再熱裂紋是在焊接接頭經(jīng)過消除應(yīng)力熱處理或其他加熱過程后，在特定溫度范圍內(nèi)重新加熱所產(chǎn)生的裂紋。這種裂紋主要發(fā)生在低合金高強(qiáng)鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼、鎳基合金等材料的焊接接頭中。
形成原因
再熱裂紋的形成與材料成分有關(guān)，尤其是其中的沉淀強(qiáng)化元素，如鉻、鉬、釩等。此外，焊接區(qū)域存在的較大殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中也是導(dǎo)致再熱裂紋的重要因素。對(duì)于不同的材料，存在著明確的再熱裂紋敏感溫度區(qū)間，例如，沉淀強(qiáng)化的低合金高強(qiáng)鋼的敏感溫度大約在500-700℃之間，而對(duì)于奧氏體不銹鋼和高溫合金，則在700-900℃范圍內(nèi)。
金相特征
再熱裂紋在低合金鋼中沿著焊接熱影響區(qū)粗晶區(qū)中原奧氏體晶界的邊界出現(xiàn)。在室溫下，這些鋼中的焊接熱影響區(qū)的相變產(chǎn)物通常是馬氏體和貝氏體，這些相變產(chǎn)物覆蓋了原始奧氏體晶界。為了顯示鋼的原始奧氏體晶界，通常需要使用特殊的金相技術(shù)。再熱裂紋的擴(kuò)展路徑具有沿晶的特點(diǎn)，這使得它易于區(qū)分再熱裂紋和氫致裂紋，后者通常具有穿晶的特點(diǎn)。再熱裂紋的敏感性隨原奧氏體晶粒尺寸的增大而增加，因此再熱裂紋通常靠近熔合線。在許多情況下，再熱裂紋平行于熔合線延伸，并且距離熔合線只有1個(gè)或2個(gè)晶粒直徑。在奧氏體不銹鋼中，再熱裂紋可能出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)中。如果奧氏體不銹鋼中的再熱裂紋出現(xiàn)在焊接熱影響區(qū)中，那么這個(gè)裂紋通常非常接近熔合線，因?yàn)槟莻€(gè)區(qū)域的晶粒發(fā)生了長(zhǎng)大。
防范措施
預(yù)防再熱裂紋的方法包括預(yù)熱、采用低強(qiáng)度焊縫以及減少焊接應(yīng)力。預(yù)熱溫度應(yīng)控制在200~450℃之間，如果能在焊后及時(shí)進(jìn)行后熱處理，可以適當(dāng)降低預(yù)熱溫度。例如，18MnMoNb鋼焊后在180℃熱處理2小時(shí)，預(yù)熱溫度可以降至180℃。通過選擇低強(qiáng)度焊縫，可以使焊縫強(qiáng)度低于母材，從而提高其塑性變形能力。同時(shí)，合理的焊接順序、減少余高、避免咬邊及根部未焊透等缺陷也可以有效減少焊接應(yīng)力。
參考資料 >
淺談熱裂紋、再熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂.微信公眾平臺(tái).2024-10-24
焊接再熱裂紋試驗(yàn).百度文庫(kù).2024-10-24
再熱裂紋名詞解釋.百度文庫(kù).2024-10-24