大型鍛件的原始鋼錠一般是澆鑄而成，而鋼鐵冶金過(guò)程決定了鋼錠內(nèi)部不可避免地會(huì)存在氣泡、縮孔、疏松、裂紋等空洞型缺陷。鋼錠愈大，缺陷愈嚴(yán)重。因此，制定合理的鍛造工藝對(duì)消除空洞型缺陷，改善鍛件內(nèi)部質(zhì)量有重要意義。

    空洞型缺陷的消除需要經(jīng)過(guò)閉合和焊合兩個(gè)階段。當(dāng)變形條件適當(dāng)時(shí)，空洞能夠閉合，原來(lái)的空洞表面形成相互貼合的裂隙。當(dāng)變形體的溫度及其他條件能使材料發(fā)生擴(kuò)散和再結(jié)晶時(shí)，閉合后的裂隙可以進(jìn)一步焊合，從而使空洞型缺陷得以徹底消除，材料的連續(xù)性得以保持。所以，閉合過(guò)程是消除空洞型缺陷的重要階段。崔振山，張效迅等研究了大鍛件內(nèi)部空洞型缺陷在鍛造過(guò)程中的變化，采用體胞模型建立了空洞體積變化與宏觀力學(xué)量之間的關(guān)系，從而可以根據(jù)變形過(guò)程預(yù)報(bào)空洞的閉合情況。然而，當(dāng)閉合后的空洞不能及時(shí)焊合，則有可能在應(yīng)變方向發(fā)生改變時(shí)再度張開(kāi)或轉(zhuǎn)化為危害更大的內(nèi)部裂紋。因此，大鍛件的熱鍛過(guò)程還必須創(chuàng)造合適的條件促進(jìn)裂隙缺陷的及時(shí)焊合。

    在裂隙性缺陷焊合方面，國(guó)內(nèi)外的報(bào)道較少。B．Derby等通過(guò)對(duì)銅擴(kuò)散偶進(jìn)行焊合的研究表明，在溫度=O．7及壓力小于5MPa的條件下，焊合機(jī)制主要表現(xiàn)為擴(kuò)散焊合。C．Y．Park等研究表明，裂隙表面塑性變形及接觸界面處原子間的內(nèi)聚力是焊合的主要因素，內(nèi)聚力、驅(qū)動(dòng)力為高溫及裂隙表面之間的相互壓力。

    近年國(guó)內(nèi)也開(kāi)始了對(duì)裂隙缺陷焊合的研究。在焊合機(jī)理方面，韓靜濤等對(duì)20MnMo鋼內(nèi)裂紋在高溫下修復(fù)現(xiàn)象進(jìn)行了物理模擬研究，認(rèn)為修復(fù)過(guò)程主要由原子的擴(kuò)散遷移造成，內(nèi)裂紋的修復(fù)可以分為空洞填充和晶粒長(zhǎng)大兩個(gè)階段。在裂紋形態(tài)演變方面，周亦胄，韋東濱等分別對(duì)45鋼、20MnMo鋼進(jìn)行了高溫愈合研究，提出裂紋愈合主要經(jīng)歷，即裂紋面凸起形成及接觸；裂紋分節(jié)；空洞裂腔球化；空洞愈合，裂紋消失。