在焊接應(yīng)力等脆化因素的共同作用下，在壓力作用下的管道和管件焊接中，管道焊接接頭局部區(qū)域金屬原子結(jié)合力破壞，而產(chǎn)生的新界面產(chǎn)生的間隙，具有尖銳的間隙和長(zhǎng)寬比的特點(diǎn)。

    一般來(lái)說(shuō)，它是管道焊接時(shí)由于應(yīng)力，導(dǎo)致焊接不完全而形成的斷口狀間隙。可分為縱向裂紋、橫向裂紋、弧坑裂紋、焊趾裂紋、焊縫根部裂紋、熱影響區(qū)再熱裂紋等。

    焊接裂紋是所有焊接缺陷中嚴(yán)重的。它的存在是導(dǎo)致焊接結(jié)構(gòu)失效的直接因素，特別是在鍋爐和壓力容器的焊接接頭中，因?yàn)樗拇嬖诳赡軐?dǎo)致災(zāi)難性事故。裂縫較大的特點(diǎn)之一就是膨脹性，在一定的工作條件下會(huì)持續(xù)“生長(zhǎng)”直至斷裂。冷裂紋的形成條件簡(jiǎn)述如下：

    1.1冷裂紋：冷裂紋發(fā)生在焊接過程中或焊接后的低溫，在鋼的馬氏體相變溫度(即Ms點(diǎn))附近，或在300 ~ 200以下的溫度范圍內(nèi)(或T  <0.5 Tm，Tm為以絕對(duì)溫度表示的熔點(diǎn)溫度)，故稱為冷裂紋。冷裂紋可分為延遲裂紋、淬火裂紋和低塑性脆化裂紋。冷裂紋的起源多發(fā)生在具有缺口效應(yīng)的焊接，熱影響區(qū)或物理化學(xué)中氫積累不均勻的局部區(qū)域。裂紋有時(shí)沿晶界擴(kuò)展，有時(shí)穿晶。這是由于焊接接頭的金相組織、應(yīng)力狀態(tài)和氫含量造成的。(如焊層下冷裂紋、焊趾冷裂紋、焊根冷裂紋等。).

    1.1.1壓力下管道開口焊接出現(xiàn)裂紋的條件：

    A.管子的焊接接頭形成硬化結(jié)構(gòu)。由于鋼的硬化傾向，在冷卻過程中產(chǎn)生了大量脆性、堅(jiān)硬、粗大的馬氏體，形成很大的內(nèi)應(yīng)力。接頭硬化傾向：碳的影響是關(guān)鍵。碳和鉻含量越多，板越厚，橫截面積越大，熱輸入越小，硬化越嚴(yán)重。

    B.鋼材和管道焊縫中擴(kuò)散的氫較多，氫原子在缺陷(孔洞和位錯(cuò))處積累(集中)形成氫分子。氫分子的體積大于氫原子的體積，不能繼續(xù)擴(kuò)散和不斷積累，造成巨大的氫分子壓力，甚至達(dá)到幾萬(wàn)個(gè)大氣壓，使焊接接頭開裂。在許多情況下，氫是誘發(fā)冷裂紋活躍的因素。

    C.當(dāng)管道的焊接拉應(yīng)力和約束應(yīng)力超過接頭的強(qiáng)度極限時(shí)，就會(huì)發(fā)生開裂。鋼的冷裂紋傾向主要取決于鋼的硬化傾向、焊接接頭的含氫量和分布以及接頭的約束應(yīng)力狀態(tài)。

    1.1.2管道壓力口焊接裂紋的原因：

    A.管道鋼種的原始硬化傾向主要取決于管道材料的化學(xué)成分、厚度、焊接工藝和冷卻條件。鋼的硬化傾向越大，管道焊接時(shí)越容易產(chǎn)生冷裂紋。

    B.氫的作用是導(dǎo)致超高強(qiáng)度鋼焊接冷裂紋的重要因素之一，具有延遲的特點(diǎn)。高強(qiáng)度鋼焊接接頭中氫含量越高，裂紋敏感性越強(qiáng)，越容易產(chǎn)生冷條紋。

    c  .管道焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)：高強(qiáng)度鋼制造的管道出現(xiàn)延遲裂紋的傾向不僅取決于鋼的硬化傾向和氫的作用，還取決于焊接接頭的應(yīng)力狀態(tài)。焊接過程中的主要應(yīng)力包括不均勻加熱和冷卻過程中的熱應(yīng)力、金屬相變過程中的結(jié)構(gòu)應(yīng)力以及結(jié)構(gòu)本身的約束條件。

    D.焊接工藝的影響：過多的線能量會(huì)造成近縫區(qū)域晶粒粗大，降低接頭的抗裂性；如果線能量太小，熱影響區(qū)會(huì)硬化，不利于氫氣逸出，增加冷裂傾向。焊前預(yù)熱和焊后熱處理的溫度不合適，多層焊的熔深不合適。