,由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體時(shí)突然增大
。焊接時(shí)在高溫作用下,將有大量的氫溶解在熔池中
,在隨后的冷卻和凝固過(guò)程中,由于溶解度的急劇降低
,氫極力逸出,但因冷卻很快
,使氫來(lái)不及逸出而保留在焊縫金屬中
,使焊縫中的氫處于過(guò)飽和狀態(tài),因而氫要極力進(jìn)行擴(kuò)散
如圖所示,高溫下,焊接熱影響區(qū)都是奧氏體,隨著熱源移走,由于焊縫的含碳量低于母材,所以焊縫在較高溫度下就發(fā)生相變,也就是奧氏體分解為鐵素體和珠光體。由于母材的含碳量較高,所以熱影響區(qū)金屬還沒(méi)有開始奧氏體分解。當(dāng)焊縫由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體、珠光體等組織時(shí),氫的溶解度突然下降,而氫在鐵素體、珠光體中的擴(kuò)散速度很快,因此氫就很快的從焊縫越過(guò)熔合線向尚未發(fā)生分解的奧氏體影響區(qū)擴(kuò)散由于氫在奧氏體中的擴(kuò)散速度較小,不能很快把氫擴(kuò)散到距熔合線較遠(yuǎn)的母材中去,因而在熔合線附近就形成了富氫地帶。當(dāng)滯后相變的熱影響區(qū)由奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí),氫便以過(guò)飽和狀態(tài)殘留在馬氏體中,促使這一地區(qū)進(jìn)一步脆化。如果這個(gè)部位有缺口效應(yīng)
,并且氫的濃度足夠高時(shí)
,就可能產(chǎn)生根部裂紋或焊趾裂紋。若氫的濃度更高
,可使馬氏體更加脆化
,也可能產(chǎn)生焊道下裂紋
。

圖2.1 冷裂紋的產(chǎn)生
在焊接時(shí),為了防止冷裂紋,應(yīng)盡量降低焊接接頭的含氫量
,一方面采用低碳多種微量合金元素的強(qiáng)化方式
,在提高強(qiáng)度的同時(shí),也保證具有足夠的韌性
。另一方面
,采用精煉技術(shù)盡可能降低鋼中的雜質(zhì)
,使之硫
、磷、氧
、氮等元素控制在極低的水平
。選用優(yōu)質(zhì)的低氫焊接材料和低氫的焊接方法,它是防止冷裂紋的有效措施之一
。采用CO
2氣體保護(hù)焊,由于具有一定的氧化性,故而也可獲得低氫焊縫
,堿性藥芯焊絲并配合CO
2氣體保護(hù),同樣也可得到低氫焊縫。采用奧氏體焊條焊接某些淬硬傾向較大的中、低合金鋼強(qiáng)鋼,也能很好的避免冷裂紋 。
焊接工藝一般包括正確制定施工程序、選擇焊接線能量、預(yù)熱溫度、焊后后熱,以及焊后熱處理等
。為改善接頭的應(yīng)力狀態(tài)
,應(yīng)合理地選擇焊縫匹配
、注意焊縫的分布位置和施焊的順序。
除了采取焊前預(yù)熱措施之外,焊后須及時(shí)進(jìn)行回火處理
。另外,42CrMo
鋼還具有應(yīng)力腐蝕開裂敏感性。這種應(yīng)力腐蝕開裂常發(fā)生在水或高濕度空氣等弱腐蝕性介質(zhì)中
。為了降低焊接接頭的應(yīng)力腐蝕開裂傾向,應(yīng)采用熱量集中的焊接方法和較小的焊接熱輸入
,避免焊件表面焊接缺陷和劃傷。