文档介绍：本节将重点讲授凝固裂纹的定义、特征及形成机理
所谓焊接热裂纹是焊接过程中在高温阶段产生的开裂现象，多在固相线附近发生。
材料连接原理
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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母材：杂质含量较高的船用低碳钢
焊接方法：CO2气体保护焊
凝固裂纹实例1
材料连接原理
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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凝固裂纹实例2
母材：Q345B低合金高强钢
焊接方法：窄间隙激光填丝焊
材料连接原理
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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母材：不锈钢
焊接方法：手工电弧焊
着色探伤后发现在焊缝中心存在一些肉眼观察不到的细小裂纹
凝固裂纹实例3
材料连接原理
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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母材：6013铝合金
焊接方法：激光焊
激光功率P=5kW
焊接速度V=
观察方法：高速摄像
焊后焊缝的表面形貌
（沿焊缝中心开裂的凝固裂纹）
凝固裂纹实例4
材料连接原理
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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）凝固裂纹的特征？
微观特征：表面无金属光泽，常有氧化颜色
材料连接原理
宏观特征：焊缝柱状晶交界处，沿焊缝中心的纵向裂纹
产生材料：含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中和单相
奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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材料连接原理
）什么是凝固裂纹？(定义）
温度：固相线附近
拉应力作用
沿晶开裂
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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熔池结晶的阶段及脆性温度区间
δ：塑性
δmin：脆性温度区间的最低塑性
T：温度
TL：液相线
TS：固相线
TB：脆性温度区间
材料连接原理
TL
TS
δmin
TB
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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材料连接原理
固-液阶段
液态薄膜—根本原因
拉伸应力—必要条件
凝固裂纹的产生原因
液态薄膜
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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材料连接原理
a) 拉伸应力所产生的应变随温度按直线1变化时，产生的应变量e1<δmin，不产生凝固裂纹;
c) 按直线3变化时, 应变量e3=δmin，处于临界状态。
此时的应变增长率成为临界应变增长率，以CST表示，及CST=tanθ。
b) 按直线2变化时，应变量e2>δmin，此时必将产生裂纹；
CST综合地反映了材料凝固裂纹的敏感性，为防止产生凝固裂纹，必须满足下面条件： <CST
1
3
2
e1
e3
e2
θ
焊接时产生凝固裂纹的条件
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焊接热裂纹-凝固裂纹
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