熱裂紋是在焊接過程的高溫下產生的，又稱高溫裂紋。熱裂紋一般出現在焊縫，有時也出現在熱影響區，可產生在材料內部，也可產生在材料表面，是焊接中必須避免的一種缺陷。

熱裂紋的微觀特征是沿奧氏體晶界開裂。根據裂紋的形態、溫度區間和主要成因，熱裂紋可分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊化裂紋。

一、合金元素、雜質元素的影響材料結晶溫度區間隨著合金元素含量的增加而擴大，同時脆性溫度區的范圍也增大，因此熱裂紋（此處主要指結晶裂紋）的敏感性也是增加的。

裂紋的產生取決于材料本身在凝固過程中的變形能力。焊縫的凝固要經歷從液-固態（液相為主）、到固-液態（固相為主）再到凝固的轉變。

凝固時先結晶的部分較純，后結晶的部分含雜質和合金元素較多，這種結晶偏析造成焊縫金屬化學成分的不均勻性。

在凝固中后期，雜質會被不斷排斥到晶界處或焊縫中心處。在已經凝固的晶粒相對較多時，這些殘存在在晶界處的低熔相尚未凝固，并呈液膜狀態散布在晶粒表面，割斷了晶粒的一些聯系。在冷卻收縮引起的拉應力作用下，液膜承受不了這種拉應力，就在晶粒邊界處分離形成了（結晶）裂紋。

雜質或合金元素對材料熱裂紋敏感性的影響可以用下面兩個式子[1]判斷：其中，C極易發生偏析，和其他元素形成低熔共晶，是加劇熱裂紋傾向的主要元素；S、P也極易引起結晶偏析，同時S、P還能形成多種低熔物；Mn具有脫硫作用，能改善硫化物的分布形態，能降低結晶裂紋傾向；Si是鐵素體形成元素，少量Si有利于提高抗裂性能，但當Si>0.4%時，會形成硅酸鹽夾雜物降低抗裂性能；Ni與Ni3S2共晶熔點僅645℃，會引起熱裂紋；而Ti、Zr、RE等稀土元素能形成高熔點的硫化物，對于消除結晶裂紋有利。

二、結晶組織的影響焊縫一次結晶組織的晶粒度越粗大，結晶方向性越強，越容易促進雜質偏析，在結晶后容易形成連續的液態共晶膜，增加熱裂紋的傾向。在焊縫或母材中加入一些細化晶粒元素，如Mo、V、Ti、Nb、Zr、Al、RE等，一方面使晶粒細化，增加晶界面積，減少雜質集中；另一方面可以打亂柱狀晶的結晶方向，破壞液態膜的連續性，從而提高抗裂性能。如果一次結晶組織是與結晶主軸方向大體一致的單相奧氏體γ，結晶裂紋傾向就很大。如果一次結晶組織為鐵素體δ，或γ+δ同時存在的雙相組織，結晶裂紋傾向就能減小。

三、力學因素在脆性溫度區材料的低塑性或脆化只是形成熱裂紋的條件之一，如無拉伸應力引起的應變并達到一定應變量，也不會產生裂紋。這些應力主要是由于焊接的不均勻加熱和冷卻過程而引起的，如熱應力、組織應力和拘束應力等。

四、熱裂紋的防止措施上面討論了熱裂紋成因，那么其防止措施也是顯而易見的，主要包括：1）、控制C、S、P等有害雜質元素；通過焊材過渡Mn、Ti、Zr等元素，克服S的不良作用。2）、重要的焊接結構應采用堿性焊條或焊劑，因為它們具有較強的脫硫能力。3）、在焊縫金屬或母材（選材）中加入細化晶粒的元素，可以提高抗裂性，也可以提高抗腐蝕性。4）、控制焊縫形狀表面堆焊和熔深較淺的對接焊縫抗裂性好，而熔深較大的對接焊縫和角焊縫抗裂性較差，因為后面兩者焊縫的收縮應力基本垂直于雜質聚集的結晶界面，熱裂紋傾向較大。5）、冷卻速度過快會使焊縫金屬的應變速率增大（材料塑性變形跟不上），容易產生裂紋，為此應采用緩冷措施，而預熱能減慢冷卻速度。另外，不可通過提高焊接熱輸入來達到緩冷，因為焊接熱輸入過大會促使晶粒長大，增加偏析傾向，適得其反。6）、降低接頭的剛度和拘束度，具體措施有設計上減小結構厚度，合理布置焊縫，合理安排裝配、焊接順序等。7）、對于厚板焊接，可采用多層焊，裂紋傾向比單層焊有所緩和，但應注意控制各層的熔深。另外，避免焊接接頭處的應力集中（如錯邊、咬肉、未焊透等缺欠引起的應力集中），也是降低裂紋傾向的有效辦法。