金属熔焊原理（第3版）课件：焊接冶金缺陷

金属熔焊原理

焊接冶金缺陷主要内容第一节焊缝中的气孔第二节焊缝中的夹杂物第三节焊接裂纹一、气孔的类型及分布特征二、焊缝中气孔的形成三、影响气孔生成的因素及防止措施第一节焊缝中的气孔1

析出型气孔：

高温时能大量溶于液体金属，而在凝固过程中溶解度突然下降的气体，如H2，N2。2反应型气孔：

在溶池进行化学冶金反应中形成而又不溶解于液体金属中的气体，如CO，H2O。[FeO]+[C]=CO+[Fe][Cu2O]+2[H]=H2O+2[Cu]一、气孔的类型及分布特征（1）氢气孔氢气孔产生的原因：由于氢在液态金属中溶解度很高，在高温时熔池和熔滴就有可能吸收大量的氢。而在温度下降时，溶解度随之下降，熔池开始凝固后，氢的溶解度急剧下降，熔池中的氢将以过饱和的状态存在，因此就会形成气泡向外逸出，如果气泡未能在溶池完全凝固前逸出，则在焊缝中就形成了气孔。氢气孔的特点：多分布于表面，断面呈螺钉状，上大下小的喇叭口形。（2）氮气孔焊缝表面，成堆出现氮气孔一般产生于保护不良的情况下。1析出型气孔（1）CO气孔在熔滴过渡、熔池中发生此反应：[FeO]+[C]=CO+[Fe]在冶金反应后期形成的CO气体，由于此时温度下降，溶池开始凝固，液体金属粘度增加并且由于冷却过快等原因，使CO难于从溶池中溢出，从而形成气孔。CO气孔多在焊缝内部，沿结晶方向分布，呈条虫状，内壁有氧化颜色2反应型气孔（2）H2O气孔焊接铜时，温度低于1200℃，发生反应[Cu2O]+2[H]=H2O+2[Cu]焊接镍时，发生反应[Ni2O]+2[H]=H2O+2[Ni]2反应型气孔1.气泡的生核（1）液态金属中有过饱和的气体（2）满足气泡生核的能量消耗2.气泡的长大（1）气泡的内压足以克服所受的外压（2）长大要有足够的速度3.气泡的逸出实际是经历脱离现成表面和向上浮出两个过程决定于气泡浮出速度和熔池金属结晶速度的差异结晶速度越大，金属的导热性越好，液态金属的粘度越大，液态金属的密度越小，均易产生气孔二、焊缝中气孔的形成1.影响因素（1）冶金因素的影响（2）工艺因素的影响2.防止气孔产生的措施（1）控制气体的来源（2）正确选用焊接材料（3）控制焊接工艺条件三、影响气孔生成的因素及防止措施A熔渣氧化性的影响熔渣的氧化性增大时，CO引起气孔的倾向增加熔渣的还原性增大时，H2引起的气孔倾向增加适当调整熔渣的氧化性，可以有效地防止这两类气孔的产生碱性焊条对CO气孔更为敏感。1.影响因素

（1）冶金因素的影响B焊条药皮和焊剂成分的影响碱性焊条药皮中加入CaF2，与H生成HF,可有效的防止氢气孔。但CaF2的含量增加时会影响电弧稳定性，为了稳定电弧而需加入K和Na等低电离电位物质。药皮和焊剂中适当增加氧化性组成物，能与氢生成OH，可降低氢气孔倾向。酸性焊条一般加入一定的强氧化性物质，如FeO，MnO，MgQ等，生成OH可防止氢气孔。在埋弧焊剂的熔渣中，同时存在CaF2和SiO2时，对消除氢气孔更有效1.影响因素

（1）冶金因素的影响C铁锈及水分的影响氧化皮的主要成分是Fe3O4•mH2O铁锈成分的为Fe2O3•nH2O。高温会分解，生成H,因此会形成H2气孔。高价氧化铁与铁作用还生成FeO，即

Fe3O4+Fe=4FeOFe2O3+Fe=3FeO因此易生成CO气孔。1.影响因素

（1）冶金因素的影响酸性焊条，少量的铁锈或氧化皮的影响不大。因为酸性熔渣中FeO容易形成复化物，活度较低，不易向熔池中过渡。此外，酸性渣的氧化性较强，所以对氢气孔也不敏感。碱性焊条对铁锈及氧化皮比较敏感。因为碱性熔渣中FeO活度较大，熔渣中稍有增加，焊缝中的就明显增多。因此用碱性焊条焊接时，为了防止气孔，要求对工件表面进行严格的清理。此外，碱性焊条对水分也很敏感，因这类焊条熔池脱氧比较完全，不具有CO气泡沸腾而排除氢气的能力，熔池中一旦溶解了氢就很难排出。

酸性焊条与碱性焊条相比，哪个对铁锈更为敏感？A焊接参数的影响电流过大，电压过大，焊接速度过大B电流种类和极性的影响主要影响H2气孔交流产生气孔最多直流正接产生气孔少直流反接产生气孔最少C工艺操作的影响焊前清理焊前烘干采用低氢型焊条、短弧焊采用直流时，防止磁偏吹的产生定位焊1.影响因素

（2）工艺因素的影响（1）控制气体的来源：A表面清理B焊接材料的防潮与烘干C加强保护（2）正确选用焊接材料低氢型焊条、活性气体保护焊等（3）控制焊接工艺条件创造气体析出的条件2.防止气孔产生的措施一、夹杂的种类及危害二、防止焊缝中形成夹杂物的措施第二节焊缝中的夹杂1.氧化物夹杂主要组成是SiO2，其次是MnO，TiO2，Al2O3等。是造成热裂纹的主要原因。熔池脱氧完全，氧化物夹渣就少。2.硫化物夹杂主要以MnS和FeS形式存在，其中FeS危害更大。3.氮化物夹杂主要以Fe4N的形式存在，金属的强度，硬度上升，塑性，韧性明显下降。只有保护不良时才会出现。一、夹杂的种类及危害1.控制其来源氧化物—脱氧，氮化物—加强保护，硫化物—脱硫2.正确选用焊接材料脱氧、脱硫效果好3.采用合理的焊接工艺（1）选择合适的焊接参数适当地增大热输入（2）彻底清除焊缝表面的焊渣（3）焊条电弧焊时，焊条作适当摆动以利于夹杂物的浮出（4）施焊时注意保护熔池，包括控制电弧长度二、防止焊缝中形成夹杂物的措施一、裂纹的危害、分类及其特征二、焊接热裂纹三、消除应力裂纹四、焊接冷裂纹五、层状撕裂六、应力腐蚀开裂第三节焊接裂纹随着技术的发展，焊接结构趋向大型化、大容量和高参数的方向发展；在低温、深冷、腐蚀介质等环境下工作。高强钢种和合金材料应用，给焊接生产上带来了许多新问题。其中普遍而又十分严重的就是焊接裂纹。1）减少焊接接头的有效工作面积2）造成严重的应力集中3）造成泄露4）造成或加速结构的腐蚀5）留下隐患，使结构变得不可靠一、裂纹的危害

图5-4焊接裂纹的宏观形态及其分布

a）纵向裂纹b)横向裂纹c）星型裂纹1-焊缝纵向裂纹2-焊缝横向裂纹3-熔合区裂纹4-焊缝根部裂纹5-HAZ根部裂纹6-焊趾纵向裂纹（延迟裂纹)7-焊趾纵向裂纹（液化裂纹、热裂纹)8-焊道下裂纹(延迟裂纹、液化裂纹、多边化裂纹)9-层状撕裂l0弧坑裂纹一、裂纹的分类及其特征热裂纹是在焊接时高温下产生的，故称热裂纹。沿原奥氏体晶界开裂。1）结晶裂纹发生裂纹的焊缝断面上，可以看到有氧化的彩色。2）高温液化裂纹近缝区或多层焊的层间部位。热循环作用下，被焊金属含有较多的低熔共晶而被重新熔化，在拉伸应力的作用下沿奥氏体晶界发生开裂。3）多边化裂纹刚凝固的金属中存在很多晶格缺陷，晶格缺陷的迁移和聚集，便形成了二次边界，即“多边化边界”。边界上堆积了大量的晶格缺陷，组织性能脆弱，高温时的强度和塑性都很差，只要有拉伸应力，就会沿多边化的边界开裂，产生“多边化裂纹”。结晶裂纹液化裂纹多边化裂纹1.焊接热裂纹1）延迟裂纹焊后不立即出现，有一定孕育期，具有延迟现象。冷裂纹(ColdCracking)是焊后冷至较低温度下产生的。2）淬硬脆化裂纹淬硬倾向很大的钢种，在拘束应力的作用下导致开裂。没有延迟现象，焊后可以立即发现。3）低塑性脆化裂纹塑性较低材料，冷至低温，由收缩力而引起的应变超过材质本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的裂纹。淬硬脆化裂纹延迟裂纹2.焊接冷裂纹再热裂纹多发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢、奥氏体不锈钢和某些镍基合金的焊接热影响区粗晶部位。敏感温度约在550~650℃。沿晶开裂的特征，但在本质上与结晶裂纹不同。厚板焊接结构，采用含有沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹称为再热裂纹，又称“消除应力处理裂纹”，简称SR裂纹。3.消除应力裂纹（再热裂纹）建造大型采油平台和厚壁压力容器过程中，出现平行于轧制方向阶梯形裂纹，即所谓层状撕裂。产生层状撕裂的主要原因是轧制钢材的内部存在不同程度的分层夹杂物，焊接时产生的垂直于轧制方向的应力，致使热影响区附近或稍近的地方，产生呈“台阶”形的层状开裂，并可穿晶扩展。层状撕裂易发生在厚壁结构的角接接头、T形接头、十字接接的热影响区中，有时也出现在母材中，裂纹沿轧制方向扩展4.层状撕裂在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生一种延迟破坏的现象，简称SCC裂纹。SCC裂纹的形态如同枯干的树枝，从表面向深处发展。SCC裂纹断口为典型脆性断口。5.应力腐蚀开裂焊接裂纹的特点（一）焊缝中的结晶裂纹1.结晶裂纹的特征2.结晶裂纹产生机理3.影响结晶裂纹形成的影响因素4.防止结晶裂纹的措施（二）液化裂纹1.液化裂纹的特点2.液化裂纹产生机理3.影响液化裂纹形成的影响因素4.防止液化裂纹的措施二、焊接热裂纹形成的温度：固相线附近形成的部位：焊缝中形成的材料：主要产生于含S、P、C、Si偏高的钢中裂纹沿着晶界扩展裂纹具有氧化的颜色

焊缝结晶裂纹焊缝中心纵向裂纹

焊缝沿树枝晶界结晶裂纹

（一）焊缝中的结晶裂纹

1.结晶裂纹的特征冶金因素：由于材料中含有较多的C、S、P等易形成低熔点物质的杂质，在结晶末期，在晶界处形成“液态薄膜”。力的因素：在结晶末期在焊缝中产生拉应力。裂纹形成的条件当液态薄膜与拉应力共同存在时，开裂与否取决于焊缝金属的变形能力δmin与其产生的实际应变ε之间的关系。只有当ε>δmin时，才会开裂。（一）焊缝中的结晶裂纹

2.结晶裂纹产生机理液态薄膜与结晶裂纹关系

熔池的结晶分为三个阶段：(1)液固阶段；(2)固液阶段“脆性温度区”；(3)完全凝固阶段强度和塑性恢复，很难发生裂纹。（1）合金元素的影响1)硫和磷结晶温度区间增加，易形成液态薄膜，增加结晶裂纹倾向。2)碳主要影响元素，能加剧硫、磷的有害作用。3)锰能置换FeS形成MnS，使薄膜状FeS改变为球状分布。随含碳量的增加，则Mn/S的比值也应随之增加。(4)硅δ相形成元素，有利于消除结晶裂纹，Si>0.4％时，易形成硅酸盐夹杂，增加了裂纹倾向。5)Ti、Zr和Re能形成高熔点的硫化物，比锰的效果还好，对消除结晶裂纹有良好作用。6)镍易与硫形成低熔共晶(Ni与Ni3S2熔点仅645℃)，会引起结晶裂纹。（一）焊缝中的结晶裂纹

3.影响结晶裂纹形成的影响因素（2）合金相图的类型和结晶温度区间的影响脆性温度区间的宽度，随固液相线间的垂直距离的增加而加宽，裂纹倾向也随之增大3.影响结晶裂纹形成的影响因素合金状态图与结晶裂纹倾向的关系完全互溶有限固溶机械混合物完全不固溶结晶温度区间越大，裂纹倾向越大。（3）组织形态的影响晶粒越粗大，柱状晶的方向越明显，产生结晶裂纹倾向就越大。1)加入细化晶粒合金元素破坏液态薄膜的连续性打乱柱状晶的方向2)少量δ相存在：可以细化晶粒；打乱奥氏体粗大柱状晶方向性δ相比γ相溶解更多S、P。焊接18-8型不锈钢时，希望得到γ+δ双相焊缝组织。a)单相γb)γ+δ3.影响结晶裂纹形成的影响因素易熔相的影响晶间液膜是引起凝固裂纹的根本原因，与晶间易熔物质数量有关。当低熔点共晶的数量较少时，随低熔点共晶数量的增加，裂纹倾向增大；当低熔点共晶的数量超过一定值后，对裂纹反而起到“愈合”的作用。在铝合金焊接时常常利用这一原理。3.影响结晶裂纹形成的影响因素（4）力学因素的影响是结晶裂纹形成的必要条件。在结晶末期必须存在拉应力才能产生裂纹σGσ0σ1σ2金属强度随温度的变化和拉伸应力关系

3.影响结晶裂纹形成的影响因素冶金因素方面（1）控制焊缝金属的成分控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量采用碱性焊条或焊剂，可以有效地控制有害杂质。（2）改善焊缝的结晶形态改善焊缝凝固结晶、细化晶粒是提高抗裂性的重要途径1）向焊缝中加入细化晶粒元素。2）得到δ+γ的双相组织(δ相控制在5％左右)，这也是改善凝固结晶的重要方面。3）结晶裂纹倾向较大的材料，为了防止结晶裂纹，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。但这种方法会带来其他不利影响(降低接头性能)，故应适当控制。（一）焊缝中的结晶裂纹

4.防止结晶裂纹的措施工艺因素方面（3）调整焊接工艺1）限制熔池过热2）控制焊缝成形系数焊缝成形系数Φ=B/H当焊缝成形系数较小时，焊缝深而窄，易形成裂纹当焊缝成形系数较大时，焊缝宽而浅，不易形成裂纹4.防止结晶裂纹的措施接头形式对裂纹倾向的影响

搭接T形角接堆焊熔深较浅熔深较深接头处应尽量避免应力集中(错边、咬肉、未焊透)，是降低裂纹倾向的有效办法。接头形式影响接头的受力状态、结晶条件和热的分布表面堆焊和熔深较浅的对接焊缝抗裂性较高。熔深较大的对接和各种角接抗裂性较差。焊缝所承受的应力正好垂直于杂质聚集的结晶面上，易于引起裂纹。厚板焊接结构，多层焊裂纹倾向比单层焊有所缓和，应注意控制各层熔深。3）调整冷却速度：采用预热的方式不可取4）降低接头的刚度和拘束度调整焊接次序，尽量使焊缝能在较小刚度的条件下焊接，使焊缝的受力较小。放射交叉式的焊接次序能分散应力，如：锅炉管板与管束焊接。对称施焊，分散应力，减小裂纹倾向。工字梁厚板多层焊容器环缝444.防止结晶裂纹的措施形成的温度：稍低于固相线形成的部位：热影响区，多层焊间形成的材料：主要产生于高镍低锰的低合金钢中沿晶开裂裂纹尺寸小（二）液化裂纹

1.液化裂纹的特点形成机理：焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下，A晶界上低熔共晶被重新熔化，在拉伸应力作用下沿A晶间开裂。液化裂纹也是由冶金因素和力学因素共同作用的结果。冶金因素：由于低熔点的物质存在晶界，高温时在热影响区处，低熔点的物质熔化，抗力能力下降。力的因素：产生拉应力液化裂纹同样产生于脆性温度区。（二）液化裂纹

2.液化裂纹产生机理1-未熔合区2-部分熔化3-粗晶区121-沿熔合线2-垂直熔合线(1)裂纹起源于熔合线或结晶裂纹在熔合线附近1、2区，由于熔化，母材中硫、磷、硅等低熔相元素重新分布，富集到未混合熔化区中结晶晶界上。裂纹产生后可以沿HAZ晶间低熔相扩展，成为近缝区液化裂纹。(2)裂纹起源于粗晶区HAZ粗晶区发生严重晶粒长大，杂质都富集到少量的晶界上，并且成为晶间液体，在相间张力和冷却收缩应力的作用下，产生液化裂纹。(3)裂纹的扩展平行熔合线,较长近缝区纵向裂纹；垂直熔合线,较短近缝区横向裂纹。冶金因素——化学成分的影响硼在铁和镍中的溶解度小，微量硼就能产生明显的晶界偏析。与铁、镍形成低熔共晶，如Fe-B为1149℃、Ni-B为1140℃或990℃。镍A形成元素，可显著降低S、P溶解度；镍易与许多元素形成低熔共晶，易于产生液化裂纹。铬一般钢中铬的含量不高时，没有不良影响。含量高时，晶界可能产生偏析产物，形成Ni-Cr共晶(熔点1340℃)，从而增加热裂纹倾向。（二）液化裂纹

3.影响液化裂纹形成的影响因素

工艺因素的影响

E越大、吸入热量多，晶界低熔相的熔化越严重，晶界处于液态的时间就越长，液化裂纹的倾向越大。液化裂纹与熔池形状有关，如焊缝断面呈明显的倒草帽形，在熔合线的凹陷处母材金属过热严重，该处易产生液化裂纹。（二）液化裂纹

3.影响液化裂纹形成的影响因素（1）选用对液化裂纹敏感性较低的母材（2）减小焊缝的凹度（3）采用较小的焊接热输入（二）液化裂纹

4.防止液化裂纹的措施含有沉淀强化元素的高强钢和高温合金，在焊后并未发现裂纹，而在热处理过程中出现了裂纹，这种裂纹称为“消除应力处理裂纹”，简称SR裂纹。焊接结构在一定温度条件下工作，即使在焊后消除应力处理过程中不产生裂纹，而在500~600℃长期工作时也会产生裂纹。工程上常把上述两种情况下产生的裂纹(消除应力过程和服役过程)，统称为“再热裂纹”。1.消除应力裂纹的特点2.消除应力裂纹的产生机理3.影响消除应力裂纹的因素4.防止消除应力裂纹的措施四、消除应力裂纹含有一定沉淀强化元素的金属材料才具有产生再热裂纹的敏感性碳素钢和固溶强化的金属材料，一般都不产生再热裂纹。产生再热裂纹存在一个最敏感的温度区间这个区间与再热温度及再热时间有关。

A不锈钢和一些高温合金约在700~900℃之间，对于沉淀强化的低合金钢约在500~700℃之间，随材料的不同而变化。再热裂纹是HAZ粗晶部位并呈晶间开裂裂纹的走向是沿熔合线母材侧的A粗晶晶界扩展，遇细晶就停止扩展。残余应力与应力集中二者必须同时存在，否则不会产生再热裂纹。应力集中系数K越大，产生再热裂纹所需σcr越小。1.消除应力裂纹的特点（1）晶内二次强化作用（2）晶界杂质析集弱化作用在消除应力过程中，由于焊接应力松弛时的附加变形集中于晶界，而导致沿晶开裂。因此，这种裂纹具有晶间开裂的特征，并且都发生在有严重应力集中的热影响区的粗晶区内。2.消除应力裂纹的产生机理影响再热裂纹的主要因素是钢种的化学成分(直接影响粗晶区的塑性)和焊接区的残余应力(特别是应力集中部位)。

冶金因素（1）化学成分对再热裂纹的影响随钢种的不同而差异P耐热钢，钢中含Mo量越多，Cr的影响越大。但当达到一定含量时(如Mo=1％，Cr=0.5％时)，随Cr增多，SR裂纹率反而下降。在此钢中含有V时，SR裂纹率显著增加。随钢中含钒量增多，碳的影响增大。（2）钢的晶粒度对再热裂纹影响是明显的

高强钢的晶粒度越大，则晶界开裂所需的应力越小，也就越容易产生再热裂纹。另外，钢中的杂质(Sb)越多，也会降低晶界开裂所需的应力。（3）焊接接头不同部位和缺口效应的影响（4）焊接材料的影响3.影响消除应力裂纹的因素工艺因素（5）焊接方法的影响根据结构的形状、板厚及使用上的要求不同，采用的焊接方法不同。这些焊接方法在正常情况下的焊接线能量不同，大的焊接线能量会使过热区的晶粒粗大，其中电渣焊最为严重。因此，对于一些晶粗长大敏感的钢种，埋弧焊时再热裂纹的敏感性比手工电弧焊时为大。但对一些淬硬倾向较大的钢种，手弧焊反而比埋弧焊时的再热裂纹倾向大。（6）预热及后热的影响预热可以有效地防止冷裂纹，但对防止再热裂纹，必须采用更高的预热温度或配合后热才能有效。但有些钢种(如德国钢BHW38)，即使预热温度再高，也难以消除再热裂纹，必须采用其他方面的措施才能有效(如使用特制的高韧性焊条)。3.影响消除应力裂纹的因素（1）选用对消除应力裂纹敏感性低的母材（2）选用低强高塑性的焊接材料（3）控制结构刚性与焊接残余应力（4）预热与后热（5）控制焊接热输入4.防止消除应力裂纹的措施1.冷裂纹的特征2.冷裂纹的分类3.冷裂纹的形成机理和影响因素4.防止冷裂纹的措施淬硬脆化裂纹延迟裂纹五、焊接冷裂纹（1）形成的温度：在Ms点以下，多形成于100℃～-100℃之间（2）形成的部位：整个焊接接头，多形成于热影响区中（3）形成的材料：具有淬硬倾向的材料（4）穿晶沿晶开裂（5）断口特征：表面具有金属光泽（6）具有延迟开裂的特点1.冷裂纹的特征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。焊趾裂纹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。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。横向裂纹起源于熔合线，沿垂直于熔合线的方向扩展到热影响区与焊缝。多发生于多层焊的表层下金属。2.冷裂纹的分类淬硬脆化裂纹淬硬倾向很大的钢种，在拘束应力的作用下导致开裂。没有延迟现象，焊后可以立即发现。低塑性脆化裂纹塑性较低材料，冷至低温，由收缩力而引起的应变超过材质本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的裂纹。延迟裂纹焊后不立即出现，有一定孕育期，具有延迟现象。2.冷裂纹的分类形成冷裂纹的三个基本因素（1）H的影响：扩散氢的含量越多，越易形成冷裂纹。如延迟裂纹（2）钢种的淬硬倾向：越易形成淬硬组织，越易形成冷裂纹。如淬硬脆化裂纹（3）焊接接头的拉应力：拉应力越大，越易形成冷裂纹。如低塑性脆化裂纹3.冷裂纹的形成机理和影响因素“氢致（助）裂纹”由于氢的扩散和聚集而引起的延迟裂纹。H在开裂过程中的作用a氢在焊缝金属中的溶解与扩散100℃~-100℃氢的作用最显著，易与敏感组织和应力产生冷裂纹b焊缝金属结晶过程中氢的溶解与扩散（1）H在γ相中的溶解度大，而扩散系数小（2）H在α相中的溶解度小，而扩散系数大在熔合区附近的HAZ中H的含量高，因此冷裂纹易形成于此3.冷裂纹的形成机理和影响因素

（1）H的影响A→MA→F、PHAZ有缺口效应，且H浓度很高,产生根部裂纹或焊趾裂纹。若氢的浓度更高，使M脆化，产生焊道下裂纹。若HAZ转变先于焊缝，此时氢从HAZ向焊缝扩散，延迟裂纹就在焊缝上产生。氢在致裂过程中的动态行为(1)热源高温作用，焊缝中溶解很多氢。(2)焊缝和母材含碳量不同，相变具有不同时性。(3)H向HAZ的熔合线附近扩散。(4)HAZ相变，H残留HAZ的M中，H聚集成H2，产生很高内应力。(5)当内应力超过材料的强度，便产生裂纹。氢与力的共同作用潜伏期的长短取决于：氢的含量：扩散氢的含量越高，潜伏期越短应力：应力越大，潜伏期也越短3.冷裂纹的形成机理和影响因素

（1）H的影响σσ氢的应力扩散理论金属内部的缺陷为潜在裂源，在应力的作用下，形成了三向应力区，诱使氢向该处扩散、聚集。当氢浓度达到一定程度时，一方面产生较大的应力，另一方而阻碍位错移动而使该处变脆。试样受力时，氢易向三向应力区扩散，应力也随之提高，当此部位氢的浓度达到临界值时，就会发生启裂和裂纹扩展。氢又不断向新的三