裂紋是焊接過程出現(xiàn)的最嚴重缺陷。裂紋的形成主要是因為在焊接過程中,焊縫由于快速加熱與冷卻,使之處于復雜的應(yīng)力狀況,因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋。另一個原因是由于成分不均勻和脆硬組織,在焊繼內(nèi)快速凝固過程中,容易萌生裂紋。
裂紋在金剛石鋸片焊接中有三種,即:結(jié)晶裂紋、液化裂紋和類再熱裂紋。結(jié)晶裂紋與焊縫區(qū)的成分不均勻性有關(guān)。焊縫中心區(qū)是液相結(jié)晶最晚的部分,焊縫兩側(cè)的柱狀晶交遇于此,同時大量低熔點雜質(zhì)也堆積于此,形成中心偏析,在一定力學條件下,在這些區(qū)域便產(chǎn)生了裂紋。它起源于焊縫底部,然后擴展進入過渡層近縫區(qū)。
焊接時,母材熔化后在熔合線處開始結(jié)晶凝固成樹枝狀的一次結(jié)晶組織,過渡層-側(cè)的低熔點組分會偏析富集到枝晶界處,形成液化薄膜,在收縮應(yīng)力的作用下形成裂紋。熱裂紋是近縫區(qū)中過熱奧氏體晶界上微孔串聯(lián)產(chǎn)生的孔穴型開裂。另外,SEM分析發(fā)現(xiàn)在胎體材料與鋼基的焊縫熔合線處存在裂紋,消除裂紋的方法一是優(yōu)化激光焊接工藝參數(shù),二是改善材料的成分,例如在刀頭材料中添加一些Mn、Mo、W. Cr等元素,能有效地防止裂紋產(chǎn)生。