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低碳钢的含碳量≤0.25%,一般没有淬硬倾向,不易产生裂纹,可焊性好。焊接时,不需特殊的工艺措施,用任何一种焊接方法和最普通的焊接工艺都能获得优质焊接接头,并可实现全位置焊。一般熔化焊时,按等强度原则选择焊条。
但是在0℃以下低温环境焊接时或焊接厚大结构件时,焊件应进行焊前预热,以减小焊
件温差造成的热应力。焊件厚度超过50mm时应进行焊后热处理,以消除残余应力,电渣焊的焊件焊后应进行正火处理,以细化热影响区的晶粒。
中碳钢的含碳量为0.25%~0.6%。中碳钢的焊接主要应用在持、锻毛坯的组合件以及
补焊中。随着含碳量的增加,钢的可焊性由良好降至较差,焊缝中产生热裂、气孔,热影响区产生淬硬组织和冷裂倾向由小增大。实际使用最多的中碳钢含碳量在0.4%以上,属于易淬火钢,在焊接过程巾,热影响区的组织易转变为马氏体等淬硬组织。由于缉材的含碳量和琉、磷杂质的影响,使焊缝热裂倾向增加及碳烧损引起气孔。
焊接中碳钢焊件时,应尽量减小焊件各部分之间的温度差,降低焊后冷却速度,从而减小焊接应力,避免热影响区产生淬硬组织。还应尽量减小焊件材料在焊缝中的比例,可以降低焊缝含碳量及硫、磷的含量,从而避免产生热裂纹和气孔。
在实际生产中,常对中碳钢焊件采取焊前预热的措施,一般情况下0.45%的钢预热温度为150~250℃,含碳量较高或焊件厚度较大时,以降低焊后冷却速度,防止产生冷裂纹。平均含碳量不超过预热温度为250~400℃
在焊件接头处开坡口进行多层焊,采用细焊条、小电流焊接的工艺方法,可以减小焊件材料的熔化深度,防止焊件材料过多地熔入焊缝,并减小焊接热影响区的宽度。
焊接时,应选择抗裂能力较强的低氢型焊条,如允许焊缝强度与焊件材料不相等时可采用强度等级低的焊条,焊件不允许预热时可采用理性好的奥氏体水锈钢焊条,都可以避免焊缝产生裂纹。
焊接中碳钢一般都采用手:工电弧焊,但厚件可考虑应用电渣焊,因电渣焊焊接过程可减轻焊接接头的炸硬倾向,能提高生产效率,但焊后要进行相应的热处理。
高碳钢的焊接特点与中碳钢基本相似,由于含碳量更高,使可焊性变得更差,应采用更高的预热温度,更严格的工艺措施(包括焊接材料的选配)才可进行焊接。实际卜,高碳钢的焊接只限于修补工作。