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焊接熱裂紋是如何形成的？該事件中，所幸反應(yīng)堆各道屏障完整，無(wú)放射性物質(zhì)對(duì)外釋放，但焊接熱裂紋卻不得不引起重視。
熱裂紋又叫“結(jié)晶裂紋”。焊接過(guò)程中，由于焊接熔池在結(jié)晶過(guò)程中存在著偏析現(xiàn)象，低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結(jié)晶過(guò)程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析，凝固以后強(qiáng)度也較低，當(dāng)焊接應(yīng)力足夠大時(shí)，就會(huì)將液態(tài)間層或剛凝固不久的固態(tài)金屬拉開(kāi)形成裂紋。

此外，如果母材的晶界上也存在有低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)，當(dāng)焊接拉應(yīng)力足夠大時(shí)，也會(huì)被拉開(kāi)。總之，熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素共同作用的結(jié)果。

如何預(yù)防焊接熱裂紋？熱裂紋形成的影響因素很多，因此想要預(yù)防，需要從選材及焊接工藝入手。
1、選材焊縫金屬中的C、S、P含量越高，特別是S含量高時(shí)，越容易形成熱裂紋。
碳鋼和低合金鋼由于含碳當(dāng)量低，且含有對(duì)防熱裂紋有利的Mn，故這類(lèi)鋼的熱裂傾向均較小，一般不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。但當(dāng)鋼的成分不均，偏析嚴(yán)重而使局部C、S、P含量過(guò)高，或焊接材料中S、P雜質(zhì)偏高時(shí)，焊縫金屬中有可能產(chǎn)生熱裂紋。實(shí)際生產(chǎn)中曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)這樣的情況，后經(jīng)嚴(yán)格限制S、P才得以防止。

2、焊接工藝工藝因素方面工藝方面主要是焊接規(guī)范、預(yù)熱、接頭形式和焊接順序等，用工藝方法主要是改善焊接時(shí)的應(yīng)力從而防止結(jié)晶裂紋。

焊接工藝及規(guī)范經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，適當(dāng)增加焊接線能量和提高預(yù)熱溫度，可以減小焊縫金屬的應(yīng)變率，從而降低結(jié)晶裂紋的傾向。

接頭形式焊接接頭形式不同，將影響接頭的受力狀態(tài)，結(jié)晶條件和熱的分布等，因而結(jié)晶裂紋的傾向也不同，在設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)特別注意，如表面堆焊和熔深較淺的對(duì)接焊縫抗裂性較高，熔深較大的對(duì)接和各種角接、搭接、t型接頭和外角接焊縫抗裂性較差，因?yàn)檫@些焊縫所承受得應(yīng)力正好作用在焊縫的結(jié)晶面上，而這個(gè)面是晶粒之間聯(lián)系較差，雜質(zhì)聚集的地方，故易于引起裂紋。
對(duì)于厚板焊接結(jié)構(gòu)，施工時(shí)常用多層焊，裂紋傾向比單層焊有所緩和，但對(duì)各層的熔深應(yīng)注意控制。

焊接應(yīng)力檢測(cè)

焊接技術(shù)接頭處盡量避免應(yīng)力集中(錯(cuò)邊、咬肉、未焊透等)，也是降低裂紋傾向的有效方法。
焊接次序施工時(shí)焊接次序是很重要的，同樣的焊接方法和焊接材料，焊接次序不同，具有不同的結(jié)晶裂紋傾向。

總的原則是盡量使大多數(shù)焊縫能在較小剛度條件下焊接，使焊縫的受力較小。例如，鍋爐板與管束的焊接，采用同心圓式和平行線式都不利于應(yīng)力疏散，只有采用放射交叉式的焊接次序才能分散應(yīng)力。
在一般情況下，盡可能采用對(duì)稱(chēng)施焊，以利分散應(yīng)力，減小裂紋傾向。

數(shù)字化仿真  讓工藝缺陷可防可控

由上文可見(jiàn)，預(yù)防焊接熱裂紋，很大程度上要依賴(lài)工藝措施的改進(jìn)。在這方面，通過(guò)數(shù)字化仿真，工藝上的缺陷是可仿可防的：基于工藝過(guò)程可視化物理模型建立工藝與質(zhì)量的因果模型，在工藝系統(tǒng)級(jí)及參數(shù)級(jí)進(jìn)行多學(xué)科復(fù)合優(yōu)化，從而提高工藝可靠性。

仿真過(guò)程中，還可結(jié)合應(yīng)力檢測(cè)得出的數(shù)據(jù)，分析哪個(gè)工藝環(huán)節(jié)導(dǎo)致應(yīng)力集中，并對(duì)此制定可靠的工藝流程，優(yōu)化工藝方案。相較于試錯(cuò)式工藝改進(jìn)的一次次實(shí)物實(shí)驗(yàn)，基于CAE仿真技術(shù)的工藝優(yōu)化方法更高效、更經(jīng)濟(jì)。