冷裂纹在低合金高强度结构钢中是怎么产生的？

低合金高强度结构钢在制造中的应用越来越广，这就要求我们对低合金高强度结构制的性能和特点有更进一步的认识和了解，因此，就低合金高强度结构钢在焊接过程中冷裂纹的产生原因和预防措施作了总结和归纳。

低合金高强度结构制冷裂纹原因措施：

 低合金高强度结构钢简称低合金高强钢，它是在碳素钢的基础上加入总量不超过5%的合金元素，来获得高强度、高韧性或其他特殊性能的合金材料。按国家标准，以热轧和正火状态供货的低合金高强钢，按其屈服点可分为s类：即Q1295、Q345、Q390、Q420、Q460，以热处理状态供货的低合金高强度钢，按其屈服点可分为6类：即Q420、Q460、Q500、Q550、Q620和Q690，质量等级都为A、B、C、D、E、5级。在目前使用的焊接结构中，屈服点在500MPa以下的各种低合金高强钢应用最普遍，这类钢由于采用了先进的冶炼技术和热处理技术，不仅具备了较高的综合力学性能，而且还具备不同类型的工程结构所需要的特殊性能，使低合金高强铜在许多行业都得到了广泛的应用，并已有逐步取代普通碳素结构钢的趋势，由于这类钢的供货状态决定了钢中的主要缺陷为冷裂纹和热影响区脆化，而这些缺陷将直接影响到焊接接头的质量，因此，理解和掌握这些缺陷在钢中的产生原因和预防措施，就尤为重要，我们就应该就冷裂纹在低合金高强钢中的产生原因作一分析。

 当低合金高强钢的焊接接头，冷却到300℃以下时出现的裂纹，就为冷裂纹。冷裂纹主要是在焊接接头的热影响区产生的，随着钢材屈服点的提高，裂纹出现的倾向也加强，又因为这种裂纹是在焊后经过一段时间后才出现的宏观裂纹，所以又称为延时裂纹，它会使接头质量降低，严重时，会造成整个焊接结构出现严重事故。所以，冷裂纹是低合金高强钢的焊接接头中最危险的缺陷。而导致冷裂纹产生的主要原因，即钢材的淬硬组织、焊缝的扩散氢含量和接头的拘束应力三个方面。

a．焊缝扩散氢对冷裂纹产生的影响
氢对钢材性能的有害作用主要表现为产生氢脆、形成白点和产生冷裂纹。焊接填充涂料中，含有以各种形式存在的含氢物质，这些物质在高温电弧作用下分解为氢气，氢气又被高温的焊接电弧分解成原子H和离子H+，而进入掖态熔池与液态金属熔合，跟其他的结构钢不同，当液态熔池金属冷却凝倒时，氢的溶解度大大降低，过量的氢就会向热影响区扩散、聚集，当含氢量达到产生冷裂纹的临界含量时，就会使热影响区形成裂纹，这种裂纹称为氢致裂纹。

b．钢材淬硬组织对冷裂纹产生的影响

在低合金高强度结构钢的焊接接头中，冷裂纹的形成主要与接头的热影响区在热循环的作用下的组织转变有关，也就是说，在焊接接头的热影响区内，产生马氏体等淬硬组织是产生冷裂纹的关键，并且，低合金钢材的马氏体数量越多，越容易产生冷裂纹，这是因为，只有产生马氏体等淬硬组织时，氢才能在裂纹成核和扩展过程中起一定的促进作用，最终导致焊接接头发生裂纹时，只需消耗较低的能量，使裂纹容易产生。

c．焊接接头的拘束应力对冷裂纹产生的影响

焊接工件在无拘束的情况下，它的热胀和冷缩没有受到阻碍，接头内部不会产生反作用应力。如焊接工件加以刚性同定，那么在加热和冷却的过程中，虽然整个工件不会发生伸长和缩短现象，但接头内部将产生焊接残余应力，在焊接工件使用过程中，可能会导致焊接接头内部产生裂纹。这种裂纹称为延迟裂纹。

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