,使焊縫中的氫處于過飽和狀態(tài),因而氫要極力進行擴散
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)金屬還沒有開始奧氏體分解。當焊縫由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體
、珠光體等組織時
,氫的溶解度突然下降,而氫在鐵素體
、珠光體中的擴散速度很快
,因此氫就很快的從焊縫越過熔合線向尚未發(fā)生分解的奧氏體影響區(qū)擴散由于氫在奧氏體中的擴散速度較小,不能很快把氫擴散到距熔合線較遠的母材中去
,因而在熔合線附近就形成了富氫地帶
。當滯后相變的熱影響區(qū)由奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變時,氫便以過飽和狀態(tài)殘留在馬氏體中
,促使這一地區(qū)進一步脆化
。如果這個部位有缺口效應,并且氫的濃度足夠高時
,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,為了防止冷裂紋,應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化方式,在提高強度的同時
,也保證具有足夠的韌性
。另一方面,采用精煉技術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 ,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 、預熱溫度
、焊后后熱,以及焊后熱處理等
。為改善接頭的應力狀態(tài)
,應合理地選擇焊縫匹配、注意焊縫的分布位置和施焊的順序
。
除了采取焊前預熱措施之外,焊后須及時進行回火處理。另外
,42CrMo
鋼還具有應力腐蝕開裂敏感性。這種應力腐蝕開裂常發(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力腐蝕開裂傾向
,應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
。