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材料连接学作业题焊接冷裂纹主要发生在中碳钢、高碳钢、合金钢的焊接接头中，特别易于出现在焊接热影响区。冷裂纹可以进一步划分为：延迟裂纹、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹。 试叙述：什么是淬硬脆化裂纹？答：一些淬硬倾向很大的钢种，即使没有氢的诱发，仅在拘束应力的作用下也能导致开裂。它完全是由冷却时马氏体相变而产生的脆性造成的，一般认为，与氢的关系不大。这种裂纹基本上没有延迟现象，焊后可以立即发现，有时出现在热影响区，有时出现在焊缝上。2、什么是低塑性脆化裂纹？答：某些塑性较低的材料，冷至低温时，由于收缩力而引起的应变超过了材质本身所具有的塑性储备或材质变脆而产生的裂纹，称为低塑性脆化裂纹。由于是在较低的温度下产生的，所以也是属于冷裂纹的另一形态，但无延迟现象。什么是延迟裂纹？答：延迟裂纹是冷裂纹中一种普通形态。它的主要特点是不在焊后立即出现，而是有一定孕育期，具有延迟现象，故称延迟裂纹。产生这种裂纹主要取决于钢种的淬硬倾向、焊接接头的应力状态和熔敷金属中的扩散氢含量。①延迟裂纹的形成机理：大量的生产实践和理论研究证明: 钢种的淬硬倾向, 焊接接头的含氢量及其分布, 以及焊接接头的拘束应力状态是产生延迟裂纹的主要因素。它们相互作用、相互影响，必然有一种或两种起主导作用，其中关键性的因素是含氢量。焊缝中的氢是在潮湿气氛中氢在焊接过程中,由于电弧的高温作用,氢分解为原子或离子状态,并大量溶解在熔池中,在随后冷却和凝固的过程中,由于溶解度的急剧下降, 一部分氢极力向外逸出而仍有一部分氢残留在焊缝内部,使焊缝中的氢处于过饱和状态, 形成巨大的内应力,致使裂纹开裂。断口上常有白色斑点，称为氢白点。因此，延迟裂纹也称为氢致裂纹。钢淬硬后之所以引起裂纹,其原因可以归纳为两个方面: ①形成脆性的马氏体组织;②淬硬会产生较多的晶格缺陷。钢种的淬硬倾向越大,马氏体的含量越高。马氏体是一种脆硬的组织。在钢中含碳量较高时,就形成片状马氏体,且片内存在平行状的孪晶, 这种孪晶马氏体的硬度很高又很脆,对裂纹和氢脆的敏感性特别高。而且在焊接过程快热快冷的条件下,会形成大量的晶格缺陷, 主要是空位和位错。当它们浓度达到一定的临界程度时,就会形成裂纹源,在应力的继续作用下,就会不断发生扩展。焊缝接头的应力状态。焊接接头的应力来自三方面：①焊缝和热影响区在不均匀加热和冷却过程中产生的热应力。当电弧作用在工件上,靠近电弧的区域快速升温并熔化,体积急剧膨胀,而离电弧远的区域升温比较慢,体积变化比较小, 这时周围区域就限制了熔池的自由膨胀, 而当电弧移开后熔池开始冷却凝固收缩,因为之前膨胀受到限制,如果是自由收缩,那熔池应变的更小更窄,但由于周围材料的限制, 熔池又不能自由收缩,所以必然产生残余应力。应力的大小与母材和填充金属的热物理性质有关，也与结构的刚度有关，在应力作用下，会引起氢的聚集，诱发氢致裂纹。②焊接接头不均匀的组织转变所引起的组织应力。组织应力是金属相变时体积变化引起的。如高强钢奥氏体分解时析出铁素体、珠光体和马氏体，引起体积膨胀，而转变后的组织都具有较小的膨胀系数，会减轻焊后收缩时产生的拉伸应力，从这点看相变时产生的应力会降低裂纹倾向。③焊接接头受焊接刚性拘束产生的拘束应力。这种应力包括结构的刚度、焊缝的位置、焊接的顺序、构件的自重,其它受热部位冷却过程中的收缩, 以及夹持部位的松紧程度等都会使焊接接头承受不同程度的应力。②延迟裂纹的防止措施：主要是对影响冷裂纹的三大要素进行控制，如改善接头组织、消除一切氢的来源和尽可能降低焊接应力。在加上考虑到施工现场的条件等，由此我们提出相应的防止延迟裂纹的措施。大方向从以下四个方面考虑：一、冶金措施冶金措施主要有两方面的内容: 一是从母材金属的化学成分上改进, 应在冶炼上向低碳钢多种微量合金元素的方向发展;二是尽可能选用低氢的焊接方法、优质低氢的焊接材料, 严格控制氢的来源和用合金元素改善焊缝金属的韧性等。选用低氢的焊接方法、优质低氢的焊接材料目前各国在焊接不同强度级别的高强钢时,为避免有害氢和改善焊缝金属的塑性和韧性,都有相配套的低氢焊条和焊剂。此外,对于高强钢从防止裂纹出发,采用强度比母材强度稍低的焊条也是有效的。还有,采用二氧化碳气体保护焊,同样可以获得低氢型焊缝金属。选用碱性低氢焊条，药皮中加氟石可降低焊缝中的氢含量。格控制氢的来源尽量选择低氢或超低氢焊材，焊材使用前要烘干，清理焊丝、焊缝坡口上的水、铁锈和油污等杂质。用合金元素改善焊缝金属的抗裂性能合理选择焊缝金属的合金成分，适当加入某些合金元素，提高焊缝金属的韧性和焊缝抗裂能力。对难焊和易开裂的钢，选用奥氏体不锈钢焊条，由于奥氏体对氢的溶解度大，没有氢焊缝就不会产生开裂。二、工艺措施焊接工艺措施主要内容是: 正确选择焊接规范, 焊前预热, 焊后后热, 以及焊