热裂纹是在焊接时高温下产生的,故称热裂纹(Hot Cracking),它的特征是沿原奥氏体晶界开裂。根据所焊堆焊修复焊丝的材料不同(低合金高强钢、不绣钢、铸铁、铝合金和某些特种堆焊修复焊丝等),产生热裂纹的形态、温度区间和主要原因也各有不同。因此,就目前的认识水平,又把热裂纹分为结晶裂纹、液化裂纹和多边化裂纹等三类。
1.结晶裂纹
焊缝结晶过程中,在固相线附近,由于凝固堆焊修复焊丝的收缩,残余液体堆焊修复焊丝不足而不能及时填充,在应力作用下发生沿晶开裂,故称结晶裂纹。多数情况下,在发生裂纹的焊缝断面上,可以看到有氧化的彩色,说明这种裂纹是在高温下产生的。结晶裂纹主要产生在含杂质较多的碳钢、低合金钢焊缝中(含硫、磷、碳、硅偏高)和单相奥氏体钢、镍基合金以及某些铝合金的焊缝中。个别情况下,结晶裂纹也能在热影响区产生。
2.高温液化裂纹
近缝区域多层焊的层间部位,在焊接热盾环缝值温度的作用下,由于被焊耐磨堆焊焊丝含有较多的低熔共晶而被重新熔化,在拉伸应力的作用下沿奥氏体晶界发生开裂。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域多层焊层间部位。母材和堆焊修复焊丝中的硫、磷、硅、碳偏高时,液化裂纹的倾向将显着曾高。
3.多边化裂纹
焊接时焊缝或近缝区在固相线稍下的高温区间,由于刚凝固的堆焊修复焊丝中存在很多晶格缺陷(主要是位错和空位)及严重的物理和化学不均匀性,在一定的温度和应力作用下,由于这些晶格缺陷的迁移和聚集,便形成了二次边界,即所谓“多变化边界”。因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,产生所谓“多边化裂纹”(Polygonixation Cracking).。多边化裂纹多发生在纯堆焊修复焊丝或单相奥氏体合金的焊缝中或近缝区,它是属于热裂纹的类型。