再议焊接裂纹的“大体”走向

0 序言

远东网“在线言欢”部分有个帖子，题目叫《[请教]关于裂纹走向的问题》，内容如下:

标准说，大致垂直于焊缝走向的即为横向裂纹，大致平行于焊缝走向的即为纵向裂纹。。。我们不妨把一块焊板看做一个坐标，如果x轴为纵向裂纹，y轴为横向裂纹。 接下来，我的问题来了，如果裂纹延z轴方向(面朝你本人的方向)是什么裂纹呢？原来找人问过这个问题，他也含糊其辞，给了一个名词，穿孔型裂纹，可我不知道有没有这一说，今天到论坛逛看到了关于横向裂纹的问题，我再把这个问题提出来，还望各位前辈指教。

我以前写过一篇日志，题目叫《焊接裂纹的“大体”走向》，然而，那篇文章没有述及什么是纵向和横向裂纹的问题。现在写这篇短文，对上面帖子提的问题，谈些看法。

1 裂纹的宏观走向

裂纹的走向分微观走向和宏观走向。微观走向，指裂纹尖端是穿晶还是沿晶开裂。宏观走向，是指裂纹长度L和裂纹深度h的走向，或者说，L和h决定的裂纹平面的走向。帖子的问题，是讨论裂纹宏观走向(大体走向)的问题。

裂纹的大小，用三向尺寸表示:

第一个尺寸，叫裂纹长度，以符号L表示，它是裂纹在工件表面或平行于工件表面的大尺寸，也即帖子中x和y轴二维平面内任一方向上的大尺寸（笔者注:在xy平面中还会有个小尺寸，是裂纹宽度W）。

第二个尺寸，叫裂纹深度，以符号h表示，它是裂纹在焊缝截面(yz平面)内的大尺寸(它可能是倾斜的，也可能是帖子中称的z方向上的尺寸---投影尺寸。在焊缝截面内还有个小尺寸，是裂纹宽度W)。在通常情况下，L≥2h;L<h的情况，很少见。 

第三个尺寸，叫裂纹(缝隙)宽度，以符号W表示，它的方向与长度L（或h）垂直，它是裂纹三向尺寸中的最小尺寸，一般处于xy平面内，或者处于yz平面内。通常而言，W<<L，且W<<h。所以裂纹又被称为由L和h二维尺寸构成的面状缺陷。或者说，焊接裂纹的特征是:其长宽比(即L/W值)和深宽比(即h/W值)均大。因此，裂纹的宏观走向，是指这种面状缺陷的走向。

2 纵向或横向裂纹的概念

GB/T6417—2005《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》中，有下列名称及说明:

纵向裂纹-----基本上与焊缝轴线平行的裂纹。

横向裂纹---- 基本上与焊缝轴线垂直的裂纹。

标准这么说明了，怎么还有帖子提这个问题呢？我认为，那是标准没有把问题说明白。下面，是我按自己理解，作的说明:

1) GB/T6417—2005对裂纹的分类，似乎就分两大类:第一，非群体性单个裂纹。这类裂纹，只分纵向裂纹和横向裂纹两类。第二，群体性裂纹，是指放射状裂纹、树枝裂纹和弧坑裂纹等。

2)什么是纵向裂纹呢？我认为是，裂纹长度L大体上与焊缝长度(轴线----x方向)平行的裂纹; 什么是横向裂纹呢？我认为是，裂纹长度L大体与焊缝长度(轴线----x方向)垂直的裂纹，或说是平行于焊缝宽度方向(y方向)的裂纹。   

3) 在这里，不考虑裂纹在yz平面内(或深度--z方向上)的尺寸h(既使沿壁厚裂透了的裂纹----穿透性裂纹，但它和裂纹的纵向或横向概念，也没什么关系)。因为，纵向或横向，是以裂纹长度L大体上处于x或y轴方向而划分的。作为面状缺陷，确定了长度L方向，其在厚度方向(z方向)必然有一定的尺寸h，而且是h>>W(裂纹宽度)。这是不言自明的;否则，它就不应叫“裂纹”了。

3 附注

3.1 广义的横向裂纹

非群体性的单个裂纹，当其长度L，明显地不与焊缝长度(轴线)平行时，都应该归入(或称为):横向裂纹。

3.2 纵向或横向裂纹的h在焊缝截面中的走向

1)研究纵向裂纹h走向，方法是看它焊缝的横剖面(yz平面)的走向。根据目前资料，可以认为:除熔合线裂纹外，绝大多数纵向裂纹h的走向，是与工件表面(xy面)垂直的，即平行于z方向的。GB/T6417—2005取消了“焊道下裂纹”这一名称，把它归入沿熔合线(或平行于熔合线)的纵向裂纹，这类裂纹在横截面中的走向是沿或平行熔合线的，或说，是大体平行于坡口的。笔者注:该标准还取消了“焊趾裂纹”等名称，也都归入纵向裂纹。

2)研究横向裂纹h走向，方法是看它在焊缝纵剖面(xz平面)的走向。绝大多数横向裂纹h的走向，是与工件表面(xy面)垂直的，可能有少数是倾斜的。

3.3 编后话

从小处看，裂纹表面是曲折不平的，很粗糙; 裂纹的姿态可能奇奇怪怪，以上讨论，仅是大体上的。

以上，当否？望沟通！