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焊接熱裂紋是如何形成的？該事件中，所幸反應堆各道屏障完整，無(wú)放射性物質(zhì)對外釋放，但焊接熱裂紋卻不得不引起重視。
熱裂紋又叫“結晶裂紋”。焊接過(guò)程中，由于焊接熔池在結晶過(guò)程中存在著(zhù)偏析現象，低熔點(diǎn)共晶和雜質(zhì)在結晶過(guò)程中以液態(tài)間層形式存在從而形成偏析，凝固以后強度也較低，當焊接應力足夠大時(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)，當焊接拉應力足夠大時(shí)，也會(huì )被拉開(kāi)?？傊?，熱裂紋的產(chǎn)生是冶金因素和力學(xué)因素共同作用的結果。

如何預防焊接熱裂紋？熱裂紋形成的影響因素很多，因此想要預防，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量低，且含有對防熱裂紋有利的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。但當鋼的成分不均，偏析嚴重而使局部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)出現過(guò)這樣的情況，后經(jīng)嚴格限制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范、預熱、接頭形式和焊接順序等，用工藝方法主要是改善焊接時(shí)的應力從而防止結晶裂紋。

焊接工藝及規范經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，適當增加焊接線(xiàn)能量和提高預熱溫度，可以減小焊縫金屬的應變率，從而降低結晶裂紋的傾向。

接頭形式焊接接頭形式不同，將影響接頭的受力狀態(tài)，結晶條件和熱的分布等，因而結晶裂紋的傾向也不同，在設計和施工時(shí)應特別注意，如表面堆焊和熔深較淺的對接焊縫抗裂性較高，熔深較大的對接和各種角接、搭接、t型接頭和外角接焊縫抗裂性較差，因為這些焊縫所承受得應力正好作用在焊縫的結晶面上，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。
對于厚板焊接結構，施工時(shí)常用多層焊，裂紋傾向比單層焊有所緩和，但對各層的熔深應注意控制。

焊接應力檢測

焊接技術(shù)接頭處盡量避免應力集中(錯邊、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，具有不同的結晶裂紋傾向。

總的原則是盡量使大多數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(xiàn)式都不利于應力疏散，只有采用放射交叉式的焊接次序才能分散應力。
在一般情況下，盡可能采用對稱(chēng)施焊，以利分散應力，減小裂紋傾向。

數字化仿真  讓工藝缺陷可防可控

由上文可見(jiàn)，預防焊接熱裂紋，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，在工藝系統級及參數級進(jìn)行多學(xué)科復合優(yōu)化，從而提高工藝可靠性。

仿真過(guò)程中，還可結合應力檢測得出的數據，分析哪個(gè)工藝環(huán)節導致應力集中，并對此制定可靠的工藝流程，優(yōu)化工藝方案。相較于試錯式工藝改進(jìn)的一次次實(shí)物實(shí)驗，基于CAE仿真技術(shù)的工藝優(yōu)化方法更高效、更經(jīng)濟。