Ⅰ 經滲碳熱處理的鋼件與45#鋼焊接時焊縫開裂的問題如何解決
一、焊接時低合金鋼出現焊接問題
強度級別較低的低合金高強鋼，如300～400MPa級，由於鋼中合金元素含量較少，其焊接性良好，接近於低碳鋼。隨著鋼中合金元素的增加，強度級別提高，鋼的焊接性也逐漸變差，出現的主要問題是：
1、熱影響區的淬硬傾向 含碳時較少、強度級別較低的鋼種，如09Mn2、09Mn2Si、09MnV鋼等，淬硬傾向很小。隨著強度級別的提高，淬硬傾向也開始加大，如16Mn、15MnV鋼焊接時，快速度冷卻會導致在熱影響區出現馬氏體組織。
2、冷裂紋 低合金高強鋼焊接時，熱影響區的冷裂紋傾向加大，並且這種冷裂紋往往具有延遲的性質，危害性很大。例如，材料為18MnMoNb鋼壁厚 115mm 的一大型容器，由於預熱溫度不夠，焊後在熱影響區形成大量冷裂紋。
低合金高強鋼的定位焊縫很容易開裂，其原因是由於焊縫尺寸小、長度短、冷卻速度快，這種開裂屬於冷裂紋性質。
3、熱裂紋 一般情況下，強度等級為294～392MPa的熱軋、正火鋼，熱裂傾向較小，但在厚壁壓力容器的高稀釋率焊道（如根部焊道或靠近坡口邊緣的多層埋弧焊焊道）中也會出現熱裂紋。電渣焊時，若母材的含碳量偏高並含鎳時，電渣焊縫中可能會出現呈八字形分布的熱裂紋。
強度等級為800～1176MPa的中碳調質鋼（如30CrMnSiA鋼），焊接時熱裂的敏感性較大。
4、粗晶區脆化 熱影響區中被加熱至 1100℃ 以上的粗晶區，當焊接線能量過大時，粗晶區的晶粒將迅速長大或出現魏氏組織而使韌性下降，出現脆化段。
13 試述低合金高強鋼焊接時的主要工藝措施。
⑴預熱 預熱是防止裂紋的有效措施，並且還有助於改善接頭性能。但預熱會惡化勞動條件，使生產工藝復雜化，過高的預熱溫度還會降低接頭韌性。因此，焊前是否需要預熱以及預熱溫度的確定應根據鋼材的成分（碳當量）、板厚、結構形狀、剛度大小以及環境溫度等決定。
⑵焊接線能量的選擇 含碳低的熱軋鋼（09Mn2、09MnNb鋼等）以及含碳量偏下限的16Mn鋼焊接時，因為這些鋼的冷裂淬硬、脆化等傾向小，所以對焊接線能量沒有嚴格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn鋼時，為降低淬硬傾向，焊接線能量應偏大一點。對於含V、Nb、Ti的鋼種，為降低熱影響區粗晶脆化所造成的不利影響，應選擇較小的焊接線能量。如15MnVN鋼的焊接線能量應控制在40～45kJ/cm以下。
對於碳及合金元素含量較高而屈服點為490MPa的正火鋼（如18MnMoNb鋼等），因淬硬傾向大，應選擇較大的焊接線能量，但當採用焊前預熱時，為了避免過熱傾向，可以適當地減少線能量。
⑶後熱及焊後熱處理 後熱是指焊接結束或焊完一條焊縫後，將焊件立即加熱至150～250℃范圍內，並保溫一段時間，使接頭中的氫擴散逸出，防止延遲裂紋產生。
對於厚壁容器、高剛性的焊接結構以及一些在低溫、耐蝕條件下工作的構件，焊後應及時進行消除應力的高溫回火，其目的是消除焊接殘余應力，改善組織。
焊後立即進行高溫回火的焊件，無需再進行後熱處理。
二、16Mn鋼的焊接工藝
16Mn鋼屬於碳錳鋼，碳當量為0.345%～0.491%，屈服點等於343MPa（強度級別屬於343MPa級）。16Mn鋼的合金含量較少，焊接性良好，焊前一般不必預熱。但由於16Mn鋼的淬硬傾向比低碳鋼稍大，所以在低溫下（如冬季露天作業）或在大剛性、大厚度結構上焊接時，為防止出現冷裂紋，需採取預熱措施。不同板厚及不同環境溫度下16Mn鋼的預熱溫度，見表8。
16Mn鋼手弧焊時應選用E50型焊條，如鹼性焊條E5015、E5016，對於不重要的結構，也可選用酸性焊條E5003、E5001。對厚度小、坡口窄的焊件，可選用E4315、E4316焊條。
焊接16Mn鋼的預熱溫度
焊件厚度 （mm） 不同氣溫下的預熱溫度計（℃）
16以上 不低於－ 10℃ 不預熱，－ 10℃ 以下預熱100～150℃
16～24 不低於－ 5℃ 不預熱，－ 5℃ 以下預熱100～150℃
25～40 不低於 0℃ 不預熱， 0℃ 以下預熱100～150℃
40以上 均預熱100～150℃
16Mn鋼埋弧焊時H08MnA焊絲配合焊劑HJ431（開I形坡口對接）或H10Mn2焊絲配合焊劑HJ431（中板開坡口對接），當需焊接厚板深坡口焊縫時，應選用H08MnMoA焊絲配合焊劑HJ431。
16Mn鋼是目前我國應用最廣的低合金鋼，用於製造焊接結構的16Mn鋼均為16MnR和16Mng鋼。
三、18MnMoNb鋼的焊接工藝
18MnMoNb鋼的屈服點等於490MPa（屬於490MPa級鋼），由於碳及合金鋼元素的含量都較高，所以淬火硬傾向及冷裂傾向均比16Mn鋼大。焊接工藝要點：
1）除電渣焊外，焊前對焊件應採取預熱措施，預熱溫度控制在150～ 180℃ 。對於剛度較大的接頭，預熱溫度應提高至180～ 230℃ 。焊後或中斷焊接時，應立即進行250～ 350℃ 的後熱處理。
2）為保證接頭性能和質量，應適當控制焊接線能量，如手弧焊時，焊接線能量應控制在24kJ/cm以下；埋弧焊時，焊接線能量應控制在35kJ/cm以下。但焊接線能量不能過小，否則焊接接頭易出現淬硬組織和降低韌性。同時，層間溫度應控制在預熱溫度和 300℃ 之間。
4）焊後應進行熱處理。電渣焊接頭熱處理的方式是900～ 980℃ 正火加630～ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接頭進行消除焊接殘余應力的高溫回火處理，回火溫度比一般鋼材回火溫度低 30℃ 左右。
18MnMoNb鋼手弧焊時應選用E60型焊條，如鹼性焊條E6015、E6016，
18MnMoNb鋼埋弧焊時H08Mn2MoA焊絲配合焊劑HJ431。
以上是兩種典型的低合金鋼的焊接方法，焊接工藝參數、焊接材料選擇的焊接要點望閱讀後能得到一些啟發，以後在焊接低合金鋼是能派上用處。
Ⅱ 焊接裂紋產生原因及防治措施
背景
焊接裂紋就其本質來分,可分為熱裂紋、再熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂等。下面僅就各種裂紋的成因、特點和防治辦法進行具體的闡述。
1.熱裂紋
在焊接時高溫下產生的,故稱熱裂紋,它的特徵是沿原奧氏體晶界開裂。
根據所焊金屬的材料不同(低合金高強鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁合金和某些特種金屬等),產生熱裂紋的形態、溫度區間和主要原因也各不相同。
目前,把熱裂紋分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊裂紋等三大類。
1)結晶裂紋主要產生在含雜質較多的碳鋼、低合金鋼焊縫中(含S,P,C,Si縫偏高)和單相奧氏體鋼、鎳基合金以及某些鋁合金焊縫中。
這種裂紋是在焊縫結晶過程中,在固相線附近,由於凝固金屬的收縮,殘余液體金屬不足,不能及時添充,在應力作用下發生沿晶開裂。
防治措施:在冶金因素方面,適當調整焊縫金屬成分,縮短脆性溫度區的范圍控制焊縫中硫、磷、碳等有害雜質的含量;細化焊縫金屬一次晶粒,即適當加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工藝方面,可以通過焊前預熱、控制線能量、減小接頭拘束度等方面來防治。
2)近縫區液化裂紋是一種沿奧氏體晶界開裂的微裂紋,它的尺寸很小,發生於HAZ近縫區或層間。
它的成因一般是由於焊接時近縫區金屬或焊縫層間金屬,在高溫下使這些區域的奧氏體晶界上的低熔共晶組成物被重新熔化,在拉應力的作用下沿奧氏體晶間開裂而形成液化裂紋。
這一種裂紋的防治措施與結晶裂紋基本上是一致的。
特別是在冶金方面,盡可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶組成元素的含量是十分有效的;在工藝方面,可以減小線能量,減小熔池熔合線的凹度。
3)多邊化裂紋是在形成多邊化的過程中,由於高溫時的塑性很低造成的。
這種裂紋並不常見,其防治措施可以向焊縫中加入提高多邊化激化能的元素如Mo、W、Ti等。
2、再熱裂紋
通常發生於某些含有沉澱強化元素的鋼種和高溫合金(包括低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、沉澱強化高溫合金,以及某些奧氏體不銹鋼),他們焊後並未發現裂紋,而是在熱處理過程中產生了裂紋。
再熱裂紋產生在焊接熱影響區的過熱粗晶部位,其走向是沿熔合線的奧氏體粗晶晶界擴展。
防治再熱裂紋從選材方面,可以選用細晶粒鋼。
在工藝方面,選用較小的線能量,選用較高的預熱溫度並配合以後熱措施,選用低匹配的焊接材料,避免應力集中。
3、冷裂紋
主要發生在高、中碳鋼、低、中合金鋼的焊接熱影響區,但有些金屬,如某些超高強鋼、鈦及鈦合金等有時冷裂紋也發生在焊縫中。
一般情況下,鋼種的淬硬傾向、焊接接頭含氫量及分布,以及接頭所承受的拘束應力狀態是高強鋼焊接時產生冷裂紋的三大主要因素。焊後形成的馬氏體組織在氫元素的作用下,配合以拉應力,便形成了冷裂紋。
它的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂紋一般分為焊趾裂紋、焊道下裂紋、根部裂紋。
防治冷裂紋可以從工件的化學成分、焊接材料的選擇和工藝措施三方面入手。
應盡量選用碳當量較低的材料;焊材應選用低氫焊條,焊縫應用低強度匹配,對於高冷裂傾向的材料也可選用奧氏體焊材;合理控制線能量、預熱和後熱處理是防治冷裂的工藝措施。
在焊接生產中由於採用的鋼種、焊接材料不同,結構的類型、鋼度,以及施工的具體條件不同,可能出現各種形態的冷裂紋。
然而在生產上經常遇到的主要是延遲裂紋。
延遲裂紋有以下三種形式:
1)焊趾裂紋——這種裂紋起源於母材與焊縫交界處,並有明顯應力集中部位。裂紋的走向經常與焊道平行,一般由焊趾表面開始向母材的深處擴展。
2)焊道下裂紋——這種裂紋經常發生在淬硬傾向較大、含氫量較高的焊接熱影響區。一般情況下裂紋走向與熔合線平行。
3)根部裂紋——這種裂紋是延遲裂紋中比較常見的一種形態,主要發生在含氫量較高、預熱溫度不足的情況下。這種裂紋與焊趾裂紋相似,起源於焊縫根部應力集中最大的部位。根部裂紋可能出現在熱影響區的粗晶段,也可能出現在焊縫金屬中。
鋼種的淬硬傾向、焊接接頭含氫量及其分布,以及接頭所承受的拘束應力狀態是高強鋼焊接時產生冷裂紋的三大主要因素。這三個因素在一定條件下是相互聯系和相互促進的。
鋼種的淬硬傾向主要決定於化學成分、板厚、焊接工藝和冷卻條件等。焊接時,鋼種的淬硬傾向越大,越易產生裂紋。為什麼鋼淬硬之後會引起開裂呢?可歸納為以下兩方面。
a:形成脆硬的馬氏體組織——馬氏體是碳在ɑ鐵中的過飽和固溶體,碳原子以間隙原子存在於晶格之中,使鐵原子偏離平衡位置,晶格發生較大的畸變,致使組織處於硬化狀態。
特別是在焊接條件下,近縫區的加熱溫度很高,使奧氏體晶粒發生嚴重長大,當快速冷卻時,粗大的奧氏體將轉變為粗大的馬氏體。
從金屬的強度理論可以知道,馬氏體是一種脆硬的組織,發生斷裂時將消耗較低的能量,因此,焊接接頭有馬氏體存在時,裂紋易於形成和擴展。
b:淬硬會形成更多的晶格缺陷——金屬在熱力不平衡的條件下會形成大量的晶格缺陷。這些晶格缺陷主要是空位和位錯。
隨焊接熱影響區的熱應變數增加,在應力和熱力不平衡的條件下,空位和位錯都會發生移動和聚集,當它們的濃度達到一定的臨界值後,就會形成裂紋源。
在應力的繼續作用下,就會不斷地發生擴展而形成宏觀的裂紋。
氫是引起高強鋼焊接冷裂紋重要因素之一,並且有延遲的特徵,因此,在許多文獻上把氫引起的延遲裂紋稱為「氫致裂紋」。
試驗研究證明,高強鋼焊接接頭的含氫量越高,則裂紋的敏感性越大,當局部地區的含氫量達到某一臨界值時,便開始出現裂紋,此值稱為產生裂紋的臨界含氫量
cr。
各種鋼產生冷裂的
cr值是不同的,它與鋼的化學成分、鋼度、預熱溫度,以及冷卻條件等有關。
1:焊接時,焊接材料中的水分、焊件坡口處的鐵銹、油污,以及環境濕度等都是焊縫中富氫的原因。
一般情況下母材和焊絲中的氫量很少,而焊條葯皮的水分和空氣中的濕氣卻不能忽視,成為增氫的主要來源。
2:氫在不同金屬組織中的溶解和擴散能力是不同的,氫在奧氏體中的溶解度遠比鐵素體中的溶解度大。
因此,在焊接時由奧氏體向鐵素體轉變時,氫的溶解度發生突然下降。
與此同時,氫的擴散速度恰好相反,由奧氏體向鐵素體轉變時突然增大。
焊接時在高溫作用下,將有大量的氫溶解在熔池中,在隨後的冷卻和凝固過程中,由於溶解度的急劇降低,氫極力逸出,但因冷卻很快,使氫來不及逸出而保留在焊縫金屬中形成擴散氫。
4、層狀撕裂
一種內部的低溫開裂。僅限於厚板的母材金屬或焊縫熱影響區,多發生於「L」、「T」、「+」型接頭中。
其定義為軋制的厚鋼板沿厚度方向塑性不足以承受該方向上的焊接收縮應變而發生於母材的一種階梯狀冷裂紋。
一般是由於厚鋼板在軋制過程中,把鋼內的一些非金屬夾雜物軋成平行於軋制方向的帶狀夾雜物,這些夾雜物引起了鋼板在力學性能上的各向導性。
防治層狀撕裂在選材上可以選用精練鋼,即選用z向性能高的鋼板,也可以改善接頭設計形式,避免單側焊縫、或在承受z向應力的一側開出坡口。
層狀撕裂與冷裂不同,它的產生與鋼種強度級別無關,主要與鋼中的夾雜量和分布形態有關。
一般軋制的厚鋼板,如低碳鋼、低合金高強鋼,甚至鋁合金的板材中也會出現層狀撕裂。根據層狀撕裂產生的位置大體可以分為三類:
第一類是在焊接熱影響區焊趾或焊根冷裂紋誘發而形成的層狀撕裂。
第二類是焊接熱影響區沿夾雜開裂,是工程上最常見的層狀撕裂。
第三類遠離熱影響區母材中沿夾雜開裂,一般多出現在有較多MnS的片狀夾雜的厚板結構中。
層狀撕裂的形態與夾雜的種類、形狀、分布,以及所處的位置有密切關系。
當沿軋制方向上以片狀的MnS夾雜為主時,層狀撕裂具有清晰的階梯狀,當以硅酸鹽夾雜為主時呈直線狀,如以Al 夾雜為主時呈不規則的階梯狀。
厚板結構焊接時,特別是T型和角接接頭,在剛性拘束的條件下,焊縫收縮時會在母材厚度方向產生很大的拉伸應力和應變,當應變超過母材金屬的塑性變形能力時,夾雜物與金屬基體之間就會發生分離而產生微裂,在應力的繼續作用下裂紋尖端沿著夾雜所在平面進行擴展,就形成了所謂「平台」。
影響層狀撕裂的因素很多,主要有以下幾方面:
1:非金屬夾雜物的種類、數量和分布形態是產生層狀撕裂的本質原因,它是造成鋼的各向異性、機械性能差異的根本所在。
2:Z向拘束應力 厚壁焊接結構在焊接過程中承受不同的Z向拘束應力、焊後的殘余應力及載荷,它們是造成層狀撕裂的力學條件。
3:氫的影響 一般認為,在熱影響區附近,由冷裂誘發成為層狀撕裂,氫是一個重要的影響因素。
由於層狀撕裂的影響很大,危害也甚為嚴重,因此需要在施工之前,對鋼材層狀撕裂的敏感性作出判斷。
常用的評定方法有Z向拉伸斷面收縮率和插銷Z向臨界應力法。為防止層狀撕裂,斷面收縮率 應不小於15%,一般希望 =15~20%為宜,當25%時,認為抗層狀撕裂優異。
防止層狀撕裂應主要從以下方面採取措施:
第一,精練鋼 廣泛採用鐵水先期脫硫的辦法,並用真空脫氣,可以冶煉出含硫只有0.003~0.005%的超低硫鋼,它的斷面收縮率(Z向)可達23~25%。
第二,控制硫化物夾雜的形態 是把MnS變成其他元素的硫化物,使在熱軋時難以伸長,從而減輕各向異性。目前廣泛使用的添加元素是鈣和稀土元素。經過上述處理的鋼,可製造出Z向斷面收縮率達50~70%的抗層狀撕裂鋼板。
第三,從防止層狀撕裂的角度出發,在設計和施工工藝上主要是避免Z向應力和應力集中,具體措施按下例參考:
1)應盡量避免單側焊縫,改用雙側焊縫可緩和焊縫根部區的應力狀態,為防止應力集中。
2)採用焊接量少的對稱角焊縫代替焊接量大的全焊透焊縫,以免產生過大的應力。
3)應在承受Z向應力的一側開坡口。
4)對於T型接頭,可在橫板上預先堆焊一層低強的焊接材料,以防止焊根裂紋,同時亦可緩和焊接應變。
5)為防止由冷裂引起的層狀撕裂,應盡量採用一些防止冷裂的措施,如減少氫量、適當提高預熱、控制層間溫度等。
Ⅲ 焊後不做消氫處理和熱處理會有什麼後果
在製造過程和產品使用過程中，焊接接頭的受力情況、以及工況等各不相同，一般是使用過程中情況更惡劣，此時接頭中的氫含量更能增加裂紋傾向。冷裂紋會在冷卻後產生，也有可能是使用幾天，或更長的時間產生。至於消應熱處理，首先因為多是薄板結構，消應熱處理會使焊接結構變形，不好控制，然後高溫的回火消應會對高強鋼的接頭強度產生影響（回火軟化），所以消應熱處理是不採納的。
Ⅳ 焊接接頭再熱裂紋產生原因、措施及方法！
近年來，特種設備上低合金高強材料的應用越來越普遍，這與鍋爐壓力容器高溫高壓的工況有關。但特種設備在製造過程中，往往發現焊縫在熱處理後發現裂紋，特別如2.25Cr-1Mo、13MoNiMoR等材料，這引起了製造廠的注意。
01
焊接接頭中裂紋的種類很多
結晶裂紋： 焊接熔池凝固結晶時，在液相與固相並存的溫度區間，由於結晶偏析和收縮應力應變的作用，焊縫金屬沿一次結晶晶界形成的裂紋。
此類裂紋只發生在焊縫中(包括弧坑)。
液化裂紋： 焊接過程中，在焊接熱循環峰值溫度作用下，在多層焊縫的層間金屬與母材近縫區金屬中，由於晶間金屬/受熱重新熔化，在一定的收縮應力作用下，沿奧氏體晶界開裂的現象，有的文獻稱為「熱撕裂」。
高溫低塑性裂紋： 在液相結晶完成以後，焊接接頭金屬從材料的塑性恢復溫度開始冷卻，對於某些特殊的材料，當冷卻到一定的溫度范圍時，由於應變速率和某些冶金因素的相互作用，引起塑性下降，導致焊接接頭金屬沿晶界開裂。
一般發生在比液化裂紋的部位距熔合線更遠一些的熱影響區。
再熱裂紋： 焊接後，在消除殘余應力熱處理或不經任何熱處理的焊件，處於一定溫度下服役的過程中，在一定條件下產生的沿奧氏體晶界發展的裂紋。
事實上，再熱裂紋是低合金高強鋼焊接性要解決的主要問題之一，特別是某些含有較多碳化物形成元素如 Cr、Mo、V，並可產生沉澱碳化物的低合金高強鋼和熱強鋼厚板焊縫中，往往就會在焊後消除應力熱處理過程中產生再熱裂紋。
處理這些缺陷既費工又費時，對生產帶來很大影響。下面就再熱裂紋的形成機理和製造過程中的預防措施及檢驗方法進行簡析。
02
再熱裂紋的機理
再熱裂紋的形成，簡單來說就是晶內由於強化強度很大而晶界強度較弱，在焊後熱處理時，應力鬆弛時的形變集中加在了晶界上，一旦晶界應變超出了晶界的強度極限時，會導致沿晶界開裂產生裂紋。
(1)再熱裂紋形成的內因 焊接時，熔合線附近的熱影響區被加熱到1200℃左右，尤其是厚板多次被加熱後，晶粒粗大，而在冷卻時強碳化物析出較慢。
同樣在埋弧焊時，由於線能量較大，焊縫中間的晶粒也較粗大，在隨後的SR處理(480～680℃)過程中，碳化物(V4C3、NbC、MoC等)在晶內彌散沉澱，從而強化了晶內(晶內熱強性好)，使熱處理時，應力鬆弛時的應變集中載入在晶界上;
晶粒粗大，使承載應變的晶界數銳減，同樣應變單位晶界應變數大大增加；
另外，在焊後SR處理時，低熔點雜質及B、Sb、Sn、As等微量元素偏析於晶界，減弱了晶界的塑性，應變超過晶界的塑性極限就形成開裂。
(2)再熱裂紋形成的外因 上面簡述了再熱裂紋的內因，但要產生再熱裂紋還需要外因的存在，外因的產生應該從焊接殘余應力和膨脹應力兩個部分來考慮。
焊後消應力熱處理時，焊接殘余應力通過鬆弛蠕變變形得以降低，當材料的變形難以滿足這種變形要求時，就會產生裂紋。
在焊接區，低熔點化合物、偏析及粗晶脆化區的存在，由於晶界強度、韌性不足，不能抵抗蠕變膨脹變形而產生裂紋失效。
蠕變變形 ，實際上是一個受熱膨脹的過程，在這個過程中是產生膨脹拉應力，來抵消一部分焊接過程中產生的壓應力，當冷卻收縮時產生收縮力來抵消部分焊接過程中產生的拉應力，從而使應力峰值降低。
因此，在焊接區內微缺陷氣孔、夾渣等應力集中區，當膨脹力與該區應力疊加後產生高峰值的拉應力，峰值大於材料的強度值時，原來維持不失效的平衡將被打破而產生裂紋。
這些應力集中的區域應力分布的狀態很復雜，受厚度位置的不同而存在差異，受周圍是否有接管等拘束的不同而不同。
比如，該種缺陷處於V型坡口焊接時的下部，這些缺陷受的是拉應力，處於上方時，受的是壓應力。這也是很多再熱裂紋多存在於焊接區的根部的原因。
復合堆焊過渡層由於是異種鋼的焊接，組織非常復雜，又處於拉應力的區域，故產生的再熱裂紋的傾向也是很大的。
預防措施： 從再熱裂紋的形成機理原因分析，預防的措施有以下幾個方面:
嚴格控制原材料： 在原材料的采購上，鋼中的Cr、Mo、V、Nb、Ti、B等強碳化物形成元素，對再熱裂紋形成有很大影響，需嚴格控制，還有能形成硫磷共晶物的 S、P 含量，采購焊接材料時也要有同樣的要求，這樣的措施是解決產生再熱裂紋內因的較為有效的措施之一。
選擇熱裂紋敏感性低的焊接材料(嚴格控制S、P、 V、Nb等元素含量)，焊縫金屬強度取下限。
制定合理的焊接規范:
① 盡可能地降低焊接線能量，控制預熱層間溫度。這兩者決定了焊縫金屬的冷卻條件，焊縫區顯微組織有很大影響。
一般來講，採用小線能量多道多層並適當提高焊縫區的冷卻速度，有助於改善顯微組織、提高沖擊韌性、防止熱裂紋產生是有利的。
但過低的層間溫度，將不利於氫的逸出,有產生冷裂紋的危險，因此控製冷卻速度,獲取細化的晶粒應著重考慮從控制線能量的大小上著手。
② 採取適當的預熱措施。採取適當的預熱措施，可以軟化淬硬層的硬度、提高韌性、提高抗裂性。
控制焊接過程，減少微小缺陷量：
認真執行焊接規范，減少微小缺陷，減少熔敷金屬量,採用窄間隙焊也是控制再熱裂紋的有效措施。
通過上面的論述，這些微小缺陷，不超標的缺陷，由於是應力集中點，因此，在熱處理釋放應力過程中，有應力疊加的原因，造成再熱裂紋。因此，控制這些缺陷也是必要的。
控制焊接殘余應力：
焊接殘余應力在熱處理蠕變膨脹力作用下，特別是在應力疊加為拉應力的情況下，焊縫中的應力集中點，碳化物產生的沉澱硬化區後晶界的薄弱環節，抵抗不了應變造成開裂。
因此在熱處理前，減小殘余應力的手段也能減少再熱裂紋的產生。
①採用半道中間熱處理。
②採用高頻超聲波沖擊法。
這兩種手段都能有效地減少焊接殘余應力。
焊後熱處理:
在焊後熱處理過程中，控制升溫以及降溫的速度，以較緩慢均勻地膨脹、收縮,減小再熱裂紋的產生。
03
檢驗檢測鑒別缺陷的方法
一般使用的表面探傷只能指定有無缺陷，要能確定缺陷產生的真正原因還需要用下列方法進行檢驗：
復型金相法： 復型金相法常用於現場的非破壞檢驗。當工件處於振動或部位窄小時，可用復型金相法。
製取的復型易長期保存，且能在試驗室用顯微鏡進行觀察分析和拍照。用大工件金相檢查儀與復型金相法配合使用效果更好。
04
被檢部位表面試樣制備
復型材料可用1～2mm厚的有機玻璃片，也可用醋酸纖維或硝酸纖維薄膜(AC紙)。有機溶劑可用氯仿、丙酮、醋酸乙脂等。
先將薄膜按所需大小截成小塊。操作時，在已制備好的試樣表面上滴加適量的有機溶劑，並迅速覆蓋有機玻璃片或薄膜，用手指或膠皮輕輕壓緊，使其間的氣泡逸出。待其充分乾燥後，即可取下，進行觀察、拍照。
為了增加組織襯度，被檢表面浸蝕可略深一些，或在有機溶劑中加入適量著色劑。
05
用大工件金相檢查儀微觀檢驗
微觀檢驗包括浸蝕前的檢驗及浸蝕後的檢驗：浸前主要檢查試樣有無裂紋、非金屬夾雜物及制樣過程中所引起的缺陷；浸蝕後，主要檢驗試樣的顯微組織。
觀察時，一般先用顯微鏡的75～100倍觀察低倍組織全貌。需觀察細微的組織時,再選用適宜的高倍率。
06
管道和部件的微觀檢驗
a 鑒別材料中非金屬夾雜物、顯微裂紋的類型，觀察其形態和分布，測量其數量和大小。
b 鑒別被檢件顯微組織的組成，各種組織的形貌、分布和數量。對晶粒度、帶狀組織、非金屬夾雜物、魏氏組織、球化組織、脫碳層等作出評定。
c 鑒別組織特徵，判定熱處理工藝狀態，必要時為重新制定熱處理工藝提供依據。
d 鑒別以上缺陷與所檢裂紋之間有無關聯等。
由於再熱裂紋不是在焊接過程產生，而是在熱處理或運行時產生的，因此再熱裂紋有一定的隱蔽性，進而出現事故具有不可預見性，進而會造成更大的損失。所以必須在特種設備的前期設計、製造、檢驗等各環節預先考慮到再熱裂紋的出現。
Ⅳ 低合金高強鋼的焊接經常會出現冷裂紋、熱裂紋問題，有沒有什麼改善措施呢
鋼結構焊接常出現的另一質量問題是產生焊接裂紋。分為熱裂紋和冷裂紋兩類。
熱裂紋是指高溫下所產生的裂紋，又稱高溫裂紋或結晶裂紋，通常產生在焊縫內部，有時也可能出現在熱影響區，表現形式有：縱向裂紋、橫向裂紋、根部裂紋弧坑裂紋和熱影響區裂紋。其產生原因是由於焊接熔池在結晶過程中存在著偏析現象，低熔點共晶和雜質在結晶過程中以液態間層形式存在從而形成偏析，凝固以後強度也較低。當焊接應力足夠大時，就會將液態間層或剛凝固不久的固態金屬拉開，形成裂紋。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔點共晶和雜質，當焊接拉應力足夠大時，也會被拉開。總之，熱裂紋的產生是冶金因素和力學因素共同作用的結果。
針對其產生原因，其預防措施如下：
限制母材及焊接材料(包括焊條、焊絲、焊劑和保護氣體)中易偏析元素和有害雜質的含量，特別應控制硫、磷的含量和降低含碳，一般用於焊接的鋼材中硫的含量不應大於0.045%，磷的含量不應大於0.055%；另外鋼材含碳量越離，焊接性能越差，一般焊縫中碳的含量控制在0.10%以下時，熱裂紋敏感性可大大降低。二是調整焊縫金屬的化學成分，改善焊縫組織，細化焊縫品粒，以提高其塑性，減少或分散偏析程度，控制低熔點共品的有害影響。三是採用鹼性焊條或焊劑，以降低焊縫中的雜質含攝，改善結晶時的偏析程度。適當提高焊縫的形狀系數，採用多層多道焊接方法，避免中心線偏析，也可防止中心線裂紋。另外在操作時採用合理的焊接順序和方向，採用較小的焊接線能超，整體預熱和錘擊法，收弧時填滿弧坑等工藝措施，也能預防熱裂紋的產生。
冷裂紋一般是指焊縫在冷卻過程中溫度降到馬氏體轉變溫度范圍內(300～200℃以下)產生的裂紋。可以在焊接後立即出現，也可以在焊接以後的較長時間才發生，故也稱為延遲裂紋。其形成的基本條件有3個：焊接接頭形成淬硬組織；擴散氫的存在和濃集；存在著較大的焊接拉伸應力。
冷裂紋的預防措施主要有幾方面：
一是選擇合理的焊接規范和線能，改善焊縫及熱影響區組織狀態，如焊前預熱、控制層間溫度、焊後緩冷或後熱等以加快氫分子逸出；
二是採用鹼性焊條或焊劑，以降低焊縫中的擴散氧含量。
三是焊條和焊劑在使用前應嚴格按照規定的要求進行烘乾(低氫焊條300℃～350℃保溫lh；酸性焊條l00℃～l50℃保溫lh；焊劑200℃～250°保溫2h)，認真清理坡口和焊絲，汰除油污、水分和銹斑等臟物，以減少氫的來源。
四是焊後及時進行熱處理。一種是進行退火處理，以消除內應力，使淬火組織回火，改善其韌性；二是進行消氫處理，使氫從焊接接頭中充分逸出。除此之外，選材上提高鋼材質量，減少鋼材中的層狀夾雜物，工藝上採取可降低焊接應力的各種措施，也都是必要的。
Ⅵ 什麼是焊接接頭熱影響區軟化主要這個「軟化」我不太懂，能否給我詳細解釋一下怎樣就叫軟化
焊接熱影響區：簡稱HZA（heat affect zone ）在焊接熱循環作用下，焊縫兩側處於固態的母材發生明顯的組織和性能變化的區域，稱為焊接熱影響區,也稱為過熱區或粗晶區。
該區域寬度約1～3mm。焊接時，該區域內奧氏體晶粒嚴重長大，冷卻後得到晶粒粗大的過熱組織，塑性和韌度下降（簡稱軟化，可能說軟化不太專業，標准術語是塑性和韌度下降）