摘要：焊接裂纹是现阶段常见的焊接缺陷问题，其造成的后果较为严重，直接影响设备的质量，甚至引发安全事故，因此应加强重视力度，从多个角度创新，提升焊接的质量。本文从当前常见的几种焊接裂纹入手，深入开展分析，探索焊接裂纹的产生原因，以此为基础提出针对性的控制策略，以供参考。

关键词：焊接裂纹;类型;成因;控制

0  引言

焊接过程中，受多种因素影响可能造成裂纹出现，如钢的淬硬性因素、氢因素、焊缝根部的塑性因素、应力因素以及杂质因素等，均可以导致裂纹。近年来，我国因为焊接裂纹因素造成的安全事故呈现出明显的增长趋势，造成严重的经济损失，因此如何降低与控制焊接裂纹成为行业的主要任务，以保证焊接水平提升。

1  常见的焊接裂纹类型

焊接裂纹主要是指在焊缝内或者焊缝的表面出现的细小缝隙，产生的破坏较为严重，其产生的原因较为复杂，主要是因为焊接接头中局部金属在焊接过程中受焊接应力的因素影响造成一定的破坏，金属原子结合力产生的破坏较为严重，进而形成一种新界面的裂纹，具体来说常见的裂纹主要有以下几种：

第一种，热裂纹，热裂纹主要产生在高温环境中，在焊缝凝固时，相线附近的高温区沿着奥氏体晶界开裂，造成明显的裂纹。在焊接完成后，其裂纹立刻出现，并且常见于焊缝的中心位置，沿着焊缝的长度方向呈现纵向分布。经过分析发现，产生该情况的原因在于焊接熔池中存在的低熔点杂质，受其熔点因素的影响造成结晶的凝固时间缩短，整体的塑性与强度降低，因此当外界的结构约束力增大时，将造成焊缝位置的金属凝固收缩呈现出不均匀，最终产生开裂情况，同时造成明显的氧化特征，降低整体质量[1]。

第二种，冷裂纹，该裂纹通常情况下产生在低温的环境中，由于焊接过程中产生焊接热，造成当前的组织产生淬硬组织，在焊缝中产生大量的扩散氢，造成接头产生较大的拘束应力，因此该类裂纹的出现时间可能在焊接后立即出现，也可能在焊接后的数天内出现，呈现出不确定性，由此也被人们称为纵向裂纹，通常情况下为纵向裂纹，部分特殊时候也可能出现横向裂纹，其断口存在明显的脆性，无氧化特征[2]。

第三种，再热裂纹，该裂纹主要是指在合金结构钢焊接的消除应力退火中产生的裂纹，在加热到一定温度后受其热度影响产生明显的裂纹，通常情况下其裂纹的方向沿着融合线的方向，影响其焊接质量[3]。

第四种，层状撕裂，高强度钢焊接过程中，由于焊接产生的热影响造成母材自身的平行与垂直钢板轧制方向产生明显的台阶式层状裂纹，该裂纹的形式较为特殊，最终降低焊接效果。

2  焊接裂纹的成因分析

2.1 焊钢原因

焊钢的原因主要是指其自身的淬硬性，尤其是当焊钢的淬硬性较强时，其产生的后果更为严重，通过合理的分析发现，现阶段的焊缝与近缝位置的硬度較大，造成马氏体组织产生，进而在焊缝根部位置产生明显的纵向裂纹[4]。

2.2 氢原因

相对来说，氢也是产生根部裂纹的重要原因，并且焊接过程中氢的来源范围较广，如钢材冶金中残留的氢、焊条等表面存在水分、焊接接头表面的碳氢化合物等，均对焊接产生影响。在焊接过程中焊接的熔敷金属受氢影响产生反应，同时由于空气湿度影响加快其反应，熔池凝固速度较快，造成氢扩散不及时，最终造成明显的裂纹，降低焊接质量[5]。

2.3 焊缝根部原因

焊缝根部的塑性因素也是影响裂纹的主要因素，当焊缝具有不合理的合金成分，其焊缝将具有良好的塑性，但强度过高，无法保证其焊缝根部的抗裂纹的性能。因此焊接过程中需要保证工作人员深入了解焊缝的机械性能，以根据合理的情况处理，避免由于填充金属的因素造成抗裂性与塑性变差。

2.4 应力原因

现阶段在焊接过程中通常存在明显的内应力、装配应力、结构刚性等造成一定的组织应力，受此因素影响根部的塑性更容易产生裂纹，造成严重的后果。

3  焊接裂纹的控制措施

3.1 合理进行焊前预热与焊后热处理

通过合理的预热与热处理可以有效的降低焊接后其位置的冷却速度，达到延长冷却时间的目的，进而促使其氢可以得到充分的释放，降低焊缝中的氢含量，避免出现材料的硬化与冷裂现象，提升整体的焊接质量。通常情况下，现阶段的板厚度越厚，其预热的温度越高，当气温较低时可以根据实际情况适当提升温度，以保证其焊接质量与效果。以实际情况为基础，根据现阶段的实际情况开展预热，促使其存在的氢充分逸出，进而在一定程度上促使其残余应力降低，保证材料的淬硬性更合理。灵活根据要求利用焊后热处理的优势促使温度得到弥补，解决现阶段存在的预热温度不足情况，营造良好的焊接环境，同时促使当前的预热温度稳定降低，但应保证焊后热处理温度在合理的范围，避免出现温度过高情况，通常情况下需要低于材料的脆性温度，最佳范围为200-250℃[6]。

3.2 对焊接材料进行合理的清洁与干燥处理

针对现阶段的焊接材料来说，其质量直接影响当前的焊接质量，因此工作人员应根据实际情况做好合理的处理工作，例如，对于现阶段的焊剂与焊条来说，应根据实际情况做好存储与保管工作，注意不能出现受潮情况，如果受潮则容易造成其焊接质量降低。在焊接前需要对焊条进行烘干处理，尤其是碱性焊条，需要根据实际情况处理，以保证其符合焊接要求。通过研究发现，随着烘干的温度逐渐提升，焊条中扩散氢的含量逐渐降低，一般情况下当温度达到400℃时其自身的扩散氢的含量已经达到最低值。为避免由于高温的原因对材料造成损害，工作人员通常可以将焊条放在350℃的温度下烘干两个小时最佳，烘干后的焊条存储在保温桶中，可以随时取用，以杜绝其出现吸潮情况。严格避免使用未经烘干的焊条或者焊剂，以保证焊接质量。焊接人员必须配备完善的保温筒，进而保证焊条始终处于干燥状态，为焊接的质量提升奠定良好的基础。

3.3 保证装配质量提升

在焊接过程中，工作人员应尽量保证装配质量，以此来降低过大装配间隙或者过大错边情况的发生几率，同时杜绝出现夹渣、未焊透、焊缝成形不合理等情况，减少焊接缺陷。避免使用夹具强行开展装配，以此来杜绝约束应力过大情况与装配应力过大情况，降低裂纹的发生几率[7]。

3.4 优化焊缝设计创新现有的次序

現阶段由于熔深较大，造成对接焊缝抗裂性较差，可以根据实际情况，进行处理，将现阶段的原来的钢板坡口转化，转变为不对称的X型坡口，以满足当前的焊接需求。通过该方式的处理，可以有效的降低侧焊缝的熔敷金属量，对封底焊道的焊肉厚度合理控制，以此来保证其焊接质量，提升焊接效果。在焊接过程中，还应根据要求保证其施焊次序合理，符合实际的焊接要求，从根本上降低现阶段存在的焊接变形与焊接残余应力，减少约束应力产生的影响，降低出现裂纹的几率，满足现阶段的发展需求。如针对几个构件的焊接连接，应注意焊缝的集中问题，避免出现焊缝三向相交情况，以保证其焊接质量。尽量保证焊缝位置的对称性，利用对称布置保证其焊接效果。做好焊缝尺寸的控制，其尺寸不易过大，方便工作人员开展操作，既能避免出现仰焊情况，全方面提升焊接质量。与此同时，在焊接过程中还应合理提升其焊接工艺顺序，优化现有的焊接技术，充分发挥出技术的优势，从多个角度创新，解决当前焊接过程中存在的不足，探索全新的技术优势，打造优质的焊接环境，降低产生裂纹的几率，满足实际的焊接要求。

4  结论

综上所述，焊接裂纹对整体的焊接质量产生的影响较大，是现阶段焊接接头中常见的一种焊接缺陷，容易引发严重的安全事故。因此施工焊接人员应根据实际情况对其进行合理的处理，明确焊接裂纹产生的原因与影响，根据实际情况针对性处理，采取合理的措施解决存在的裂纹，从根源上杜绝裂纹现象，严格按照标准规定施工，将产生裂纹的几率降到最低，保证焊接的整体效果。

参考文献：

[1]聂洪刚，王鑫，孙东东.7A10铝合金焊接裂纹的成因及预防对策探讨[J].中国金属通报，2019，10（01）：126，128.

[2]温泉嵩.长输天然气管道焊接裂纹成因及其控制分析[J].中国石油和化工标准与质量，2018，38（17）：40-41.

[3]万军，史红兵.一台现场组焊球罐焊接裂纹的成因分析及处理[J].特种设备安全技术，2018，10（04）：9-10.

[4]陈强，孙洪叶，杨锁军.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施研究[J].工程建设与设计，2018，10（10）：161-162.

[5]唐强，王涛，喻美军，兰曾强.长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施[J].科技视界，2018，14（07）：209，272.

[6]谭广杰，吕春雷，窦洪铖.浅析长输天然气管道焊接裂纹成因及控制措施[J].中国石油和化工标准与质量，2018，33（11）：117.

[7]余洋，陈金明，黄文荣.G50钢电子束焊接结晶裂纹成因及其控制措施[J].焊接技术，2018，39（03）：56-59.

作者简介：李佰（1987-），湖南常德人，工程师，本科，研究方向为焊接裂纹。