纹是由基本平行轧制表面的平其他裂纹的明显不同是呈阶梯状形态，裂纹是由基本平行轧制表面的平其他裂纹的明显不同是呈阶梯状形态，裂纹是由基本平行轧制表面的平其他裂纹的明显不同是呈阶梯状形态，裂纹是由