第4章 焊接缺陷及其控制

第4章焊接缺陷及其控制,第4章焊接缺陷及其控制,缺陷种类气孔、夹渣、裂纹、未焊透、未熔合咬边、焊瘤、凹坑、未焊满、未焊透、未熔合、烧穿、弧坑缩孔、电弧擦伤、其他表面缺陷4.1焊缝中的偏析和夹杂4.1.1偏析4.1.2夹杂的形成及控制夹杂分为非金属夹杂和金属夹杂两大类。.金属夹渣:指钨、铜等金属颗粒残留在焊缝之中,习惯上称为夹钨、夹铜。b.非金属夹渣:指未熔的焊条药皮或焊剂、硫化物、氧化物、氮化物残留于焊缝之中。1、夹杂的形成（1）夹渣形成原因夹渣是指焊后溶渣残存在焊缝中的现象。1）由操作原因引：起如多道焊层间渣未清理干净；2）坡口设计不当；3）焊接规范不当4）熔渣粘度过高、质量密度大。（2）反应生成新相氧化物、氮化物，弥散分布于焊缝中。冶金反应不完全,脱渣性不好。（3）异种金属进入熔池TIG焊电流过大，电弧过短。,2、危害影响力学性能：硬度塑性及韧性。3、防止（1）合理选焊材；（2）合适的焊接工艺规范（3）多道焊层间时清理干净熔渣；（4）适当摆动焊条（5）保护好熔池，防止空气进入。4.2焊缝中的气孔气孔是指焊接时,熔池中的气体未在金属凝固前逸出,残存于焊缝之中所形成的空穴。其气体可能是熔池从外界吸收的,也可能是焊接冶金过程中反应生成的。气孔分类从其形状上分：球状气孔、条虫状气孔；从数量上可分为：单个气孔和群状气孔；群状气孔又有均匀分布气孔,密集状气孔和链状分布气孔之分；按气孔内气体成分分类：氢气孔、氮气孔、二氧化碳气孔、一氧化碳气孔、氧气孔等。熔焊气孔多为氢气孔和一氧化碳气孔。按气孔生成机理不同分：析出型气孔、反应型气孔。3、裂纹焊缝中原子结合遭到破坏,形成新的界面而产生的缝隙称为裂纹。A、.裂纹的分类根据裂纹尺寸大小,分为三类1)宏观裂纹:肉眼可见的裂纹。(2)微观裂纹:在显微镜下才能发现。(3)超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。从产生温度上看,裂纹分为两类:(1)热裂纹:产生于Ac3线附近的裂纹。一般是焊接完毕即出现,又称结晶裂纹。这种二裂纹主要发生在晶界,裂纹面上有氧化色彩,失去金属光泽。(2)冷裂纹:指在焊毕冷至马氏体转变温度M3点以下产生的裂纹,一般是在焊后一段时间(几小时,几天甚至更长)才出现,故又称延迟裂纹。按裂纹产生的原因分,又可把裂纹分为:(1)再热裂纹:接头冷却后再加热至500700时产生的裂纹。再热裂纹产生于沉淀强化的材料(如含Cr、Mo、V、Ti、Nb的金属)的焊接热影响区内的粗晶区,一般从熔合线向热影响区的粗晶区发展,呈晶间开裂特征。(3)层状撕裂主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。(4)应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。除残余应力或拘束应力的因素外,应力腐蚀裂纹主要与焊缝组织组成及形态有关。B、.裂纹的危害裂纹,尤其是冷裂纹,带来的危害是灾难性的。世界上的压力容器事故除极少数是由于设计不合理,选材不当的原因引起的以外,绝大部分是由于裂纹引起的脆性破坏。C、.热裂纹(结晶裂纹)(1)结晶裂纹的形成机理热裂纹发生于焊缝金属凝固末期,敏感温度区大致在固相线附近的高温区,最常见的热裂纹是结晶裂纹,其生成原因是在焊缝金属凝固过程中,结晶偏析使杂质生成的低熔点共晶物富集于晶界,形成所谓液态薄膜,在特定的敏感温度区(又称脆性温度区)间,其强度极小,由于焊缝凝固收缩而受到拉应力,最终开裂形成裂纹。结晶裂纹最常见的情况是沿焊缝中心长度方向开裂,为纵向裂纹,有时也发生在焊缝内部两个柱状晶之间,为横向裂纹。弧坑裂纹是另一种形态的,常见的热裂纹。热裂纹都是沿晶界开裂,通常发生在杂质较多的碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢等材料气焊缝中(2)影响结晶裂纹的因素a合金元素和杂质的影响碳元素以及硫、磷等杂质元素的增加,会扩大敏感温度区,使结晶裂纹的产生机会增多。b.冷却速度的影响冷却速度增大,一是使结晶偏析加重,二是使结晶温度区间增大,两者都会增加结晶裂纹的出现机会；c.结晶应力与拘束应力的影响在脆性温度区内,金属的强度极低,焊接应力又使这飞部分金属受拉,当拉应力达到一定程度时,就会出现结晶裂纹。(3)防止结晶裂纹的措施a.减小硫、磷等有害元素的含量,用含碳量较低的材料焊接。b.加入一定的合金元素,减小柱状晶和偏析。如铝、锐、铁、镜等可以细化晶粒。,c.采用熔深较浅的焊缝,改善散热条件使低熔点物质上浮在焊缝表面而不存在于焊缝中。d.合理选用焊接规范,并采用预热和后热,减小冷却速度。e.采用合理的装配次序,减小焊接应力。D、.再热裂纹(1)再热裂纹的特征a.再热裂纹产生于焊接热影响区的过热粗晶区。产生于焊后热处理等再次加热的过程中。b.再热裂纹的产生温度:碳钢与合金钢550650奥氏体不锈钢约300c.再热裂纹为晶界开裂(沿晶开裂)。d.最易产生于沉淀强化的钢种中。e.与焊接残余应力有关。(2)再热裂纹的产生机理a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时,阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。E、.冷裂纹.(1)冷裂纹的特征a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。(3)防止冷裂纹的措施a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100150下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。(2)再热裂纹的产生机理a.再热裂纹的产生机理有多种解释,其中模形开裂理论的解释如下:近缝区金属在高温热循环作用下,强化相碳化物(如碳化铁、碳化饥、碳化镜、碳化错等)沉积在晶内的位错区上,使晶内强化强度大大高于晶界强化,尤其是当强化相弥散分布在晶粒内时,阻碍晶粒内部的局部调整,又会阻碍晶粒的整体变形,这样,由于应力松弛而带来的塑性变形就主要由晶界金属来承担,于是,晶界应力集中,就会产生裂纹,即所谓的模形开裂。(3)再热裂纹的防止a.注意冶金元素的强化作用及其对再热裂纹的影响。b.合理预热或采用后热,控制冷却速度。c.降低残余应力避免应力集中。d.回火处理时尽量避开再热裂纹的敏感温度区或缩短在此温度区内的停留时间。E、.冷裂纹.(1)冷裂纹的特征a.产生于较低温度,且产生于焊后一段时间以后,故又称延迟裂纹。b.主要产生于热影响区,也有发生在焊缝区的。c.冷裂纹可能是沿晶开裂,穿晶开裂或两者混合出现。d.冷裂纹引起的构件破坏是典型的脆断。(2)冷裂纹产生机理a.瘁硬组织(马氏体)减小了金属的塑性储备。b.接头的残余应力使焊缝受拉。c.接头内有一定的含氢量。含氢量和拉应力是冷裂纹(这里指氢致裂纹)产生的两个重要因素。一般来说,金属内部原子的排列并非完全有序的,而是有许多微观缺陷。在拉应力的作用下,氢向高应力区(缺陷部位)扩散聚集。当氢聚集到一定浓度时,就会破坏金属中原子的结合键,金属内就出现一些微观裂纹。应力不断作用,氢不断地聚集,微观裂纹不断地扩展,直致发展为宏观裂纹,最后断裂。决定冷裂纹的产生与否,有一个临界的含氢量和一个临界的应力值o当接头内氢的浓度小于临界含氢量,或所受应力小于临界应力时,将不会产生冷裂纹(即延迟时间无限长)。在所有的裂纹中,冷裂纹的危害性最大。(3)防止冷裂纹的措施a.采用低氢型碱性焊条,严格烘干,在100150下保存,随取随用。b.提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度,选择合理的焊接规范,避免焊缝中出现洋硬组织c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力d.焊后及时进行消氢热处理。4、未焊透未焊透指母材金属未熔化,焊缝金属没有进人,接头根部的现象。A、产生未焊透的原因(1)焊接电流小,熔深浅。(2)坡口和间隙尺寸不合理,钝边太大。(3)磁偏吹影响。(4)焊条偏芯度太大(5)层间及焊根清理不良。B、.未焊透的危害未焊透的危害之一是减少了焊缝的有效截面积,使接头强度下降。其次,未焊透焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。未焊透引起的应力集中所造成的危害,比强度下降的危害大得多。未焊透严重降低焊缝的疲劳强度。未焊透可能成为裂纹源,是造成焊缝破坏的重要原因。C、未焊透的防止使用较大电流来焊接是防止未焊透的基本方法。另外,焊角焊缝时,1用交流代替直流以防止磁偏吹,合理设计坡口并加强清理,用短弧焊等措施也可有效防止未焊透的产生。5、未熔合未熔合是指焊缝金属与母材金属,或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。按其所在部位,未熔合可分为坡口未熔合,层间未熔合根部未熔合三种。A、.产生未熔合缺陷的原因(1)焊接电流过小;(2)焊接速度过快;(3)焊条角度不对;(4)产生了弧偏吹现象;旺,(5)焊接处于下坡焊位置,母材未熔化时已被铁水覆盖;(6)母材表面有污物或氧化物影响熔敷金属与母材间的熔化结合等。B、未熔合的危害未熔合是一种面积型缺陷,坡口未熔合和根部未熔合对承载截面积的减小都非常明显,应力集中也比较严重,其危害性仅次于裂纹。C、.未熔合的防止采用较大的焊接电流,正确地进行施焊操作,注意坡口部位的清洁。6、其他缺陷(1)焊缝化学成分或组织成分不符合要求:焊材与母材匹配不当,或焊接过程中元素烧损等原因,容易使焊缝金属的化学成份发生变化,或造成焊缝组织不符合要求。这可能带来焊缝的力学性能的下降,还会影响接头的耐蚀性能。(2)过热和过烧:若焊接规范使用不当,热影响区长时间在高温下停留,会使晶粒变得粗大,即出现过热组织。若温度进一步升高,停留时间加长,可能使晶界发生氧化或局部熔化,出现过烧组织。过热可通过热处理来消除,而过烧是不可逆转的缺陷。(3)白点:在焊缝金属的拉断面上出现的象鱼目状的白色斑,即为自点F白点是由于氢聚集而造成的,危害极大。1单道焊接的热循环特性(2)焊接时温度很快地升高到峰值温度(max。而高温停留时间很短,例如在c3（见铁碳平衡图）以上只有几秒到十几秒钟。冷却速度相当大，往往会引起淬火决定了焊缝凝固时冷却速度极高，在4100/s范围内，比一般的铸锭的冷速高出约104倍，所以极易产生淬硬组织，甚至冷裂纹。(3)熔池过热温度梯度大熔池中部处于热源中心呈过热状态，一般可达2300；而熔池边缘紧邻未熔化的母材处，是过冷的液体金属。因此，从熔池中心到边缘存在了很大的温度梯度。不均匀的温度场将引起不均匀的应力和变形，并造成不均匀的组织和性能变化。,1.析出型气孔氢和氮在液态金属中的溶解度很高，是固态金属几十分倍至几百分倍在高温时熔池和熔滴就有可能吸收大量的氢和氮。而当温度下降时，溶解度随之下降，即熔池开始凝固后，氢和氮的溶解度要发生突变。随着固相增多，液相中氢和的浓度必然增大，并聚集在结晶前沿的液体中，使其浓度升高处于过饱和状态，形成气泡。气泡长大到一定程度上浮，当气泡上浮速度小于结晶速度时就形成氢氮气孔。2、反应型气孔反应型气是在焊接冶金过程产生的气孔。这类气孔主要是CO气孔。CO主要是FeO、O2或其它氧化物与C作用的产物。即C+O=COFeO+C=CO+FeMnO+C=CO+MnSiO2+2C=2CO+SiO碳对氧的亲和力随温度升高而增大高温下碳比铁、锰、硅等元素对氧的亲和力都大些。因此，上述反应主要发生在熔滴区和熔池头部。CO不溶于液态铁中在高温形成后很容易形成气泡并迅速排出，不仅不会形成气孔而且气泡析出时使熔池沸腾有助于其它气体和杂质排出。,但在熔池结晶时，液体金属中的C和FeO的浓度随固相增多而加大造成二者在液体金属某一局部富集，浓度增加促使了以下反应进行：FeO+C=CO+Fe因为生成气孔的CO是在冶金反应后期形成的。这时形成的CO由于温度下降、液体金属粘度增加及冷却快等原因难于从熔池中逸出，熔池开始凝固后而生成的的CO而被围困于树枝晶粒间。生成气孔。因在晶间形成所以该型气孔多呈虫形。4.2.2影响气孔生成的因素影响气孔形成的因素归纳为冶金与工艺两方面而工艺因素往往是通过冶金反应来起作用所以解决气孔的问题冶金因素的作用更为重要。1、气体的来源（1）空气的侵入；（2）焊丝、母材；（3）焊条焊剂吸潮；（4）焊接反应时产生。2、母材对气孔的敏感性（1）液态金属的结晶速度；（2）液态金属的粘度；（3）液态金属的密度。（4）金属的导热系数。3、焊接材料对气孔的影响（1）熔渣的氧化性焊接时熔渣的氧化性强弱对产生气孔的倾向有明显的影响。,无论是酸性氧化物还是碱性氧化物只有当氧化性或还原性在一定范围之内时焊缝才不会产生气孔。当氧化性过强会出现CO气孔，还原性过强则出现氢气孔。酸、碱性熔渣对气孔的敏感性不同，酸性焊条对CO气孔更为敏感。碱性焊条对CO气孔和氢气孔都更为敏感。（2）焊条药皮与焊剂组成物的影响碱性焊条药皮和低碳钢和低合金钢焊剂中加入一定的CaF2在焊接时可与氢、水蒸气反应生成HF。可以有效抑制氢气孔产生。在药皮和焊剂中适量增加氧也有利于防止氢气孔的产生。（3）保护气体的影响活性气体和混合气体有利于减少氢气孔。（4）焊丝成分为避免活性气体易产生CO气孔，在焊丝中加脱氧剂。4、焊接工艺对生成气孔的影响（1）电源极性：直流反接抗气孔能力最好，正接次之，交流最差。（2）低电弧电压（短电弧）有利于防止空气侵入。（3）焊接电流热量，熔池温度高，熔池存在时间长，有利于气体排出。但焊接电流焊缝形状系数。熔深，偏析，同时气泡逸出路程不利于防止气孔。如配合摆动则有利于防止气孔。,4）焊接速度焊接速度熔池存在时间长，有利于气体排出。焊接线能量过小,熔池冷却速度大,不利于气体逸出。4.1.3气孔的防止1、减少气体来源(1)使用的焊条药皮不偏心、不脱落；（2）焊接过程中，焊接保护气体或焊剂不能间断送给；（3）清除焊丝,工作坡口及其附近表面的油污、铁锈、水分和杂物。（4）焊条、焊剂时,按规定烘干。2、焊接材料（1）调整焊条药皮或焊剂的氧化性。（2）焊接有色金属时，适当在惰性气体中加入适量的活性气体。（3）CO2保护焊时焊丝应有充分的脱氧剂。（4）焊接有色金属时，有保证脱氧剂。焊纯镍应选用含铝、钛的焊丝和焊条。焊纯铜时应选硅青铜或磷青铜焊丝。3、工艺措施（1）采用直流反接并用短电弧施焊。（2）焊前预热,减缓冷却速度。（3）用偏强的规范施焊。（4）用法TIG焊焊铝合金时，适当减小的热输入，减少熔池存在时间，减少氢的溶入，（5）用法MIG焊焊铝合金时，适当加大的热输入，延长熔池存在时间，使氢的气泡逸出。,4.3焊接裂纹,随着各种低合金钢高强度钢、中、高合金钢，以及各种合金材料的广泛应用，在焊接生产上带来了许多新的问题，其中较为普遍而又十分重要的是焊接裂纹。焊接裂纹不仅给生产带来许多困难，而且可能带来灾难性的事故据统计，世界上焊接结构所出现的各种事故中，除少数是由于设计不当、选材不合理和运行操作上的问题外，绝大多数是由裂纹而引起的脆性破坏。因此，裂纹是引起焊接结构破坏的主要原因在焊接生产中由于钢种和结构类型的不同，可能出现各种裂纹。裂纹的形态和分布很复杂，有焊缝的表面裂纹、内部裂纹，有热影响区的横向裂纹、纵向裂纹，有焊缝和焊道下的深埋裂纹，也有在弧坑处出现的所谓弧坑裂纹。4.3.1裂纹的种类及特征根据裂纹尺寸大小,分为三类宏观裂纹:肉眼可见的裂纹、微观裂纹:在显微镜下才能发现、超显微裂纹:在高倍数显微镜下才能发现,一般指晶间裂纹和晶内裂纹。按裂纹走向分纵向裂纹、横向裂纹、星形裂纹。按裂纹发生的部位分：焊缝根部裂纹、热影响区根部裂纹、焊道下裂纹、弧坑裂纹。按裂纹产生的的本质分，可以将焊接裂纹分为五大类：热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹,1、热裂纹：于Ac3线以上温度产生的裂纹。包括结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹。2、焊接冷裂纹：在焊后冷却到Ms温度点附近或更低的温度区间逐渐产生的裂纹。也有的要推迟很久才产生，这种裂纹叫作延迟裂纹。3、再热裂纹：含有沉淀强化元素的钢种在焊后再次加热时，在热影响区的粗晶区产生的裂纹，这种裂纹是在焊后重新加热过程中产生的，故称再热裂纹。4、层状撕裂：主要是由于钢材在轧制过程中,将硫化物(MnS)、硅酸盐类等杂质夹在其中,形成各向异性。在焊接应力或外拘束应力的使用下,金属沿轧制方向的杂物开裂。5、应力腐蚀裂纹:在应力和腐蚀介质共同作用下产生的裂纹。4.3.2结晶裂纹焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属的收缩，残余的液体金属不足，不能及时填充，在拉应力作用下发生沿晶开裂，故称结晶裂纹。一般是在固液相线之间结晶完毕即出现，多数情况下，结晶裂纹发生在焊缝断面上，可以看到有氧化色彩，表明这种裂纹是在高温下产生的结晶裂纹大部分沿焊缝树枝状结晶的交界处产生和发展。最常见于沿焊缝中心长度方向开裂。从低碳钢、低合金钢，到奥氏体不锈钢、铝合金和镍基合金等都有产生热裂纹的可能。,1、机理焊缝结晶过程中，因合金的选分结晶，先结晶的金属比较纯，后结晶的金属杂质较多，并富集于晶界上，且这些杂质大都具有较低的熔点。例如，一般碳钢和低合金钢的焊缝含硫量较高时，能形成硫化铁（FeS），而FeS又能与Fe形成熔点只有988的低熔点共晶。钢中的磷、硫等也具有形成低熔点共晶的作用，此外在不锈钢和耐热钢中，硫、磷、硼、锆等也都能形成低熔点共晶。在焊缝金属凝固的过程中，低熔点共晶被排挤在晶界上形成一种所谓“液态间层”。在焊缝金属结晶的过程中，由于收缩而受到了拉伸应力，这时焊缝中的液态薄膜就成了薄弱地带。在拉伸应力的作用下就有可能产生开裂而形成结晶裂纹。,结晶裂纹只有在一定的温度区间内才会产生，该温度区间称脆性温度区间当熔池开始结晶时，有较多的液态金属，它们可以在晶粒间自由流动，此时虽然有拉伸应力存在，但被拉开的缝隙能及时地被流动着的液态金属填满，因此不会产生裂纹当熔池结晶进入到固液阶段时，由于液态金属少（主要是那些低熔点共晶），温度较低流动性变差，无法填充在拉伸应力作用下产生的缝隙，因而易产生裂纹，这个区称为“脆性温度区”。熔池金属完全凝固之后形成的焊缝，受到拉伸应力时，表现出有较好的强度和塑性，不易产生开裂。2、影响结晶裂纹的因素影响结晶裂纹的因素可归纳为冶金因素和力学因素两个方面。（1）冶金因素被焊金属的合金状态图类型、化学成分和焊缝的组织形态等对结晶裂纹有重要影响。,1）合金状态图类型和结晶温度区间随着合金元素含量的增加，结晶温度区间增大，同时脆性温度区的范围（图中的阴影部分）也增大，因此热裂纹倾向也会增加。一直到S点，此时结晶温度区间最大，脆性温度区也最大，裂纹倾向亦最大。当合金元素进一步增多时，结晶温度区间和脆性温度区反而减小，所以裂纹倾向也降低。,虽然合金状态图的类型各有不同，但对产生结晶裂纹的倾向却都有共同的规律，即裂纹倾向随结晶温度区间（即脆性温度区）的增加而增大,2）合金元素合金元素对结晶裂纹的影响十分复杂，但又非常重要，是影响裂纹的最本质的因素。应当指出，多种元素的相互影响，往往比单一元素复杂的多，有时甚至是彼此矛盾的。碳钢和低合金钢中合金元素对结晶裂纹的影响a、硫和磷S、P在钢中能形成多种低熔共晶，使结晶过程中极易形成液态薄膜，因而几乎在各类钢中都会增高结晶裂纹的倾向。S和P在钢中还是一种极易形成偏析的元素，几乎对各种焊接裂纹都比较敏感，因而，用于焊接结构的钢材都要对硫磷严格控制。近年来出现的细晶粒钢和控轧钢，都具有较高的抗裂性能，因为这些钢中的含硫、磷和碳都很低。b、碳碳是钢中影响结晶裂纹的主要元素，并能加剧其它元素的有害作用。碳在钢中的含量大于0.17%（包晶点）时，含碳量，结晶温度区间，结晶裂纹的敏感性。此外，当含碳量大于0.17%时，磷的有害作用显著，故也增大了结晶裂纹的倾向。相和A相中硫、磷的最大溶解度是不同的。硫和磷在钢中的溶解度,随着含碳量的增加，初生相由相转为A相，硫和磷的溶解度降低，析出的硫、磷会富集于晶界上，从而增加裂纹倾向。c、锰锰具有脱硫的作用，同时也能改善硫化物的分布状态，使薄膜状FeS改变为球状分布，从而提高了焊缝的抗裂性。为了防止硫引起的热裂纹，随着钢中含碳量的增加，要相应增加Mn/S的比值。wC0.1%，Mn/S22wC%（0.11,0.125），Mn/S30wC%（0.126,0.165），Mn/S59当含碳量超过包晶点后，因P的作用超过了S，故再增加Mn无意义d、硅是相形成元素，利于消除结晶裂纹，但硅含量超过0.4%时，容易形成硅酸盐夹杂，从而增加了裂纹倾向。e、钛、锆和稀土钛、锆和镧、铈等稀土元素能与硫形成高熔点的硫化物。例如，TiS的熔点为20002100、ZrS熔点为2100、La2S3的熔点为2000以上、CeS的熔点为2450，这些硫化物的熔点比MnS（熔点为1650）还要高，消除热裂纹的效果也更好。f、镍镍在低合金钢中易与硫形成低熔共晶（NiNi3S2共晶的熔点仅为650），因而会引起热裂纹。但钢中加入锰、钛等合金元素后，可以抑制硫的有害作用。,4）焊缝的组织形态焊缝一次结晶后，晶粒大小、形态和方向，以及析出的初生相等对抗裂纹都有很大的影响。晶粒越粗大，柱状晶的方向越明显，则产生热裂纹的倾向就越大。在焊缝及母材中加入一些可以细化晶粒的合金元素（如Ti、Mo、V、Nb、Al及Re等），一方面可以破坏液态薄膜的连续性，另一方面还可以打乱柱状晶的方向。焊接奥氏体不锈钢时，希望得到+A双相焊缝组织，因为焊缝中有少量相可以细化晶粒，还打乱了奥氏体粗大柱状晶的方向性，所以能够提高焊缝的抗裂性。液态薄膜、脆性温度区间是产生结晶裂纹的条件，但如果没有焊接应力导致的焊缝金属的应变，是不会产生裂纹的。焊缝金属所具有的塑性为Pf(T)，在固相线附近，金属的塑性最低为Pmin；焊缝金属在冷却过程中所产生的拉应力导致的应变为e=f(T)，随温度降低应变增大；当焊缝的应变大于金属的最低塑性值时，将产生裂纹。,。,5）力学因素对产生结晶裂纹的影响金属的强度决定于其晶内断裂强度G和晶间断裂强度0，它们都随温度升高而降低，其中0下降更快。当温度达到T0时，G=0，为等强温度。当温度高于T0时，G0，此时如发生断裂必然是晶间断裂，焊接时的热裂纹就属于这种性质。焊缝金属所具有的塑性为Pf(T)，在固相线附近，金属的塑性最低为Pmin；焊缝金属在冷却过程中所产生的拉应力导致的应变为e=f(T)，随温度降低应变增大；当焊缝的应变大于金属的最低塑性值时，将产生裂纹。,产生结晶裂纹的内因：低熔点共晶的物质存在；产生结晶裂纹的外因：焊接拉应力；产生结晶裂纹的条件：偏析、低熔点共晶在晶界上形成一种所谓“液态间层”。3、结晶裂纹的防止措施焊接生产时产生结晶裂纹的影响因素很多，因此应抓住具体情况下的主要矛盾。从冶金上减小熔池的结晶温度区间，控制液态薄膜的数量；另一方面在焊接工艺上尽量减少焊接应力。（1）冶金措施1)控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量为了消除它们的有害作用，应尽可以限制母材和焊接材料中的硫、磷、碳的含量，S、P的含量不得超过0.030.04%。用于低碳钢和低合金钢的焊丝含碳量一般不得超过0.12%。焊接高合金钢时要求更加严格，硫、磷含量必须控制在0.03%以下，焊丝中的含碳量也要严格限制，甚至要求采用超低碳焊丝（0.030.06%）。一些重要的焊接结构应采用碱性焊条或焊剂，以有效地控制有害杂质，防止结晶裂纹。2）改善焊缝组织、细化晶粒合金因素方面向焊缝中加入细化晶粒的元素，如Mo、V、Ti、Nb、Al、稀土等。在焊接奥氏体不锈钢时，为了提高抗裂性、抗腐蚀性，希望得到+A双相焊缝组织（相控制在5%左右）。,3）增多焊缝中易熔共晶的数量，利用其“愈合”裂纹的作用焊接某些结晶裂倾向较大的材料（如高强铝合金）时，特意增多焊缝中易熔共晶的数量，使之具有“愈合”裂纹的作用，也是防止结晶裂纹的有效方法。4）控制熔合比（3）工艺措施焊接规范、预热、接头型式和焊接次序等，改善焊缝上的应力状态。焊接工艺规范适当增加焊接热输入和提高预热温度，可以减小焊接应力，从而降低结晶裂倾向。但增加E会使近缝区的金属过热，提高预热温度又会恶化劳动条件，所以采用这种方法是有限度的。适当的焊接电流和焊速控制合理的熔池形状用合适的焊接规范如小电流、慢焊速；用操作技术如多层多道焊。焊接次序施工时焊接次序是很重要的，同样的焊接方法和焊接材料，只是因为焊接次序不同，可能具有不同的结晶裂纹倾向。总的原则是尽量使大多数焊缝能在较小刚度的条件下焊接，使焊缝的受力较小。4）接头型式焊接接头型式将影响接头的受力状态、熔池的结晶条件和热的分布等，因而会影响结晶裂倾向，这一点在设计和施工时应特别注意。,表面堆焊和熔深较浅的对接焊缝（图a，b）抗裂性较高；在焊接熔深较大的对接和各种角焊缝（包括搭接、T型接头和外角接焊缝等）时，c、d、e、f，这些焊缝所承受的应力正好作用在焊缝的结晶面上，故易引起裂纹。而成形系数较大时，区域偏析对焊缝的抗裂能力影响较小。因此，在焊接对焊接裂纹比较敏感的材料时，选择焊接参数应考虑对成形系数的要求。,采取控制焊接应力的其他措施,4、其他热裂纹介绍（1）液化裂纹LiquationCracking在焊接热循环作用下，母材上近缝区和多层焊的层间金属中，因含有低熔共晶（S、P、Si、Ni等）被重新熔化，在收缩应力作用下，沿奥氏体晶间产生开裂。液化裂纹是在高温下产生的，并沿A晶间断裂，故是热裂纹的一种。液化裂纹主要发生在含Cr、Ni的高强钢，A钢及某些Ni基合金的近缝区或多层焊层间的金属中，若母材或填充金属中S、P、Si、C含量偏高，液化裂纹倾向会增加。这种裂纹一般产生于HAZ靠近熔合线处，沿A晶间开裂，长度和深度在一个到几个晶粒范围内，常小于0.5mm，大多不超过1mm。液化裂纹常为冷裂纹的裂纹源。（2）多边化裂纹焊缝或近缝区在固相线温度以下的高温区间，由于刚凝固的金属存在很多晶格缺陷和严重的物理和化学不均匀性，在一定温度和应力作用下，因晶格缺陷的移动和聚集，便形成了二次边界（多边化边界），在此边界上堆积了大量的晶格缺陷、组织疏松，高温时强度和塑性都很低，只要此时受少许拉伸变形，就会沿多边化的边界开裂，产生多边化裂纹，又称高温低塑性裂纹。多边化裂纹是热裂纹的一种，它的产生与液态薄膜无关，是由于晶格缺陷的存在使金属在高温下塑性低（失塑），在应力作用下产生的。这种裂纹多发生在纯金属和单相A合金的焊缝或近缝区中。,4.3.3焊接冷裂纹（延迟裂纹）的形成与控制1、冷裂纹的危害性及其一般特征（1）冷裂纹的危害性焊接结构由于焊接冷裂纹而带来的危害性十分严重。例如1965年美国制造一台大型合成氨塔，材质为Mn-Cr-Mo-V低合金钢，进行水压时发生了破坏事故，有四块1-2t的碎片飞出46m之远，经检验失效分析，认为是由于施焊时预热温度不足而在热影响区产生冷裂纹而造成的。又如日本某厂在1959-1969年共制造了144台球形容器(HT60-HT80钢)，其中有45台发生了不同程度的裂纹(几乎占1/3)，在这45台球形容器中共检测出1471条裂纹，其中属于冷裂纹就有1248条。国内某石化总厂一台1000m3的液化石油气罐，材质为FG43钢，施工时由于对进口钢材焊接要求不熟悉，焊后经检验发现许多裂纹(其中主要是冷裂纹)，总长达7540mm，占球罐焊缝总长的11.9。事故带来的不仅是设备本身的损失，更重要的是直接威胁人的生命安全，所以引起了世界各国的重视。因此，深入探讨冷裂纹的原因，防止冷裂纹的产生是焊接领域中一项重要的任务。（2）冷裂纹的一般特征高强钢焊接冷裂纹一般是在焊后冷却过程中，Ms点附近或更低的温度区间逐渐产生的，也有的要推迟很久才产生。冷裂纹的起源多发生具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带。冷裂纹的断裂行径，有时是沿晶界扩展，有时是穿晶前进，这要由焊接接头的(金相组织)和(应力状态)及(氢的含量)等而定。这一点不像热裂纹那样，都是沿晶界开裂。该裂纹具有沿晶和穿晶的混合形态。,冷裂纹可以在焊后立即出现，也有时要经过一段时间(几小时，几天甚至更长)才出现。开始少量出现，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”，它是冷裂纹中比较普遍的一种形态。由于延迟裂纹需延迟一段时间，甚至在使用过程中才出现，所以它的危害性就更为严重。冷裂纹主要发生部位：在高、中碳钢，低、中合金高强钢的焊接热影响区，但有些金属，如某些超高强钢、钛及钛合金等，有时冷裂纹也发生在焊缝金属中。（3）冷裂纹的种类在焊接生产中由于采用的钢种、焊接材料不同，结构的类型、刚度，以及施工的具体条件不同，可能出现各种形态的冷裂纹。按裂纹产生的主要原因分有延迟裂纹（氢致裂纹）、淬硬脆化裂纹和低塑性脆化裂纹。然而，在生产上经常遇到的主要是延迟裂纹，因此本节重点讨论低合金高强钢的延迟裂纹问题。延迟裂纹还可以进一步分类，常见的有以下三种：1）焊趾裂纹（焊趾：焊缝表面与母材交界处）这种裂纹起源于母材与焊缝交界处，并有明显应力集中部位(如咬肉：母材部分未焊满)。裂纹的走向经常与焊道平行，一般由焊趾表面开始向母材的深处扩展。2）焊道下裂纹这种裂纹经常发生在淬硬倾向较大、含氢量较高的焊接热影响区。一般情况下裂纹走向与熔合线平行，但也有垂直熔合线的。,3）根部裂纹这种裂纹是延迟裂纹中比较常见的一种形态，主要发生在含氢量较高、预热温度不足的情况下。这种裂纹与焊趾裂纹相似，起源于焊缝根部应力集中最大的部位。根部裂纹可能出现在热影响区的粗晶段，也可能出现在焊缝金属中，这决定于母材和焊缝的强韧程度，以及根部的形状。2、焊接冷裂纹的机理大量的生产实践和理论研究证明，钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及其分布，以及接头所承受的拘束应力状态是高强钢焊接时产生冷裂纹的三大主要因素。这三个因素在一定条件下是相互联系和相互促进的。（1）钢种的淬硬倾向钢种的淬硬倾向主要决定于化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件等。焊接时，钢种的淬硬倾向越大，越易产生裂纹。1）形成脆硬的马氏体组织马氏体是碳在a铁中的过饱和固溶体，碳原子以间隙原子存在于晶格之中，使铁原子偏离平衡位置，晶格发生较大的畸变，致使组织处于硬化状态。特别是在焊接条件下，近缝区的加热温度很高（达1350-1400），使奥氏体晶粒发生严重长大，当快速冷却时，粗大的奥氏体将转变为粗大的马氏体。从金属的强度理论可以知道，马氏体是一种脆硬的组织，发生断裂时将消耗较低的能量，因此，焊接接头有马氏体存在时，裂纹易于形成和扩展。钢组织与性能的关系其冷裂敏感由到大：铁素体铁素体+珠光体珠光体下贝氏体条状马氏体上贝氏体粒状贝氏体岛状M+A组元片状马氏体,2）淬硬会形成更多的晶格缺陷金属在热力不平衡的条件下会形成大量的晶格缺陷。这些晶格缺陷已查明，主要是空位和位错。用透射电镜观察，条状马氏体内部的亚结构位错密度约为0.3-0.91012/cm2。研究表明，随焊接热影响区的热应变量增加，位错密度也随之增加。在应力和热力不平衡的条件下，空位和位错都会发生移动和聚集，当它们的浓度达到一定的临界值后，就会形成裂纹源。在应力的继续作用下，就会不断地发生扩展而形成宏观的裂纹。为了识别淬硬的程度，常以硬度作为标志，所以在焊接方面常用热影响区的最高硬度Hmax作为评定某些高强钢的淬硬倾向。(2)氢的作用氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一，并且有延迟的特征，因此，在许多文献上把氢引起的延迟裂纹称为“氢致裂纹”或称“氢助裂纹”。1)试验研究证明，高强钢焊接接头的含氢量越高，则裂纹的敏感性越大，当局部地区的含氢量达到某一临界值时，便开始出现裂纹。此值称为产生裂纹的临界含氢量Hcr。各种钢产生冷裂的Hcr值是不同的，它与钢的化学成分、刚度、预热温度，以及冷却条件等有关。实验证明，钢中的含氢量分为两部分，即残余氢量和扩散氢量。一般情况下，残余氢含量很少，并且在300以下的焊接区扩散氢变化时，残余氢含量基本不变。因此，可以认为，是扩散氢对冷裂的产生和扩展起了决定性的作用。,。,因为冷裂纹一般都在Ms点以下产生，较高的温度下大部分扩散氢均已逸出金属，实际上它不会起致裂作用，只有在较低温度下的扩散氢才具有致裂的作用，这一部分扩散氢可以称为“残余扩散氢”。试验研究表明，焊接高强钢冷至100附近时，氢在某些部位发生聚集而起致裂作用，因此，冷至100时的残余扩散氢(HR100)才是致裂的有效氢含量。求焊接时HR100之值可有两种途径，一种是实测，即将测氢的试件焊后冷至100时再放入冰水，然后迅速放入集气器中，测定氢含量；另一种是根据Fick扩散定律建立方程求解。1)氢的来源及焊缝中的含氢量焊接材料中的水分、焊件坡口处的铁锈、油污，以及环境湿度等都是焊缝中富氢的来源。焊缝中的含氢量与焊条类型、烘干温度和焊后的冷却速度等有关。金属组织对氢扩散的影响氢在不同金属组织中的溶解度和扩散系数不同，因此氢在不同金属中的行为也有很大差别，如下图所示。,氢在铁中的溶解度（a）及在不同组织钢中扩散速度（b）,2)金属组织对氢扩散的影响氢在奥氏体中的溶解度远比在铁素体中的溶解度大，并且随温度的增高而增加。因此，在焊接时由奥氏体转变为铁素体时，氢的溶解度急剧下降(图a)，而氢的扩散速度恰好相反，由奥氏体转变为铁素体时突然增大，由图b可见，氢在奥氏体钢中必须在高温下才有足够的扩散速度。焊接时在高温作用下，将有大量的氢溶解在溶池中，在随后的冷却和凝固过程中，由于溶解度的急剧降低，氢极力逸出，但因冷却很快，使氢来不及逸出而保留在焊缝金属中，使焊缝中的氢处于过饱和状态，因而氢要极力进行扩散。氢在不同组织中的扩散速度，主要决定于它的扩散系数D。氢在不同组织中的扩散系数,3）氢在致裂过程中的动态行为在焊接过程中，由于热源的高温作用，焊缝金属中溶解了很多的氢，冷却时又极力进行扩散和逸出，原子氢从焊缝向热影响区扩散的情况如图所示：,高强钢热影响区延迟裂纹的形成过程,由于焊缝的含碳量低于母材，因此焊缝在较高的温度就发生相变，即由奥氏体分解为铁素体、珠光体、贝氏体以及低碳马氏体等。,此时母材热影响区金属尚未开始奥氏体分解。当焊缝由奥氏体转变为铁素体、珠光体等组织时，氢的溶解度突然下降.,而氢在铁素体、珠光体中的扩散速度很快，因此氢就很快地从焊缝越过熔合线ab向尚未发生分解的奥氏体热影响区扩散。,由于氢在奥氏体中的扩散速度较小，不能很快把氢扩散到距熔合线较远的母材中去，因而在熔合线附近就形成了富氢地带。,由于氢在奥氏体中的扩散速度较小，不能很快把氢扩散到距熔合线较远的母材中去，因而在熔合线附近就形成了富氢地带。,当滞后相变的热影响区由奥氏体向马氏体转变时，氢便以过饱和状态残留在马氏体中，促使这个地区进一步脆化。,如果这个部位有缺口效应，并且氢的浓度足够高时，就可能产生根部裂纹或焊趾裂纹。若氢的浓度更高。可使马氏体更加脆化，也可能产生焊道下裂纹。,4延迟裂纹的开裂机理,钢中的延迟裂纹只在一定的温度区间-100+100；冷裂纹的延迟行为主要由氢引起氢的应力扩散理论：缺陷（裂源）-应力作用-缺陷前沿三向应力区-氢扩散聚集（氢浓度）-应力和阻碍位错移动-变脆-应力加大-缺陷扩展形成裂纹,延迟断裂时间与应力的关系（充氢钢恒载拉伸试验）,(3)焊接接头的应力状态高强钢焊接时产生延迟裂纹不仅决定于钢的淬硬倾向和氢的有害作用，而且还决定于焊接接头所处的应力状态，甚至在某些情况下，应力状态还起决定性的作用。实验研究证明，在焊接条件下主要存在以下几种应力：1）不均匀加热及冷却过程中所产生的热应力在焊接时，焊接区由于受热而发生膨胀，因而承受压应力，冷却时焊接区收缩，由于收缩又承受拉应力，一直到焊后将会产生不同程度的残余应力。这种应力的大小与母材和填充金属的热物理性质有关，同时也与结构的刚度有关。对于屈服强度较小的低碳钢残余应力可达s的1.2倍。在应力的作用下2）金属相变时产生的组织应力高强钢奥氏体分解时(析出铁素体，珠光体、马氏体等)会引起体积膨胀，而且转变后的组织都具有较小的膨胀系数，如下表所示。,由于相变时的体积膨胀，将会减轻焊后收缩时产生的拉伸应力，从这点出发，相变应力反而会降低冷裂倾向，这方面已被近年来的试验研究所证实。各种钢的相变温度范围及所引起的应变,3）结构自身拘束条件所造成的应力这种应力包括结构的刚度、焊缝位置、焊接顺序、构件的自重、负载情况；一般来讲，板厚越大，则拘束度也越大。其他受热部位冷却过程中的收缩等均会使焊接接头承受不同的应力。以上焊接接头所承受的三种应力，都是钢结构焊接时不可避免的，但它们都受到各种条件的拘束，因此把上述三种应力的综合作用统称为拘束应力。为了便于分析研究，有人把拘束应力又分为“内拘束应力”(即热应力和相变应力)和“外拘束应力”(结构刚度、焊接顺序、受载情况等所造成的应力)。一同样钢种和同样板厚，由于接头的坡口形式不同，即使拘束度相同，也会产生不同的拘束应力，拘束应力按下列顺序增加：正Y形，X形，斜Y形，K形，半V形。高强钢焊接时产生冷裂纹的机理在于钢材淬硬之后受氢的侵袭和诱发，使之脆化，在拘束应力的作用下产生了裂纹。大量的实践和研究证明，产生焊接冷裂纹的原因就是由上述三大因素综合作用的结果。产生冷裂纹的力学行为并不是一般的平均拘束应力，而是在某一敏感部位(如有缺口、内部缺陷等)达到比平均应力更大的应力场，致使开裂。氢的作用也不是熔敷金属中的平均含氢量，而是冷至150-100时残余扩散氢发生聚集造成临界状态的氢量。钢的淬硬也不是单纯化学成分所能表达(Pcm)，如果采用硬度或脆化度来反映钢的淬硬可能更为合理，因为它不仅反映了化学成分，同时也反映了组织形态的影响。,(4)焊接工艺对冷裂纹的影响施工中所采用的焊接工艺，如焊接材料、焊接线能量、焊前预热、后热、多层焊，以及焊接顺序等对冷裂纹均有不同程度的影响。1）焊接线能量的影响对于一些重要结构，应严格控制焊接线能量。焊接线能量过大，近缝区晶粒粗大，降低接头的抗裂性能；焊接线能量过小，热影响区淬硬，也会不利于氢的逸出，故而也增大冷裂倾向。因此，对于不同钢种应选用最佳的焊接线能量。2）预热的影响预热可以有效地防止冷裂纹。预热温度过高，一方面恶化了劳动条件，另一方面在局部预热的条件下，由于产生附加应力，反而会促使产生冷裂。而应合理地选择预热温度。3）焊后后热的影响焊后进行后热，可以使扩散氢充分逸出，在一定程度上有降低残余应力的作用，也可适当改善组织，降低淬硬性。另一方面，从改善劳动条件出发，选用合适的后热温度，可以适当降低预热温度或者代替某些重大焊接结构的中间热处理。例如HT80钢由于采用后热（200，1h）可降低预热温度近100，如下表所示。预热温度,碳当量越高，所需的后热温度也越高。国内一些常用的低合金钢经试验表明，后热温度越高，所需后热的时间越短。4）多层焊的影响多层焊由于后层对前层有消氢和改善热影响区组织的作用，因此，多层焊时的预热温度可比单层焊适当降低，或不预热也不产生根部裂纹，说明多层焊对防止冷裂纹有良好作用。应当指出，多层焊时应尽可能严格控制层间预热温度或者后热温度，以便使扩散氢逸出，否则，氢量会发生逐层积累。与此同时，在多次加热的条件下，会产生较大的残余应力，从而导致冷裂倾向反而增大。采用多层焊后，不管焊接层数多少总是距上表面10mm左右处氢的浓度最大，这恰恰是残余应力最大的部位。因此，常在此处产生裂纹。(5)防止冷裂纹的途径根据上面所讨论的影响因素，对防止冷裂纹的途径可按冶金和工艺两方面进行。1冶金方面(1)从冶炼技术上提高钢材的品质。一方面采用低碳多种微量合金元素的强化方式，在提高强度的同时，也保证具有足够的韧性;另一方面，采用精炼技术尽可能降低钢中的杂质，使之硫、磷、氧、氮等元素控制在极低的水平。实践证明，这类钢具有良好的抗冷裂性能。(2)从焊接本身所能采用的冶金途径主要是选用优质的低氢焊接材料和低氢的焊接方法，它是防止冷裂纹的有效措施之一。然而对于某些重要的焊接结构，从防止裂纹出发，应采用超低氢，高强度韧性焊接材料。,(3)采用CO2气体保护焊，由于具有一定的氧化性，故而也可获得低氢焊缝，碱性药芯焊丝并配合CO2气体保护，同样也可以得到低氢焊缝。（4）经研究表明，提高焊缝金属的韧性，也可以提高抗冷裂的能力。近年来许多国家采用钛，铌，钼，钒，硼，碲，稀土等微量元素来韧化焊缝取得成功，从而防止冷裂的产生。因为在拘束应力的作用下，利用焊缝的塑性储备，减轻了热影响区负担，故降低了整个焊接接头的冷裂敏感性。（5）最新的研究表明，利用焊缝金属的马氏体相变应力松弛效应可以显著降低焊接拘束应力，因而可提高热影响区的抗冷裂能力。（6）采用奥氏体焊条焊接某些淬硬倾向较大的中、低合金高强钢，也能很好的避免冷裂纹。传统的观点认为：奥氏体塑性好，可以减缓拘束应力；同时奥氏体焊缝可以溶解较多氢，且不易向热影响区扩散，从而提高了焊接热影响区的抗裂性。新的观点认为：奥氏体的膨胀系数大，使热影响区在相变之前承受较大的拘束应力，有提高Ms点的作用，使马氏体自回火得到发展，从而提高了抗裂性。(7)严格控制氢的来源也是降氢的重要途径，既仔细烘干焊条，焊剂，注意环境湿度，普通低氢焊条应在350至400，超低氢焊条应在400450烘干2h，并在保温箱内存，随用随取，以防吸潮。熔炼焊剂，含水分较少，焊前一般250烘干保温2h即可，烧结焊剂，特别是粘结焊剂，应制造之后密封存放，开封之后应立即使用，不能存放过久，否则会吸潮。（8）对焊丝与钢板坡口附近的铁锈，油污等应该仔细清理。,2、工艺方面（1）注意焊缝的分布位置，正确制定施工顺序；（2）正确选择焊接线能量、工艺参数；（3）预热温度，焊后后热，以及焊后热处理等。（4）对于多层焊，