延遲裂紋是冷裂紋的一種，是由于塑性儲備、應(yīng)力狀態(tài)以及焊縫金屬中氫含量等綜合作用而產(chǎn)生的焊接裂紋。具有孕育期的冷裂紋稱為延遲裂紋。這類裂紋具有潛伏期、緩慢擴展期和突然斷裂期三個階段。一般認(rèn)為：潛伏期和緩慢擴展期與氫的聚集與擴散有關(guān)，所以又稱氫致裂紋。這類裂紋可能在焊后數(shù)小時、數(shù)天或更長時間內(nèi)出現(xiàn)。高強鋼厚壁容器容易出現(xiàn)這種裂紋。

術(shù)語簡介

延遲裂紋不是在焊接過程中產(chǎn)生的，而是在焊后延續(xù)一段時間產(chǎn)生的。

延遲裂紋主要發(fā)生在低合金高強鋼中，主要與焊縫含擴散氫、接頭所承受的拉應(yīng)力以及由材料淬硬傾向決定的金屬塑性儲備有關(guān)，是三個因素中的某一因素與相互作用的結(jié)果。

對于確定成分的母材和焊縫金屬，塑性儲備一定，產(chǎn)生延遲裂紋的孕育期長短，取決于焊縫金屬中的擴散氫及接頭所處的應(yīng)力狀態(tài)。同理相應(yīng)于某一應(yīng)力狀態(tài)，焊縫含氫量高，裂紋孕育期短，裂紋傾向大。當(dāng)應(yīng)力狀態(tài)惡劣，即使含氫量低，在很短孕育期內(nèi)會產(chǎn)生裂紋。但是決定延遲裂紋產(chǎn)生與否，存在一個臨界含氫量與臨界應(yīng)力值。若氫低于臨界含氫量，拉應(yīng)力低于強度極限，則孕育期將無限長，實際上不產(chǎn)生延遲裂紋。

現(xiàn)代的延遲裂紋理論認(rèn)為，焊縫金屬中的含氫量、接頭承受的應(yīng)力水平以及接頭金屬的塑性儲備，三者對延遲裂紋產(chǎn)生的作用是相互聯(lián)系的。焊縫高含氫量在低應(yīng)力下就會誘發(fā)出裂紋，而低含氫量需要高應(yīng)力下才達到誘發(fā)裂紋狀態(tài)。含氫量及應(yīng)力都低時，在長時間才能達到裂紋產(chǎn)生條件。材料的塑性儲備起到調(diào)節(jié)作用，當(dāng)材料的變形能力高，缺口敏感性低時，只有在更高應(yīng)力更多含氫量下才能產(chǎn)生延遲裂紋。

在焊接接頭中，由于焊縫一般含碳量低，缺口敏感性小，而近縫區(qū)由于晶粒粗大，過飽和空位濃度高，應(yīng)力集中程度高等不利條件，使近縫區(qū)易于產(chǎn)生延遲裂紋。

a 延遲裂紋的定義

焊接后經(jīng)過一段時間才產(chǎn)生的裂紋為延遲裂紋。延遲裂紋是冷裂紋的一種常見缺陷，它不在焊后立即產(chǎn)生，而在焊后延遲幾小時、幾天或更長時間才出現(xiàn)。

b 有延遲裂紋傾向的材料

16MnR、15MnVR（鞍鋼研制，現(xiàn)基本不生產(chǎn)了）、15MnNbR、18MnMoNbR（不好購買）、13MnMoNbR（仿制日本的BHW35，是單層厚壁用鋼，焊接性能好但價格高）、07MnCrMoVR、07MnNiMoVDR和日本的CF-62系列鋼。