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碳弧气刨基本知识
碳弧气刨基本知识
一、碳弧气刨的原理：
利用石墨棒或碳极与工件间产生的电弧将金属熔化，并用压缩空气将其吹掉，实现在金属表面上加工沟槽的方法叫做碳弧气刨。
1、电源：
应采用具有下降特性的直流弧焊电源。
2、气刨枪：
应具有导电性好，电极夹持牢固，更换电极方便，压缩空气吹出来集中而准确，外壳绝缘良好，重量轻，使用方便，常用的是焊钳式刨枪、扁碳棒气刨枪、圆周送风式气刨枪。
3、空气导管：
目前采用的是风电合一的气刨软管
4、碳棒：
碳棒在碳弧气刨时，作为电极，用作传导电流和引燃电弧，常用的是镀铜实心碳棒，镀铜的目的是更好的传导电流。
外形有圆碳棒和扁碳棒两种，圆碳棒主要是用于在焊缝背面清理焊根，扁碳棒刨槽较宽，可以用于开坡口，刨焊瘤或切割量较大的金属。
对碳棒的要求是耐高温，导电性良好和不易开裂。
碳弧气刨用碳棒规格及适用电流经验公式：
I＝（30~50）d
二、碳弧气刨工艺参数：
主要包括电源极性、碳棒直径、电流、气刨速度、压缩空气压力、电弧长度、碳棒伸出长度、碳棒与工作倾角和刨缝装配间隙等
板厚
碳棒直径
刨削电流
气体压力
伸出长度
弧长
刨削速度
电源极性
碳弧与工作倾角
3－6
4
150－200
0.3-0.4
50-60
2-3
0.5-1.2m/min
刨削碳钢时直流反接，刨削铸铁、铜及其合金时直流正接
一般可在45°
6－10
5－8
250－400
0.4-0.45
80-90
10－14
8
250－400
0.45-0.5
80-100
14－20
10
400－550
0.5-0.6
80-120
三、操作方法：
1、准备工作：
开始气刨前，要检查电源极性，根据碳棒直径选择电流。
碳棒直径的选择与材料厚度及刨槽宽度、深度有关。
碳棒直径一般选择比刨槽宽度小2－4mm。
调节碳棒伸出长度至80－100mm左右，调节好出风口，使风口对准刨槽。
2、起弧：
刨削时，首先打开气阀，随后引燃电弧，以免产生“夹碳”，在垂直位置气刨时，应由上向下移动，便于熔渣被吹出。
碳棒的倾角按要求的槽深来定，刨削要求深的倾角就应大些，一般按45度左右。
3、刨削：
刨削起弧后手把要按轻一点，速度要慢一点，要保持均匀的刨削速度，刨削时能听到嘶嘶声表示电弧稳定，能得到光滑、均匀的刨槽，每段刨槽衔接时，应该在弧坑上引弧，以免使刨削产生严重的凹痕。
4、运条条件及要求：
运条的特点是不能横向摆动，也不能前后摆动，否则刨出的槽不光滑，不整洁。
如一次刨出的槽不够宽或不够深，可以重复再刨，直到达到要求为止。
运条的要求是：
准、平、正。
准是深浅准和刨槽线准。
为了保证刨的准，可以先刨出一道浅槽，然后按浅槽的宽度逐层往深刨。
平就是刨活时手要稳，刨出的槽才能平，否则刨出的槽深浅不一致。
正就是刨槽的中心与碳棒的中心一致，否则刨槽形状不对称。
5、排渣：
刨活时压缩空气是从后向前吹，调整好压缩空气的出风口，使风口能对准刨槽，那么渣都吹到电弧的前部，这样刨出的槽两侧渣少，节省清渣时间。
实践证明，再碳弧气刨中，将吹风口稍微调偏一点，使吹出的渣一部分吹到槽的外测，防止渣将前面的准线盖上，影响操作。
如果掌握好，使大部分渣往前吹，少部分渣往外翻，即能得到理想的工作效果。
6、收弧：
碳弧气刨收弧时，应先断弧，过几秒后再停气，使碳棒冷却。
碳弧气刨收弧后，不允许熔化的铁水留在刨槽里，因为熔化的铁水中，碳和氧都比较多，而且碳弧气刨的收弧处，往往也是焊缝的弧坑处。
另外，弧坑处比较容易出现裂纹和气孔，所以如果碳刨后的铁水没清除干净，它就成焊接后出现缺陷的一个主要祸根。
因此，碳弧气刨收弧后必须将刨后的铁水清除干净，用砂轮打磨干净后，再进行焊接。
四、低碳钢、低合金钢、不锈钢的碳弧气刨方法：
1、低碳钢的碳弧气刨：
低碳钢的碳弧气刨后，在刨槽表面产生一层硬化层，其深度未0.54-0.72mm。
这是由于高温金属被压缩空气急冷所形成的，不是渗碳的结果。
所以对电弧气刨后的低碳钢进行焊接不会影响焊接质量。
2、低合金钢的碳弧气刨：
这类钢材能否采用碳弧气刨，主要取决于钢材本身的淬火倾向的大小，如16MnR、15MnV、15MnTi等低合金结构钢，其碳当量均在0.40％一下，基本上无淬火硬倾向，可以采用碳弧气刨。
对于碳当量在0.50％一下的钢材，无明显淬硬倾向的、但钢板厚度较大，则应采用于其焊接相当的预热温度进行气刨前预热，对于某些强度要求极高，且对冷裂纹敏感的低合金钢不宜采用碳弧气刨加工。
3、不锈钢的碳弧气刨：
不锈钢碳弧气刨时，气刨产生的金属飞溅－熔渣，其含碳量可高达1.3％，但很快被压缩空气吹走，粘附在刨槽边缘上的熔渣其含碳量也高达1.2％，但只要在气刨后认真清除焊渣，并部影响焊接质量。
气刨后的不锈钢表面，其渗碳层深度一般仅在0.02-0.05mm之间，最深处也不超过0.11mm。
且渗碳层还是断续的熔化金属，所以碳弧气刨对不锈钢的渗碳作用是极其微小的。
碳弧气刨对不锈钢切割面有热作用，但因弧柱下形成的高温液态金属很快被吹走，不再对切割面继续有加热作用，所以实际上碳弧气刨的热影响区比手弧焊来得小。
可见，碳弧气刨对不锈钢得渗碳和热作用都是很小的，因此对不锈钢的抗晶间腐蚀性能没什么影响。
五、焊接质量的检验：
焊接质量的检验在焊接结构中是最重要的。
它可以及时发现焊缝中的缺陷，找出产生缺陷的主要原因，及时分析，及时解决保证出厂产品的质量，降低废品率。
焊接产品的检验，除用肉眼直接观察外，还有超声波探伤、磁粉探伤、荧光检查、着色探伤、以及X射线及γ射线探伤等。
这些探伤法是相互补充的，每一种探伤都并非万能的。
用肉眼只能发现表面缺陷，如咬边、焊瘤及表面气孔等。
1、磁粉探伤：
适用于薄壁件或焊缝表面的裂纹检验，也能查出一定深度和大小的未焊透。
但难于发现气孔、夹渣以及隐蔽深的缺陷。
2、着色探伤法和荧光探伤法，又称为渗透探伤法。
它适用于检查钢制压力容器焊接及工件表面的裂纹、分层及缝隙等缺陷。
着色探伤时，先用清洗剂清洗检查部位，而后涂渗透剂，再用显示剂显示，用肉眼看见缺陷。
荧光探伤是用来检查非磁性材料的，如:
不锈钢、铜、铝及其合金的各种表面缺陷。
还可以用来检查焊缝的致密性。
3、X射线法对焊缝厚度小于30mm的工件，显示缺陷的灵敏度高。
γ射线的穿透力比X射线大，用γ射线探伤法可检验300mm厚度的钢板，用它检验50mm一下厚度的钢板，它的灵敏度较低。
X射线最高灵敏度为1％，γ射线的灵敏度为2％，但缺陷的厚度小于工件厚度的1.5％时，不管其缺陷面积多大，用X射线或γ射线检查都无法发现。
4、超声波探伤法适用于厚度大于40mm的工件，它比X射线和γ射线的灵敏度要高，但它辨别缺陷的能力较差，而且要求被检工件的表面光洁、平滑。
当用超声波探伤缺陷判断不清时，应配合使用X射线或γ射线加以鉴别。
六、焊缝缺陷返修的方法：
在焊接过程中，由于多种原因，往往会在焊接接头区域内产生各种焊接缺陷。
对检查出来的焊接缺陷，都必须进行修补。
修补的方法应根据缺陷的性质及损坏程度来选择。
有的只用砂轮打磨或补焊，而有的则需要用碳弧气刨进行深度铲后，再补焊。
1、对于超过允许要求的夹渣、气孔、未焊透、未熔合等缺陷，必须用碳弧气刨清除干净后，再进行焊补。
2、裂纹是再焊接生产种最危险的一种工艺缺陷，有的也很难查出来，往往需要用超声波与X射线同时并用。
裂纹在明处或在焊缝内部，都必须将其裂纹两端各延长50mm同时刨掉，才能重新焊补。
热影响区的表面裂纹，或离表面较近的裂纹，可用碳弧气刨铲掉后再补焊，如果裂纹深入母材内部，则不属于修补之列，应考虑重新换掉母材，再组装，重新焊接。
3、咬边的深度和长度如超过工艺的范围都必须进行补焊，轻微的、浅的咬边可用机械方法修锉，使其平滑过渡。
严重的、深的咬边应进行补焊；补焊时，应选用直径较细的焊丝，否则会重新出现咬边。
4、对余高过大或焊瘤，应在修补前进行探伤检查，如发现有裂纹应按修补裂纹的方法进行修补。
如无裂纹可用铲、锉、磨等手工或机械方法除去多余的堆积金属，使表面整洁光滑。
5、弧坑和烧穿，清除烧穿空洞边缘的残余金属，及时补焊。
6、由于没有反变形的措施，或者反变形措施不当，或在意想不到的地方产生了变形，原则上都应加以矫正。
但在一般情况下，只是对主要受力构件的变形矫正。
无论采取什么样的修补方法，都需要注意一下事项:
1）对焊缝缺陷返修时，应采取与产品焊接时所采用的焊接材料和焊接工艺。
焊补第一层时的焊接电流可大一些，以保证焊透。
2）应严格控制层间温度，注意引弧与收弧的质量，每焊一层应仔细检查，确定无缺陷后再焊下一层。
3）应采用和产品焊接时相同的后热处理与焊后热处理。
4）全部焊缝修完后，应严格检查焊补区，如发现有不允许的缺陷时，应重新返修。
返修次数不应超过设计规定的返修次数。
七、常见焊接、碳弧气刨缺陷的种类、产生原因、危害及防止方法：
在焊接过程中，焊接接头产生不符合设计或工艺文件要求的缺陷，叫做焊接缺陷。
严重的焊接缺陷将直接影响产品结构的安全使用。
所以如何防止缺陷的产生是工艺应该达到的目的。
焊接缺陷按其在焊缝中位置可分为内部缺陷和外部缺陷两大类。
外部缺陷位于焊缝的外表面，用肉眼或低倍放大镜可以看到，如焊缝尺寸不符合要求，咬边、表面气孔、表面裂纹、烧穿、焊瘤及弧坑等。
内部缺陷位于焊缝内部，需用无损探伤或用破坏性试验才能发现，如未焊透、内部气孔、内部裂纹及内部夹渣等，各种焊接缺陷的产生原因。
危害及防止方法如下：
1、焊缝尺寸不符合要求：
焊缝外表形状高低不平，焊波宽窄不齐、尺寸过大或过小、角焊缝单边以及焊脚尺寸不符合要求，均属于焊缝尺寸不符合要求，焊缝尺寸不符合要求时，不仅造成焊缝成型难看，而且将直接影响焊接接头的质量。
尺寸过小的焊缝，使焊接接头的强度降低，尺寸过大的焊缝不仅浪费焊接材料，还会增加焊件的变形。
塌陷量过大的焊缝使接头强度降低，余高过大的焊缝，造成应力集中，减弱结构的工作性能，以致影响结构的正常使用。
1）产生的原因：
焊缝尺寸不符合要求产生的原因很多，但主要是：
①焊缝坡口开的不当或装配间隙不均匀；②焊接电流过大或过小；③焊接速度快慢或运条手法不正确，焊条与焊件夹角太大或太小；④埋弧焊时，主要时焊接规范选择不当；防止措施：
防止焊缝尺寸不符合要求的措施：
①选择适当的坡口角度和装配间隙，可提高装配质量；②正确选择焊接电流③合理选择焊接速度的快、慢，正确掌握运条方法，选择焊条与工件的夹角要合理，随时适应焊件装配间隙的变化，以保证焊缝均匀，提高操作者的操作技术水平。
④焊接角焊缝时，要正确掌握焊条角度、运条速度及方式要根据焊脚尺寸大小而定。
2、咬边：
咬边是由于电弧将焊件边缘熔化后，没有得到熔化焊条的补充所留下的缺口叫咬边。
过深的咬边将消弱焊接接头的强度，往往在咬边处产生应力集中，导致结构破坏。
特别是焊接低合金高强度钢时，咬边的边缘被淬硬，常常是焊接裂纹的发源地。
因此，重要结构的焊接接头不允许有咬边缺陷存在，或者规定限制咬边的缺陷在一定的数值下，如不应超过0.5mm，否则就应进行补焊。
产生的原因主要是;焊接电流太大及运条速度不当及焊条角度不适等；在角焊时，经常是由于焊条角度或电弧长度不当。
在自动电弧焊时，也往往是由于焊接速度过快而产生的。
防止产生咬边的主要措施：
选择适当的电流，保持运条的均匀，角焊时，焊条要采用合适的角度和保持一定的电弧长度。
自动埋弧焊时一般不产生咬边。
3、弧坑;弧坑是指焊缝收尾处产生的下榻现场，焊缝收尾处的弧坑，往往严重降低该处焊缝的强度，在某些情况下，焊缝在冷却过程中会在弧坑处产生裂缝，即所谓弧坑裂纹。
同时在弧坑内很容易产生气孔或夹渣，所以在熄弧时一定要填满弧坑，使焊缝高于母材。
焊缝产生的原因：
主要是熄弧时间过短或焊接薄板时使用电流过大。
在自动埋弧焊时，主要是没有分两步按下“停止”按钮，即没有先停丝后切断电源。
防止产生弧坑的措施：
手工电弧焊时必须注意，在收弧过程中焊条需在熔池处做短时间停留或作几次环形运条，使焊条金属填满熔池。
另外，要正确选择焊接电流；埋弧焊时，要按顺序按两次“停止”按钮，目的是填满弧坑。
4、烧穿：
在手工电弧焊或埋弧自动焊中，熔化金属自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷叫烧穿。
尤其是在焊接薄板时，是一种常见的缺陷。
它也是一种不允许存在的焊接缺陷。
产生烧穿的主要原因是对焊件加热过度，如焊接电流过大、坡口的钝边太小、焊件间隙太大、焊接速度过慢等都会导致烧穿。
防止烧穿的措施：
正确选择焊接电流和焊接速度，严格控制焊件的装配间隙，并保持其在整个焊缝长度上的均匀性。
另外，采用铜衬垫、焊剂垫、自熔垫或使用脉冲电流也可以有效地保证薄板在焊透地情况下而不致烧穿。
5、焊瘤：
在焊接过程中，熔化金属流淌到焊缝之外未熔化地母材上所形成地金属瘤叫焊瘤。
焊瘤经常出现在立焊、横焊和仰焊地焊缝中，当采用埋弧自动焊焊接小直径圆筒时，有时也会产生焊瘤。
焊瘤不仅影响焊缝地外观，而且焊瘤内经常有未熔合存在，管道内的焊瘤除降低强度外，还减少了管内的有效流通面。
产生焊瘤的原因：
主要是间隙过大，焊条位置和运条方法不正确，焊条熔化太快，焊接速度太慢等原因。
防止产生焊瘤的主要措施：
是必须正确选择焊接电流，控制焊条的角度，焊件地间隙不能过大，控制弧长，正确掌握运条方法。
6、夹渣：
在焊缝中存在的非金属夹杂物称为夹渣。
夹渣会降低焊缝的强度，对焊缝的危害性和气孔所产生的危害性相似，但其夹角所引起的应力集中比气孔更严重。
但在某些焊接结构中，在保证强度和致密性的条件下，也允许存在一定的尺寸和数量的夹渣。
夹渣产生的原因：
①接头边缘有污物存在；定位焊和多层焊时，每层焊后未将熔渣清除干净（尤其是碱性焊条，其脱渣性较差，如果熔渣未清理干净容易产生夹渣）②坡口太小；焊条直径太粗；焊接电流过小，熔化金属和熔渣得不到充分热量，致使熔渣浮不上来。
③焊接时，焊条的角度和运条方法不恰当，熔渣和铁水辨认不清，把熔化金属和熔渣混杂在一起。
④焊缝冷却速度过快，熔渣来不及上浮。
⑤母材金属和焊接材料的化学成分不当，例如:
当熔池内含氧、氮等成分较多时，形成夹杂物的机会也就增多。
防止夹渣的措施：
①将坡口及焊层间的熔渣清理干净，将凹凸处铲平，然后再施焊。
②适当增大焊接电流，避免熔化金属冷却过快。
必要时把电弧缩短，并增加电弧停留时间，使熔化金属和熔渣得到充分加热。
③根据熔化情况，随时调整焊条角度和运条方法，使熔渣能上浮到铁水表面，应防止熔渣混杂再熔化金属中或流到熔池的前面而造成夹渣。
④正确选用母材和焊条金属的化学成分。
7、未焊透：
焊件的间隙或边缘未被电弧熔化而留下的空隙称为未焊透。
根据未焊透的部位不同，可分为根部未焊透、边缘未焊透、层间未焊透等几种。
产生未焊透的部位往往也存在夹渣，连续性的未焊透是一种极危险的缺陷。
因此，在大部分结构中是不允许存在的。
未焊透不仅使机械性能降低，而且未焊透处的缺口和端部形成应力集中点，承载后往往会引起裂纹。
未焊透产生的原因：
焊接电流太小，焊接速度快，坡口角度小、钝边太大、根部间隙小，焊条角度不当，焊件有厚的锈皮和熔渣，自动埋弧焊时焊偏等。
在未焊透中，还有一种叫“未熔合”。
这是由于焊件边缘加热不充分，熔化金属都已经覆盖在上面；这样，焊件边缘和焊缝金属未能熔合在一起造成了“未熔合”。
产生这种缺陷的原因主要是使用了过大的电流，使后半根焊条发红，以至造成熔化太快。
当焊件边缘尚未熔化，焊条的熔化金属就覆盖了上去。
另外，造成未熔合的运因还有间隙太小、速度过快、弧长过长等。
避免未焊透和未熔合的方法是：
正确选用和加工坡口尺寸，保证必须的装配间隙，正确选用焊接电流和焊接速度，认真操作，防止焊偏等。
8、气孔：
焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残存下来的所形成的空穴叫气孔。
气孔可分为密集气孔、条虫装气孔、针装气孔等。
气孔是焊接生产中常见的一种缺陷，它不仅消弱了焊缝的有效工作断面，同时也会带来应力集中，降低焊缝金属的强度和塑性。
对于受动载荷的焊件，气孔还会降低焊缝的疲劳强度。
当各种气孔的面积相同时，密集气孔、条状气孔比针状气孔危害性大。
在正常操作情况下，形成气孔的气体是氢气和一氧化碳。
氩弧焊时，由于气体保护不严，空气中的氮气进入熔池，也会形成气孔。
产生气孔的原因：
①铁锈和水分：
铁锈中含有多量的三氧化二铁和结晶水，对熔池一方面有氧化作用，另一方面又带来大量的氢，水分的作用也相同，两者是在焊缝中形成气孔的重要因素。
②焊接方法：
埋弧自动焊由于焊速大，焊缝厚度深，以及不能像手弧焊那样可以随意操纵电弧，使气体随意从熔池中充分逸出，故生成气孔的倾向比手弧焊大的多。
③焊条种类：
碱性焊条比酸性焊条对铁锈和水分的敏感性大的多，即在同样的铁锈和水分含量下，碱性焊条很容易产生气孔。
④电流种类和极性：
当采用未经很好烘干的焊条进行焊接时，使用交流电源，焊缝最容易出现气孔，直流正接气孔倾向较小，直流反接气孔倾向最小。
采用碱性焊条时，一定要用直流反接，如果用直流正接，则生成气孔的倾向显著增大。
⑤焊接工艺参数：
焊接速度增大时，熔池存在的时间变短，气孔倾向增大。
焊接电流增大时，焊缝厚度增加，气体不易逸出，气孔倾向增大，电弧电压升高时（弧长增加），空气易浸入，气孔倾向增大。
防止产生气孔的措施有：
①仔细清除焊件表面上的铁锈等污物，清除范围，手弧焊为焊缝两侧各10mm，埋弧自动焊为焊缝两侧各20mm。
②焊条、焊剂在焊前应按规定严格烘干，焊条应存放于保温筒中，做到随用随取。
③采用合适的焊接工艺参数，使用碱性焊条时，一定要用短弧焊。
对导热快、散热面积大的焊件，若周围环境温度低时，应进行预热。
④当焊条出现焊芯锈蚀、药皮开裂、剥落、变质和偏心时，都不能使用。
在二氧化碳气体保护焊时，由于在焊接熔池表面上没有熔渣覆盖，保温条件较差（与手工电弧焊及埋弧焊相比），同时二氧化碳气流对熔池又有较大的冷却作用，促使熔池凝固较快，而且二氧化碳气体保护焊的熔池窄而深，不利于气体在熔池凝固前逸出，因此容易出现气孔。
二氧化碳焊接时产生气孔的气体来源、气孔类型及其防止方法有一下三方面：
①一氧化碳气孔：
当焊丝中的硅、猛脱氧元素含量不足时，熔池的脱氧作用就差，往往会发生下列反应：
FeO+C=Fe+CO，反应生产的一氧化碳气体不能完全从熔池中逸出，便形成了一氧化碳气孔，通常一氧化碳气体产生在焊缝内部，形状有点像虫状，其表面比较光滑，并沿结晶方向分布。
防止方法是采用含有足够数量的硅、锰合金焊丝，而焊丝中的含碳量不宜过高。
②氮气孔：
由于空气中的氮大量地溶入焊接熔池金属，在焊缝凝固时，氮在金属中的溶解度突然降低，来不及从熔池中逸出，便形成氮气孔。
氮气溶入熔池的原因：
喷嘴孔径过大，气体流量太小，喷嘴被飞溅物堵塞，喷嘴与焊件间的距离太远，焊速太快，焊炬结构设计不合理，电弧过长等等。
氮气孔大多是成堆出现的，形状与蜂窝相似。
防止氮气孔的办法有：
设计合理的焊炬，选择合适的焊接规范，露天施焊时要设置防风屏罩。
此外，还可以在焊丝中加入固氮元素，如：
钛、铝、锆等③氢气空：
由于二氧化碳气体不纯，焊件和焊丝表面有铁锈、油污和水分，使熔池溶入大量的氢气两党熔池冷凝时，氢的溶解急速下降，多余的氢气来不及逸出熔池，而生成氢气孔。
氢气孔大多数出现在焊缝表面，其断面为螺钉状或针状，从焊缝表面上看则呈喇叭口形，在气孔的四周有光滑的内壁。
在个别情况下氢气孔也会在焊缝的内部产生，形状为圆球状。
防止办法：
选用的二氧化碳气体要纯、不应低于99.5％，二氧化碳气瓶内的压力低于10kg/cm2时，应停止用气，待更换气瓶后使用；焊前将焊丝和焊件表面的铁锈、油污和潮气等彻底清除干净。
9、裂纹：
按裂纹产生的部位可分为纵向裂纹、横向裂纹、熔合线裂纹、根部裂纹和弧坑裂纹五种。
按裂纹产生的温度和时间可分为热裂纹、冷裂纹和再热裂纹三种。
焊接裂纹是一种危害性极大的缺陷，不仅使焊接接头的强度降低，而且裂纹的端部应力高度集中，极易扩展，焊件承载后，将会导致焊件的破坏。
①热裂纹：
再焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹，叫热裂纹。
这种裂纹只产生再焊缝金属中，其特征是断口呈兰黑色，即金属在高温被氧化的颜色。
裂纹总是产生在焊缝正中心或垂直于焊缝鱼鳞波纹，焊缝表面可见的热裂纹是不明显的锯齿形。
弧坑或气焊火口处的花纹状或稍带锯齿状的直线裂纹也属于热裂纹。
产生的原因：
当熔池冷却结晶时，由于收缩受到周围母材的阻碍，相当于熔池受到了一个拉应力的作用，此时如熔池中存在有较多的杂质，这些杂质会和铁形成一个熔点较低的共晶物。
当熔池结晶快结束时，这些最后凝固的低熔点共晶会在晶间形成一液态薄层；在拉应力的作用下，晶间薄层会造成空隙，熔池结晶结束时，这种空隙就成为裂纹。
因此，热裂纹可看成是拉应力和低熔点共晶两者联合作用的结果，增大任何一个方面的作用，都能形成热裂纹。
影响因素：
影响焊接接头中形成热裂纹的因素有：
a、合金元素：
是影响热裂纹倾向最本质的因素。
其中促使形成热裂纹的元素有碳、硫、磷，因为这些元素极易在熔池中形成低熔点共晶。
能够防止形成热裂纹的元素有锰，因为锰在熔池中具有脱硫作用，可以减少硫的有害作用。
b、结构刚性：
结构抵抗变形的能力叫刚性。
刚性大时，不易变形，因此产生的拉应力增加，容易生成热裂纹。
C、冷却速度：
焊接接头的冷却速度越大，越容易产生热裂纹。
因此，冬天施焊时，由于周围环境温度较低，所以焊接接头冷却速度很快，同样的材料在冬天施焊时，裂纹倾向显著增加。
d、焊缝成形系数：
成型系数小的焊缝，其形状是窄而深，此时杂质都分布在熔池中间，和拉应力处于垂直方向，因此，在拉应力的作用下，很容易在焊缝中间产生热裂纹。
如果增大焊缝的成型系数，即形成宽而浅的焊缝，此时杂质被排至熔池上方，在同样的拉应力作用下，却具有较高的抗热裂纹能力。
②预防产生热裂纹的措施：
a、控制焊缝中有害杂质的含量，即应控制母材及焊缝原材料中碳、硫、磷的含量。
如焊丝中的硫磷含量不应大于0.03-0.34％；焊接低碳钢和低合金钢用的焊丝含碳量不得超过0.12％。
b、预热：
即焊前对焊件整体或局部进行加热。
预热可以减小冷却速度。
c、采用碱性焊条：
碱性焊条的熔渣具有较高的脱硫、磷的能力，可以减轻硫、磷的有害作用。
d、控制焊缝形状：
尽量得到成型系数较大的焊缝，如焊接电流不能太大，适当采用多层焊道等。
e、采用收弧板：
将弧坑引至焊件外面，即使发生弧坑裂纹，也不致影响焊件本身。
10、冷裂纹：
焊缝在较低的温度下（低于200－300℃）产生的穿晶开裂叫冷裂纹。
冷裂纹有可能延迟几小时、几周、甚至更长的时间后发生，故又称迟延裂纹。
冷裂纹多产生在热影响区或熔合线上，在少数情况下也有可能产生在焊缝上。
根据产生的部位不同可将冷裂纹分为如下三种：
焊道下裂纹－在靠近堆焊焊道的热影响区内所形成的焊接冷裂纹。
焊趾裂纹－沿应力集中的焊趾处所形成的焊接冷裂纹。
焊根裂纹－沿应力集中的焊缝根部所形成的焊接冷裂纹。
产生冷裂纹的原因：
①焊缝及热影响区收缩产生大的应力②淬硬的纤维组织③焊缝中有相当高的氢浓度。
防止产生裂纹的措施：
①选用能降低焊缝金属扩散氢的低氢焊条。
②焊条、焊剂严格按要求进行烘干。
③根据材质需要焊前适当预热。
④焊接后立即对焊件的全部（或局部）进行加热或保温，采取这种缓冷的工艺措施，叫后热。
⑤使用碳当量低的钢材。
⑥适当增加焊接电流，减慢焊接速度，可减慢热影响区冷却速度，防止形成淬硬组织。
11、再热裂纹：
也叫消除应力退火裂纹。
这种裂纹是再焊接结构焊后进行消除应力热处理过程中产生的，所以称为再热裂纹。
再热裂纹一般发生在熔合线附近、被加热至1200－1350℃的区域中，产生的加热温度对于低合金高强度钢大致为580－650℃。
当钢中含铬、钼、钒等合金元素较多时，再热裂纹的倾向增加。
产生再热裂纹的原因是：
焊接时热影响区紧靠熔合线被加热时，热影响区晶界内的钒、钼、钛等的碳化物，溶于奥氏体中；当焊后需要进行热处理又重新加热时，这些合金元素的碳化物呈弥散状态重新析出，晶粒内部都强化了，而晶界相对地被消弱。
当焊接接头中存在较大的焊变形量超过了热影响区熔合线附近金属的塑性时，便产生了裂纹。
防止再热裂纹产生的措施：
①在预热条件下施焊，提高预热温度（300－400℃）。
②在结构设计上改进焊接接头形式，合理布置焊缝，减小接头
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