随着钢铁、石油化工、舰船和电力等工业的发展，在焊接结构方面都趋向于向大型化、大容量和高参数方向发展，有的还在低温、腐蚀等环境下工作。因此，各种低合金高强钢、高合金钢、合金材料的应用越来越广泛。但是，随着这些钢种和合金材料的应用，在焊接生产中带来了许多新的问题，其中经常遇到的一种最严重的缺陷就是焊接裂纹。
焊接裂纹是接头中局部区域的金属原子结合遭到破坏而形成的缝隙，缺口尖锐、长宽比大，在结构工作过程中会扩大，甚至会使结构突然断裂，特别是脆性材料，所以裂纹是焊接接头中最危险的缺陷。
5.1 焊接接头中裂纹的分布
焊接生产中，由于钢材和结构类型不同，裂纹的分布是多种多样的，见图5-1。
各种不同类型的裂纹：①焊缝中纵向裂纹；②焊缝上横向裂纹；③热影响区纵向裂纹；④热影响区横向裂纹；⑤火口（弧坑）裂纹；⑥焊道下裂纹；⑦焊缝内部晶间裂纹；⑧焊趾裂纹；⑨热影响区焊缝贯穿裂纹⑩焊缝根部裂纹 5.2 裂纹的分类
5.2.1 按裂纹分布的走向分
①横向裂纹；②纵向裂纹；③星形（弧形裂纹）。
5.2.2 按裂纹发生部位分
①焊缝金属中裂纹；②热影响区中裂纹；③焊缝热影响区贯穿裂纹。
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5.2.3 按产生本质分类北京8号学苑
①热裂纹；②冷裂纹；③再热裂纹；④层状撕裂；⑤应力腐蚀裂纹。 （1）热裂纹（高温裂纹）
产生：焊接接头的冷却过程中，且温度处在固相线附近的高温阶段产生。
存在部位：焊缝为主，热影响区
特征：
宏观看，焊缝热裂纹沿焊缝的轴向成纵向分布（连续或继续）也可看到缝横向裂纹，裂口均有较明显的氧化彩，表面无光泽；微观看，沿晶粒边界（包括亚晶界）分布，属于沿
晶断裂性质。
分类：
②高温液化裂纹
③多边化裂纹
（2）再热裂纹（消除应力处理裂纹）
原件结构焊后消除应力热处理中，在热影响区的粗晶部位产生裂纹，材质低合金高强钢，珠光体耐热钢、奥氏体、不锈钢、Ni基合金。由于重新加热（热处理）过程中产生称再热裂纹—消除应力处理裂纹。
（3）冷裂纹
产生温度：较低温度，在MS点以下的低温产生的
存在部位：多发生在热影响区，但也有发生在焊缝。
特征：
宏观断口具有发亮的金属光泽的脆性断裂特征；微观看：常常是晶间断裂，但也可穿晶（晶内）断裂，也可晶间和穿晶混合断裂。
分类：
①延迟裂纹
焊趾裂纹
这种裂纹起源于母材和焊缝交界处、并有明显应力集中的部位（比如咬边），它一般是由焊趾表面开始向母材深处扩展。
焊道下裂纹
这种裂纹经常发生在脆硬性较大、含氢量较高的焊接热影响区，一般情况下裂纹走向和熔合线平行。
焊根裂纹信任危机产生的原因
它起源于焊缝根部应力集中最大的部位，可能出现在HAZ粗晶区，也可能出现在焊缝金属中。主要发生在含氢量较高、预热温度不足的情况下。
②淬硬脆化裂纹（淬火裂纹）
③低塑性脆化裂纹
（人才管理系统4）层状撕裂
由于轧制母材内部存在有分层的夹杂物（特别是硫化物夹杂物）和焊接时产生的垂直轧制方向的应力，使热影响区附近地方产生呈“台阶”状的层状断裂并有穿晶发展。T<400℃ 发生在厚壁后构T型接头，十字接头、触头。
（5）应力腐蚀裂纹
金属材料在某些特定介质和拉应力共同作用下所产生的延迟破裂现象，称应力腐蚀裂纹。
根据国外资料分析，焊接结构中，冷裂纹的问题约占90%，热裂纹问题约占10%，其它裂纹比较少见。
5.3 焊接热裂纹
5.3.1 焊接热裂纹的类型
所有焊接热裂纹的特征都是沿原奥氏体晶界开裂，但是所焊金属材料不同，热裂纹的形态、产生热裂纹的温度区间和主要原因是不同的。所以，热裂纹又可进一步分类。通常，人们把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹三类。
（1）结晶裂纹
焊缝金属结晶过程中，在固相线附近，晶界残存低熔点的液态薄膜，在应力作用下形成的裂纹。
结晶裂纹主要发生在含（硫、磷、碳、硅等）杂质比较多的碳钢、低合金钢焊缝中，以及单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金的焊缝中。
（2）液化裂纹
它的产生机理和结晶裂纹基本相同，只是产生部位不同。液化裂纹发生在近缝区或多层焊的层间部位，是在焊接热循环峰值温度作用下，由于被焊金属含有比较多的低熔点共晶而被重新熔化，在拉伸应力作用下，沿奥氏体晶界发生的开裂。
液化裂纹主要发生在含有铬、镍的高强钢、奥氏体钢、以及某些镍基合金的近缝区或多层焊层间部位。一般，母材和焊丝中硫、磷、碳、硅越高，液化裂纹倾向越高。
（3）多边化裂纹
多边化裂纹大多发生在纯金属或单相奥氏体合金的焊缝中或近缝区。焊接时，在固相线稍下的高温区间，由于刚凝固的金属中存在很多晶格缺陷（主要是位错和空穴）以及严重的物理化学不均匀性，在一定的温度和应力作用下，这些晶格缺陷迁移聚集，就形成了类似晶界的二次边界，也就是所谓的“多边化边界”。因为边界上堆积了大量的晶格缺陷，所以它的组织性能脆弱，高温时的强度和塑性都很差，只要有轻微的拉伸应力，就会沿多边化的边界开裂，产生多边化裂纹。
三种裂纹中，结晶裂纹最为常见。通常所说的热裂纹，如果不特别说明的话，就是指结晶裂纹。
5.3.2 结晶裂纹的特征
产生温度：固相线以上稍高的温度。
断口特征：呈氧化颜，没有金属光泽。说明这种裂纹是在高温下产生的。
分布特征：宏观：一般发生在焊缝中心（横向、纵向都有）。
微观：具有晶间破坏的特征（发生在晶界，柱状晶之间）
有宏观裂纹一般必有微观裂纹，但有微观裂纹不一定有宏观裂纹。
5.3.3 产生结晶裂纹的机理
5.3.3.1 结晶裂纹的形成
产生部位：结晶裂纹大部分都沿焊缝树枝状结晶的交界处发生和发展的，常见沿焊缝中心
长度方向开裂即纵向裂纹，有时焊缝内部分布在两树枝状晶体之间。
对于低碳钢、奥氏体不锈钢、 铝合金、结晶裂纹主要发生在焊缝上。
某些高强钢，含杂质较多的钢种，除发生在焊缝之处，还出现在近缝区上。
人民日报评知网事件从金属结晶学理论可以知道，先结晶的金属比较纯，后结晶的金属杂质比较多，并富集在晶界。一般来讲，这些杂质所形成的共晶都具有较低的熔点。在焊缝凝固过程中，这些低熔点共晶被排挤到晶界就形成了所谓的晶间“液态薄膜”。同时，焊缝凝固过程中由于收缩产生了拉应力，在拉应力作用下焊缝金属很容易沿液态薄膜拉开形成裂纹。云南鹤庆地震
从上面的讨论可以知道，结晶裂纹产生在焊缝结晶过程中。焊缝的结晶过程具体可以分为三个阶段：液固阶段、固液阶段和完全凝固阶段（图5-2）。
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