中碳鋼的焊接

(1)中碳鋼的焊接性。

中碳鋼由于含碳量較高(0.25%～0.60%)，焊接時(shí)有較大的熱裂紋、冷裂紋和氣孔傾向，焊接性較差。

a.熱裂紋。由于中碳鋼含碳量較高，焊接過程中如果熔合比控制不當(dāng)，使焊縫中含碳量增高，加上硫等雜質(zhì)的影響，容易在焊縫中產(chǎn)生熱裂紋。特別是在收弧部位，易產(chǎn)生弧坑裂紋，因此收弧時(shí)必須注意將弧坑填滿。

b.冷裂紋。由于含碳量高，焊接過程中在熱影響區(qū)容易產(chǎn)生低塑性淬硬組織，在殘應(yīng)力的作用下會(huì)產(chǎn)生冷裂紋。

c.易產(chǎn)生氣孔。由于含碳量增高，所以對(duì)氣孔的敏感性增加。焊接過程中，當(dāng)大量地脫氧不足時(shí)，易產(chǎn)生一氧化碳?xì)饪?。中碳鋼焊接還容易產(chǎn)生氫氣孔。中碳鋼焊接還容易產(chǎn)生氫氣孔。

(2)中碳鋼的焊接工藝。

a.焊條選擇。焊接中碳鋼常選用堿性低氫型焊條。低氫型焊條具有一定的脫硫能力，熔敷金屬塑性和韌性良好，擴(kuò)散氫量又少，無論對(duì)熱裂紋或氫致冷裂紋，抗裂性都很高。在要求焊接接頭與母材等強(qiáng)度或焊件結(jié)構(gòu)復(fù)雜的情況下，為防止產(chǎn)生裂紋，可以選擇強(qiáng)度低的焊條，如E4315、 E4316等。

b.坡口形式。

中碳鋼焊接時(shí)，為了限制焊縫中的含碳量，減少熔合比，一般開U形或V形坡口，將坡口兩側(cè)油、銹等雜質(zhì)清除干凈。

c.預(yù)熱。預(yù)熱可以減緩冷卻速度，降低熱影響區(qū)的淬硬傾向，防止冷裂紋的產(chǎn)生，同時(shí)減少焊接殘余應(yīng)力。根據(jù)焊件尺寸、含碳量、材質(zhì)厚度等因素選擇整體或局部預(yù)熱和預(yù)熱溫度。一般預(yù)熱溫度為150℃～300℃，特殊情況可達(dá)400℃。

d.焊接電源。中碳鋼焊接常用直流電源，反接。這樣，熔深減小，降低了裂紋傾向和氣孔的敏感性。

e.焊接層次。常選用小直徑焊條，采取多層多道排焊法，減少焊接熱輸入量。同時(shí)，焊接過程中，可采用錘擊焊縫等方法，減小焊接殘余應(yīng)力。

f.焊后熱處理。焊后最好立即消除應(yīng)力熱處理，特別對(duì)于大厚度或剛性大的工件，消除應(yīng)力回火溫度一般為600℃～650℃。

如果焊后不可能立即消除應(yīng)力，也要進(jìn)行后熱，即采取保溫、緩冷措施，使擴(kuò)散氫逸出，以減少裂紋的產(chǎn)生。