如何减少焊接裂纹的焊接方法

纵向裂纹之构成原因
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因为焊道结晶时先结晶的部分会较纯，后结晶的部分含不纯物与合金成分较多。随柱状晶的的不断长大，不纯物与合金成份也不断被排挤的到焊道的中心或平行成长的柱状晶交界处。这种成分偏析的现象会使这些交界处富集了较多的不纯物或合金元素。当焊道凝结缩短时，造成了缩短拉应力，往往晶界间的共晶承受不了这种缩短应力，结果就在交界处构成了结晶裂纹。

选用潜弧焊技能焊接平角焊道时，若焊道金属外表发生纵向的长条形裂纹如图1所示。通常这种焊道外表的长条形裂纹是归于热裂纹中的结晶裂纹。这种焊接裂纹的发生原因可以用图2来阐明，当左边焊道逐步冷却时，焊道与母材会存留部分的焊接热应力，使得A板会受焊道缩短影响而轻轻向左偏离中心线。但当右侧焊道完成后，焊道的凝结缩短热应力，加上右侧焊道的焊接热量连带发生左边焊道的体积胀大，此热应力现象将造成A板的向右拉回现象与增加左边焊道热裂的发生机率。当左右两侧焊道开端逐步冷却时，焊道的体积缩短效应也会使热裂的情况逐步恶化。这种情形也曾出现在钢构件刚完成焊接时并无龟裂发生，却在逐步冷却的过程中逐步在其中一侧焊道上闪现长条形的裂缝。

通常结晶裂纹比较容易发生在以不纯物较多的碳钢或低合金钢为母材的焊道中，结晶裂纹一般只发生在焊道外表，大多数呈纵向散布在焊缝中心在线，也有一些呈弧形散布在焊缝中心线之两侧，并且这些弧形裂纹与焊道波纹呈笔直散布，如图3所示。一般来说纵向裂纹较长、较深，而弧形裂纹较短、较浅。此外，弧坑裂纹也归于结晶裂纹，发生在焊道的收尾处弧坑中呈星状散布。

由结晶裂纹的型态、散布和裂纹走向可深入发现，无论是纵向裂纹或是弧形裂纹，它们都有一个共同的特性，就是裂纹在中都是沿一次结晶的晶界散布，特别是延柱状晶的晶界散布，焊道中心的纵向裂纹正好坐落以焊道两侧生成的柱状晶的结合面上，焊道中心线两侧的弧形裂纹则坐落平行成长的柱状晶界上。