Ⅰ 经渗碳热处理的钢件与45#钢焊接时焊缝开裂的问题如何解决
一、焊接时低合金钢出现焊接问题
强度级别较低的低合金高强钢，如300～400MPa级，由于钢中合金元素含量较少，其焊接性良好，接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加，强度级别提高，钢的焊接性也逐渐变差，出现的主要问题是：
1、热影响区的淬硬倾向 含碳时较少、强度级别较低的钢种，如09Mn2、09Mn2Si、09MnV钢等，淬硬倾向很小。随着强度级别的提高，淬硬倾向也开始加大，如16Mn、15MnV钢焊接时，快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。
2、冷裂纹 低合金高强钢焊接时，热影响区的冷裂纹倾向加大，并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质，危害性很大。例如，材料为18MnMoNb钢壁厚 115mm 的一大型容器，由于预热温度不够，焊后在热影响区形成大量冷裂纹。
低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂，其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快，这种开裂属于冷裂纹性质。
3、热裂纹 一般情况下，强度等级为294～392MPa的热轧、正火钢，热裂倾向较小，但在厚壁压力容器的高稀释率焊道（如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道）中也会出现热裂纹。电渣焊时，若母材的含碳量偏高并含镍时，电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。
强度等级为800～1176MPa的中碳调质钢（如30CrMnSiA钢），焊接时热裂的敏感性较大。
4、粗晶区脆化 热影响区中被加热至 1100℃ 以上的粗晶区，当焊接线能量过大时，粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降，出现脆化段。
13 试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。
⑴预热 预热是防止裂纹的有效措施，并且还有助于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件，使生产工艺复杂化，过高的预热温度还会降低接头韧性。因此，焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分（碳当量）、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。
⑵焊接线能量的选择 含碳低的热轧钢（09Mn2、09MnNb钢等）以及含碳量偏下限的16Mn钢焊接时，因为这些钢的冷裂淬硬、脆化等倾向小，所以对焊接线能量没有严格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn钢时，为降低淬硬倾向，焊接线能量应偏大一点。对于含V、Nb、Ti的钢种，为降低热影响区粗晶脆化所造成的不利影响，应选择较小的焊接线能量。如15MnVN钢的焊接线能量应控制在40～45kJ/cm以下。
对于碳及合金元素含量较高而屈服点为490MPa的正火钢（如18MnMoNb钢等），因淬硬倾向大，应选择较大的焊接线能量，但当采用焊前预热时，为了避免过热倾向，可以适当地减少线能量。
⑶后热及焊后热处理 后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后，将焊件立即加热至150～250℃范围内，并保温一段时间，使接头中的氢扩散逸出，防止延迟裂纹产生。
对于厚壁容器、高刚性的焊接结构以及一些在低温、耐蚀条件下工作的构件，焊后应及时进行消除应力的高温回火，其目的是消除焊接残余应力，改善组织。
焊后立即进行高温回火的焊件，无需再进行后热处理。
二、16Mn钢的焊接工艺
16Mn钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa（强度级别属于343MPa级）。16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。不同板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度，见表8。
16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊条。
焊接16Mn钢的预热温度
焊件厚度 （mm） 不同气温下的预热温度计（℃）
16以上 不低于－ 10℃ 不预热，－ 10℃ 以下预热100～150℃
16～24 不低于－ 5℃ 不预热，－ 5℃ 以下预热100～150℃
25～40 不低于 0℃ 不预热， 0℃ 以下预热100～150℃
40以上 均预热100～150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I形坡口对接）或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。
三、18MnMoNb钢的焊接工艺
18MnMoNb钢的屈服点等于490MPa（属于490MPa级钢），由于碳及合金钢元素的含量都较高，所以淬火硬倾向及冷裂倾向均比16Mn钢大。焊接工艺要点：
1）除电渣焊外，焊前对焊件应采取预热措施，预热温度控制在150～ 180℃ 。对于刚度较大的接头，预热温度应提高至180～ 230℃ 。焊后或中断焊接时，应立即进行250～ 350℃ 的后热处理。
2）为保证接头性能和质量，应适当控制焊接线能量，如手弧焊时，焊接线能量应控制在24kJ/cm以下；埋弧焊时，焊接线能量应控制在35kJ/cm以下。但焊接线能量不能过小，否则焊接接头易出现淬硬组织和降低韧性。同时，层间温度应控制在预热温度和 300℃ 之间。
4）焊后应进行热处理。电渣焊接头热处理的方式是900～ 980℃ 正火加630～ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接头进行消除焊接残余应力的高温回火处理，回火温度比一般钢材回火温度低 30℃ 左右。
18MnMoNb钢手弧焊时应选用E60型焊条，如碱性焊条E6015、E6016，
18MnMoNb钢埋弧焊时H08Mn2MoA焊丝配合焊剂HJ431。
以上是两种典型的低合金钢的焊接方法，焊接工艺参数、焊接材料选择的焊接要点望阅读后能得到一些启发，以后在焊接低合金钢是能派上用处。
Ⅱ 焊接裂纹产生原因及防治措施
背景
焊接裂纹就其本质来分,可分为热裂纹、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂等。下面仅就各种裂纹的成因、特点和防治办法进行具体的阐述。
1.热裂纹
在焊接时高温下产生的,故称热裂纹,它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。
根据所焊金属的材料不同(低合金高强钢、不锈钢、铸铁、铝合金和某些特种金属等),产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各不相同。
目前,把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边裂纹等三大类。
1)结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含S,P,C,Si缝偏高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金焊缝中。
这种裂纹是在焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固金属的收缩,残余液体金属不足,不能及时添充,在应力作用下发生沿晶开裂。
防治措施:在冶金因素方面,适当调整焊缝金属成分,缩短脆性温度区的范围控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量;细化焊缝金属一次晶粒,即适当加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工艺方面,可以通过焊前预热、控制线能量、减小接头拘束度等方面来防治。
2)近缝区液化裂纹是一种沿奥氏体晶界开裂的微裂纹,它的尺寸很小,发生于HAZ近缝区或层间。
它的成因一般是由于焊接时近缝区金属或焊缝层间金属,在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶组成物被重新熔化,在拉应力的作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。
这一种裂纹的防治措施与结晶裂纹基本上是一致的。
特别是在冶金方面,尽可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶组成元素的含量是十分有效的;在工艺方面,可以减小线能量,减小熔池熔合线的凹度。
3)多边化裂纹是在形成多边化的过程中,由于高温时的塑性很低造成的。
这种裂纹并不常见,其防治措施可以向焊缝中加入提高多边化激化能的元素如Mo、W、Ti等。
2、再热裂纹
通常发生于某些含有沉淀强化元素的钢种和高温合金(包括低合金高强钢、珠光体耐热钢、沉淀强化高温合金,以及某些奥氏体不锈钢),他们焊后并未发现裂纹,而是在热处理过程中产生了裂纹。
再热裂纹产生在焊接热影响区的过热粗晶部位,其走向是沿熔合线的奥氏体粗晶晶界扩展。
防治再热裂纹从选材方面,可以选用细晶粒钢。
在工艺方面,选用较小的线能量,选用较高的预热温度并配合以后热措施,选用低匹配的焊接材料,避免应力集中。
3、冷裂纹
主要发生在高、中碳钢、低、中合金钢的焊接热影响区,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中。
一般情况下,钢种的淬硬倾向、焊接接头含氢量及分布,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。焊后形成的马氏体组织在氢元素的作用下,配合以拉应力,便形成了冷裂纹。
它的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂纹一般分为焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。
防治冷裂纹可以从工件的化学成分、焊接材料的选择和工艺措施三方面入手。
应尽量选用碳当量较低的材料;焊材应选用低氢焊条,焊缝应用低强度匹配,对于高冷裂倾向的材料也可选用奥氏体焊材;合理控制线能量、预热和后热处理是防治冷裂的工艺措施。
在焊接生产中由于采用的钢种、焊接材料不同,结构的类型、钢度,以及施工的具体条件不同,可能出现各种形态的冷裂纹。
然而在生产上经常遇到的主要是延迟裂纹。
延迟裂纹有以下三种形式:
1)焊趾裂纹——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。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。
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。
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。
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。为什么钢淬硬之后会引起开裂呢?可归纳为以下两方面。
a:形成脆硬的马氏体组织——马氏体是碳在ɑ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,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。
b: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。这些晶格缺陷主要是空位和位错。
随焊接热影响区的热应变量增加,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。
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”。
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
cr。
各种钢产生冷裂的
cr值是不同的,它与钢的化学成分、钢度、预热温度,以及冷却条件等有关。
1:焊接时,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原因。
一般情况下母材和焊丝中的氢量很少,而焊条药皮的水分和空气中的湿气却不能忽视,成为增氢的主要来源。
2:氢在不同金属组织中的溶解和扩散能力是不同的,氢在奥氏体中的溶解度远比铁素体中的溶解度大。
因此,在焊接时由奥氏体向铁素体转变时,氢的溶解度发生突然下降。
与此同时,氢的扩散速度恰好相反,由奥氏体向铁素体转变时突然增大。
焊接时在高温作用下,将有大量的氢溶解在熔池中,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形成扩散氢。
4、层状撕裂
一种内部的低温开裂。仅限于厚板的母材金属或焊缝热影响区,多发生于“L”、“T”、“+”型接头中。
其定义为轧制的厚钢板沿厚度方向塑性不足以承受该方向上的焊接收缩应变而发生于母材的一种阶梯状冷裂纹。
一般是由于厚钢板在轧制过程中,把钢内的一些非金属夹杂物轧成平行于轧制方向的带状夹杂物,这些夹杂物引起了钢板在力学性能上的各向导性。
防治层状撕裂在选材上可以选用精练钢,即选用z向性能高的钢板,也可以改善接头设计形式,避免单侧焊缝、或在承受z向应力的一侧开出坡口。
层状撕裂与冷裂不同,它的产生与钢种强度级别无关,主要与钢中的夹杂量和分布形态有关。
一般轧制的厚钢板,如低碳钢、低合金高强钢,甚至铝合金的板材中也会出现层状撕裂。根据层状撕裂产生的位置大体可以分为三类:
第一类是在焊接热影响区焊趾或焊根冷裂纹诱发而形成的层状撕裂。
第二类是焊接热影响区沿夹杂开裂,是工程上最常见的层状撕裂。
第三类远离热影响区母材中沿夹杂开裂,一般多出现在有较多MnS的片状夹杂的厚板结构中。
层状撕裂的形态与夹杂的种类、形状、分布,以及所处的位置有密切关系。
当沿轧制方向上以片状的MnS夹杂为主时,层状撕裂具有清晰的阶梯状,当以硅酸盐夹杂为主时呈直线状,如以Al 夹杂为主时呈不规则的阶梯状。
厚板结构焊接时,特别是T型和角接接头,在刚性拘束的条件下,焊缝收缩时会在母材厚度方向产生很大的拉伸应力和应变,当应变超过母材金属的塑性变形能力时,夹杂物与金属基体之间就会发生分离而产生微裂,在应力的继续作用下裂纹尖端沿着夹杂所在平面进行扩展,就形成了所谓“平台”。
影响层状撕裂的因素很多,主要有以下几方面:
1:非金属夹杂物的种类、数量和分布形态是产生层状撕裂的本质原因,它是造成钢的各向异性、机械性能差异的根本所在。
2:Z向拘束应力 厚壁焊接结构在焊接过程中承受不同的Z向拘束应力、焊后的残余应力及载荷,它们是造成层状撕裂的力学条件。
3:氢的影响 一般认为,在热影响区附近,由冷裂诱发成为层状撕裂,氢是一个重要的影响因素。
由于层状撕裂的影响很大,危害也甚为严重,因此需要在施工之前,对钢材层状撕裂的敏感性作出判断。
常用的评定方法有Z向拉伸断面收缩率和插销Z向临界应力法。为防止层状撕裂,断面收缩率 应不小于15%,一般希望 =15~20%为宜,当25%时,认为抗层状撕裂优异。
防止层状撕裂应主要从以下方面采取措施:
第一,精练钢 广泛采用铁水先期脱硫的办法,并用真空脱气,可以冶炼出含硫只有0.003~0.005%的超低硫钢,它的断面收缩率(Z向)可达23~25%。
第二,控制硫化物夹杂的形态 是把MnS变成其他元素的硫化物,使在热轧时难以伸长,从而减轻各向异性。目前广泛使用的添加元素是钙和稀土元素。经过上述处理的钢,可制造出Z向断面收缩率达50~70%的抗层状撕裂钢板。
第三,从防止层状撕裂的角度出发,在设计和施工工艺上主要是避免Z向应力和应力集中,具体措施按下例参考:
1)应尽量避免单侧焊缝,改用双侧焊缝可缓和焊缝根部区的应力状态,为防止应力集中。
2)采用焊接量少的对称角焊缝代替焊接量大的全焊透焊缝,以免产生过大的应力。
3)应在承受Z向应力的一侧开坡口。
4)对于T型接头,可在横板上预先堆焊一层低强的焊接材料,以防止焊根裂纹,同时亦可缓和焊接应变。
5)为防止由冷裂引起的层状撕裂,应尽量采用一些防止冷裂的措施,如减少氢量、适当提高预热、控制层间温度等。
Ⅲ 焊后不做消氢处理和热处理会有什么后果
在制造过程和产品使用过程中，焊接接头的受力情况、以及工况等各不相同，一般是使用过程中情况更恶劣，此时接头中的氢含量更能增加裂纹倾向。冷裂纹会在冷却后产生，也有可能是使用几天，或更长的时间产生。至于消应热处理，首先因为多是薄板结构，消应热处理会使焊接结构变形，不好控制，然后高温的回火消应会对高强钢的接头强度产生影响（回火软化），所以消应热处理是不采纳的。
Ⅳ 焊接接头再热裂纹产生原因、措施及方法！
近年来，特种设备上低合金高强材料的应用越来越普遍，这与锅炉压力容器高温高压的工况有关。但特种设备在制造过程中，往往发现焊缝在热处理后发现裂纹，特别如2.25Cr-1Mo、13MoNiMoR等材料，这引起了制造厂的注意。
01
焊接接头中裂纹的种类很多
结晶裂纹： 焊接熔池凝固结晶时，在液相与固相并存的温度区间，由于结晶偏析和收缩应力应变的作用，焊缝金属沿一次结晶晶界形成的裂纹。
此类裂纹只发生在焊缝中(包括弧坑)。
液化裂纹： 焊接过程中，在焊接热循环峰值温度作用下，在多层焊缝的层间金属与母材近缝区金属中，由于晶间金属/受热重新熔化，在一定的收缩应力作用下，沿奥氏体晶界开裂的现象，有的文献称为“热撕裂”。
高温低塑性裂纹： 在液相结晶完成以后，焊接接头金属从材料的塑性恢复温度开始冷却，对于某些特殊的材料，当冷却到一定的温度范围时，由于应变速率和某些冶金因素的相互作用，引起塑性下降，导致焊接接头金属沿晶界开裂。
一般发生在比液化裂纹的部位距熔合线更远一些的热影响区。
再热裂纹： 焊接后，在消除残余应力热处理或不经任何热处理的焊件，处于一定温度下服役的过程中，在一定条件下产生的沿奥氏体晶界发展的裂纹。
事实上，再热裂纹是低合金高强钢焊接性要解决的主要问题之一，特别是某些含有较多碳化物形成元素如 Cr、Mo、V，并可产生沉淀碳化物的低合金高强钢和热强钢厚板焊缝中，往往就会在焊后消除应力热处理过程中产生再热裂纹。
处理这些缺陷既费工又费时，对生产带来很大影响。下面就再热裂纹的形成机理和制造过程中的预防措施及检验方法进行简析。
02
再热裂纹的机理
再热裂纹的形成，简单来说就是晶内由于强化强度很大而晶界强度较弱，在焊后热处理时，应力松弛时的形变集中加在了晶界上，一旦晶界应变超出了晶界的强度极限时，会导致沿晶界开裂产生裂纹。
(1)再热裂纹形成的内因 焊接时，熔合线附近的热影响区被加热到1200℃左右，尤其是厚板多次被加热后，晶粒粗大，而在冷却时强碳化物析出较慢。
同样在埋弧焊时，由于线能量较大，焊缝中间的晶粒也较粗大，在随后的SR处理(480～680℃)过程中，碳化物(V4C3、NbC、MoC等)在晶内弥散沉淀，从而强化了晶内(晶内热强性好)，使热处理时，应力松弛时的应变集中加载在晶界上;
晶粒粗大，使承载应变的晶界数锐减，同样应变单位晶界应变量大大增加；
另外，在焊后SR处理时，低熔点杂质及B、Sb、Sn、As等微量元素偏析于晶界，减弱了晶界的塑性，应变超过晶界的塑性极限就形成开裂。
(2)再热裂纹形成的外因 上面简述了再热裂纹的内因，但要产生再热裂纹还需要外因的存在，外因的产生应该从焊接残余应力和膨胀应力两个部分来考虑。
焊后消应力热处理时，焊接残余应力通过松弛蠕变变形得以降低，当材料的变形难以满足这种变形要求时，就会产生裂纹。
在焊接区，低熔点化合物、偏析及粗晶脆化区的存在，由于晶界强度、韧性不足，不能抵抗蠕变膨胀变形而产生裂纹失效。
蠕变变形 ，实际上是一个受热膨胀的过程，在这个过程中是产生膨胀拉应力，来抵消一部分焊接过程中产生的压应力，当冷却收缩时产生收缩力来抵消部分焊接过程中产生的拉应力，从而使应力峰值降低。
因此，在焊接区内微缺陷气孔、夹渣等应力集中区，当膨胀力与该区应力叠加后产生高峰值的拉应力，峰值大于材料的强度值时，原来维持不失效的平衡将被打破而产生裂纹。
这些应力集中的区域应力分布的状态很复杂，受厚度位置的不同而存在差异，受周围是否有接管等拘束的不同而不同。
比如，该种缺陷处于V型坡口焊接时的下部，这些缺陷受的是拉应力，处于上方时，受的是压应力。这也是很多再热裂纹多存在于焊接区的根部的原因。
复合堆焊过渡层由于是异种钢的焊接，组织非常复杂，又处于拉应力的区域，故产生的再热裂纹的倾向也是很大的。
预防措施： 从再热裂纹的形成机理原因分析，预防的措施有以下几个方面:
严格控制原材料： 在原材料的采购上，钢中的Cr、Mo、V、Nb、Ti、B等强碳化物形成元素，对再热裂纹形成有很大影响，需严格控制，还有能形成硫磷共晶物的 S、P 含量，采购焊接材料时也要有同样的要求，这样的措施是解决产生再热裂纹内因的较为有效的措施之一。
选择热裂纹敏感性低的焊接材料(严格控制S、P、 V、Nb等元素含量)，焊缝金属强度取下限。
制定合理的焊接规范:
① 尽可能地降低焊接线能量，控制预热层间温度。这两者决定了焊缝金属的冷却条件，焊缝区显微组织有很大影响。
一般来讲，采用小线能量多道多层并适当提高焊缝区的冷却速度，有助于改善显微组织、提高冲击韧性、防止热裂纹产生是有利的。
但过低的层间温度，将不利于氢的逸出,有产生冷裂纹的危险，因此控制冷却速度,获取细化的晶粒应着重考虑从控制线能量的大小上着手。
② 采取适当的预热措施。采取适当的预热措施，可以软化淬硬层的硬度、提高韧性、提高抗裂性。
控制焊接过程，减少微小缺陷量：
认真执行焊接规范，减少微小缺陷，减少熔敷金属量,采用窄间隙焊也是控制再热裂纹的有效措施。
通过上面的论述，这些微小缺陷，不超标的缺陷，由于是应力集中点，因此，在热处理释放应力过程中，有应力叠加的原因，造成再热裂纹。因此，控制这些缺陷也是必要的。
控制焊接残余应力：
焊接残余应力在热处理蠕变膨胀力作用下，特别是在应力叠加为拉应力的情况下，焊缝中的应力集中点，碳化物产生的沉淀硬化区后晶界的薄弱环节，抵抗不了应变造成开裂。
因此在热处理前，减小残余应力的手段也能减少再热裂纹的产生。
①采用半道中间热处理。
②采用高频超声波冲击法。
这两种手段都能有效地减少焊接残余应力。
焊后热处理:
在焊后热处理过程中，控制升温以及降温的速度，以较缓慢均匀地膨胀、收缩,减小再热裂纹的产生。
03
检验检测鉴别缺陷的方法
一般使用的表面探伤只能指定有无缺陷，要能确定缺陷产生的真正原因还需要用下列方法进行检验：
复型金相法： 复型金相法常用于现场的非破坏检验。当工件处于振动或部位窄小时，可用复型金相法。
制取的复型易长期保存，且能在试验室用显微镜进行观察分析和拍照。用大工件金相检查仪与复型金相法配合使用效果更好。
04
被检部位表面试样制备
复型材料可用1～2mm厚的有机玻璃片，也可用醋酸纤维或硝酸纤维薄膜(AC纸)。有机溶剂可用氯仿、丙酮、醋酸乙脂等。
先将薄膜按所需大小截成小块。操作时，在已制备好的试样表面上滴加适量的有机溶剂，并迅速覆盖有机玻璃片或薄膜，用手指或胶皮轻轻压紧，使其间的气泡逸出。待其充分干燥后，即可取下，进行观察、拍照。
为了增加组织衬度，被检表面浸蚀可略深一些，或在有机溶剂中加入适量着色剂。
05
用大工件金相检查仪微观检验
微观检验包括浸蚀前的检验及浸蚀后的检验：浸前主要检查试样有无裂纹、非金属夹杂物及制样过程中所引起的缺陷；浸蚀后，主要检验试样的显微组织。
观察时，一般先用显微镜的75～100倍观察低倍组织全貌。需观察细微的组织时,再选用适宜的高倍率。
06
管道和部件的微观检验
a 鉴别材料中非金属夹杂物、显微裂纹的类型，观察其形态和分布，测量其数量和大小。
b 鉴别被检件显微组织的组成，各种组织的形貌、分布和数量。对晶粒度、带状组织、非金属夹杂物、魏氏组织、球化组织、脱碳层等作出评定。
c 鉴别组织特征，判定热处理工艺状态，必要时为重新制定热处理工艺提供依据。
d 鉴别以上缺陷与所检裂纹之间有无关联等。
由于再热裂纹不是在焊接过程产生，而是在热处理或运行时产生的，因此再热裂纹有一定的隐蔽性，进而出现事故具有不可预见性，进而会造成更大的损失。所以必须在特种设备的前期设计、制造、检验等各环节预先考虑到再热裂纹的出现。
Ⅳ 低合金高强钢的焊接经常会出现冷裂纹、热裂纹问题，有没有什么改善措施呢
钢结构焊接常出现的另一质量问题是产生焊接裂纹。分为热裂纹和冷裂纹两类。
热裂纹是指高温下所产生的裂纹，又称高温裂纹或结晶裂纹，通常产生在焊缝内部，有时也可能出现在热影响区，表现形式有：纵向裂纹、横向裂纹、根部裂纹弧坑裂纹和热影响区裂纹。其产生原因是由于焊接熔池在结晶过程中存在着偏析现象，低熔点共晶和杂质在结晶过程中以液态间层形式存在从而形成偏析，凝固以后强度也较低。当焊接应力足够大时，就会将液态间层或刚凝固不久的固态金属拉开，形成裂纹。此外，如果母材的晶界上也存在有低熔点共晶和杂质，当焊接拉应力足够大时，也会被拉开。总之，热裂纹的产生是冶金因素和力学因素共同作用的结果。
针对其产生原因，其预防措施如下：
限制母材及焊接材料(包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体)中易偏析元素和有害杂质的含量，特别应控制硫、磷的含量和降低含碳，一般用于焊接的钢材中硫的含量不应大于0.045%，磷的含量不应大于0.055%；另外钢材含碳量越离，焊接性能越差，一般焊缝中碳的含量控制在0.10%以下时，热裂纹敏感性可大大降低。二是调整焊缝金属的化学成分，改善焊缝组织，细化焊缝品粒，以提高其塑性，减少或分散偏析程度，控制低熔点共品的有害影响。三是采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的杂质含摄，改善结晶时的偏析程度。适当提高焊缝的形状系数，采用多层多道焊接方法，避免中心线偏析，也可防止中心线裂纹。另外在操作时采用合理的焊接顺序和方向，采用较小的焊接线能超，整体预热和锤击法，收弧时填满弧坑等工艺措施，也能预防热裂纹的产生。
冷裂纹一般是指焊缝在冷却过程中温度降到马氏体转变温度范围内(300～200℃以下)产生的裂纹。可以在焊接后立即出现，也可以在焊接以后的较长时间才发生，故也称为延迟裂纹。其形成的基本条件有3个：焊接接头形成淬硬组织；扩散氢的存在和浓集；存在着较大的焊接拉伸应力。
冷裂纹的预防措施主要有几方面：
一是选择合理的焊接规范和线能，改善焊缝及热影响区组织状态，如焊前预热、控制层间温度、焊后缓冷或后热等以加快氢分子逸出；
二是采用碱性焊条或焊剂，以降低焊缝中的扩散氧含量。
三是焊条和焊剂在使用前应严格按照规定的要求进行烘干(低氢焊条300℃～350℃保温lh；酸性焊条l00℃～l50℃保温lh；焊剂200℃～250°保温2h)，认真清理坡口和焊丝，汰除油污、水分和锈斑等脏物，以减少氢的来源。
四是焊后及时进行热处理。一种是进行退火处理，以消除内应力，使淬火组织回火，改善其韧性；二是进行消氢处理，使氢从焊接接头中充分逸出。除此之外，选材上提高钢材质量，减少钢材中的层状夹杂物，工艺上采取可降低焊接应力的各种措施，也都是必要的。
Ⅵ 什么是焊接接头热影响区软化主要这个“软化”我不太懂，能否给我详细解释一下怎样就叫软化
焊接热影响区：简称HZA（heat affect zone ）在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，称为焊接热影响区,也称为过热区或粗晶区。
该区域宽度约1～3mm。焊接时，该区域内奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，塑性和韧度下降（简称软化，可能说软化不太专业，标准术语是塑性和韧度下降）