1、淬硬脆化裂纹
淬硬倾向大的钢在焊接热循环作用下产生淬硬组织,在应力作用下产生裂纹。产生裂纹的敏感温度在Ms附近,焊接接头冷却到一定温度以下即出现裂纹,没有延迟开裂特征。一些超高强度钢、马氏体不锈钢、工具钢具有较高的淬硬脆化裂纹敏感性。
2、延迟裂纹
焊接接头冷却到室温后并在一定时间(几小时、几天,甚至十几天)才出现的焊接冷裂纹称延迟裂纹。延迟裂纹的影响因素有淬硬组织、氢、应力。钢的淬硬倾向越大,焊接时越容易形成脆硬的马氏体组织,产生裂纹的敏感性越高;焊缝金属中的扩散氢是延迟裂纹形成的主要因素,氢含量越高,延迟裂纹的敏感性越大;存在应力是产生延迟裂纹的必要条件,应力主要有:由焊接的不均匀加热和冷却过程引起的热应力、由金属相变发生的体积变化而引起的棚变应力、由结构刚度和约束引起的拘束应力。
3、低塑性脆化裂纹
被焊母材或焊缝金属本身塑性过低,在焊接热应力和拘束应力作用下,发生的应变大于其延性而产生的裂纹。低塑性脆化裂纹与氢的作用无关,与焊接形成的脆硬组织也无必然联系,根本原因在于母材塑性过低。低塑性脆化裂纹在焊接接头冷却到一定温度以下即出现,多出现在焊缝和热影响区表面,没有延迟特征。铸铁、硬质合金堆焊容易产生低塑性脆化裂纹,高合金化钛合金、钛铝金属间化合物等航空材料也容易产生这类裂纹。
下图是Ti3Al合金焊接接头低塑性脆化裂纹。