再热裂纹

出处：按学科分类—工业技术 河南科学技术出版社《焊接技术手册》第63页（1522字）

厚板结构焊后要进行消除应力的热处理，改善焊接接头的金相组织和机械性能。但是对于某些低合金高强度钢，在进行消除应力的热处理过程中，在焊接热影响区的粗晶部位往往产生裂纹，这种裂纹是在构件焊后重新加热(热处理)的过程中产生的，故称为“再热裂纹”。

1．再热裂纹的特征

(1)再热裂纹是在焊接结构进行消除应力热处理的过程中产生的，这种裂纹一般是经过保温时间在高温下产生的。

(2)再热裂纹一般发生在焊接接头热影响区的熔合线附近的粗晶区中，即焊接时被加热至1200～1350℃以上的区域。

(3)再热裂纹的起始点一般是接头表面的焊趾部位，或者是焊缝根部等应力集中处，裂纹在粗晶区中发展，至焊缝金属或热影响区的细晶区停止。

(4)再热裂纹沿热影响区的原始奥氏体晶界扩展，裂纹走向有明显的曲折特征，有的甚至沿奥氏体晶粒整周断裂。

2．形成再热裂纹的主要因素

(1)合金元素的影响：钢中的合金元素对再热裂纹的敏感性有很大影响，尤其是Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素，均会增加钢的再热裂纹敏感性，其影响可用下式表示：

ΔG′=Cr+3．3Mo+8．1V+10C－2

ΔG′＞2，该钢对再热裂纹敏感；1．5＜ΔG′＜2为过渡；ΔG′＜1．5，则该钢对再热裂纹不敏感。式中，条件为Cr＜1%，当Cr＞1%，随着含铬量的增加，反而导致再热裂纹敏感性下降。

(2)焊接残余应力的影响：再热裂纹往往发生于高的焊接残余应力部位。焊接接头中的咬边、根部未焊透、焊趾部位等，都是焊接残余应力集中的部位，是再热裂纹的多发区。从焊缝表面来看，再热裂纹发生在焊趾部位，一方面此处属热影响区的过热区，另一方面此处属高应力部位。

(3)热处理温度：具有再热裂纹敏感性的钢种，都具有本身产生再热裂纹最敏感的温度范围，对于低合金高强度钢，此敏感的温度范围一般为580～650℃。

3．防止再热裂纹的措施

(1)控制基本金属和焊缝金属的化学成分：适当减少基本金属中促使形成再热裂纹的合金元素，是防止再热裂纹的有效措施，其次，在满足设计要求的前提下，选择强度低而塑性好的焊条也能有效地防止再热裂纹。

(2)减少结构刚性和焊接残余应力。

(3)采用合适的焊接工艺：

1)施焊过程中采取减小焊接应力的措施，如使用小直径焊条、小规范焊接、操作时焊条不摆动、分段施焊、逐层锤击等。

2)采用中间消除应力热处理工艺：焊接过程中采用中间热处理方法，可消除部分已形成的应力，从而可降低整个焊接接头的应力水平。

3)适当提高焊接预热温度，焊后立即进行热处理，采用线能量集中、热输入量小的焊接方法。