二、焊接工艺技巧
1.低碳钢
低碳钢由于具有良好的可焊性，不需要特殊工艺措施就能获得优质接头，所以一般不预热，焊后也不进行热处理。
（1）焊接主要采用J42型焊条。按药皮成分不同可分为碱性焊条和酸性焊条两大类。焊接一般低碳钢焊件用酸性焊条；当焊接重要的或裂纹敏感性较大的结构时，应采用低氢型碱性焊条。具体可参照表7-1选用焊条。
表7-1 常用低碳钢焊条的选用
续表
（2）焊接规范的确定，主要考虑焊接过程的稳定、焊缝成形的良好以及在焊缝中不产生缺陷等。对δ=3mm的钢板，采用直径为3.2mm的电焊条一次焊透；对于厚度较大的结构，必须开适当的坡口，以保证焊透。
（3）当焊件较厚、刚性较大，同时又要求接头的质量较高时，如材料为20g的锅炉汽包，焊后往往要求进行回火处理。焊后回火的目的一方面是为了减少焊接残余应力，另一方面则是为了改善接头局部的组织，平衡焊接接头各部分的性能。回火温度一般取600～650℃。
（4）在低温下焊接时，特别是焊接厚度大，刚度大的结构，由于环境温度较低，接头焊后冷却速度较快，所以裂纹倾向就增大，故较厚的焊件焊前应预热。例如梁、柱、桁架结构在下列情况下焊接：板厚30mm以内，施焊环境温度低于-30℃，板厚31～50mm，环境温度低于-10℃，板厚51～70mm，环境温度低于0℃，均需预热100～150℃。再如冬季安装检修发电厂管道时，预热温度要根据钢的含碳量、环境温度来确定，见表7-2。
表7-2 钢中含碳量、焊接现场温度和预热温度的关系
2.中碳钢
中碳钢常用焊条电弧焊进行焊接和焊补，为保证焊接时不出现裂纹、气孔等缺陷和获得良好的机械性能，通常要采取适当的工艺措施。
（1）尽量选用碱性低氢型焊条，这类焊条的抗冷裂及抗热裂能力较高。当严格控制预热温度和熔合比时，采用氧化钛钙型焊条也能得到满意的要求。焊条选用见表7-3。对于重要的中碳钢焊件也可选用铬镍不锈钢电焊条。其特点是焊前不预热也不易产生冷裂纹。这类焊条有A302、A307、A402、A407等。采用这种焊条时，电流要小，熔深要浅，宜采用多层焊，但这种方法的焊接成本高。
表7-3 中碳钢焊条电弧焊时的焊条选择
（2）预热是中碳钢焊接的主要工艺措施，对厚度大、刚度大的焊件，以及在动载荷或冲击载荷下工作的焊件进行预热显得尤其重要。预热可以防止冷裂纹，改善焊接接头的塑性，还能减少焊接残余应力。预热有整体预热和局部预热。局部预热的加热范围在焊缝两侧150～200mm。一般情况下，35钢和45钢预热温度可选用150～200℃。含碳量更高或厚度和刚度很大的焊件，裂纹倾向会大大增加，对这类焊件可将预热温度提高到250～400℃。
（3）焊条使用前要烘干，坡口及其附近的油锈要清除干净，最好开成U形坡口，坡口外形应圆滑，以减少基本金属的熔入量。
（4）对多层焊的第一层焊道，在保证基本金属熔透的情况下，应尽量采用小电流，慢速施焊。每层焊缝都必须清理干净。
（5）最好用直流反接，以减少焊件的受热量、降低裂纹倾向、减少金属的飞溅和焊缝中的气孔。焊接电流应较低碳钢小10％～15％，焊接过程中，可用锤击法使焊缝松弛，以减少焊件的残余应力。
（6）焊件焊后必须缓冷。有时当焊缝降到150～200℃时，还要进行均温加热，使整个接头均匀地缓冷。为了消除内应力，可用600～650℃的高温回火。
3.高碳钢
（1）高碳钢焊接时，一般不要求接头与基本金属等强度。焊条通常采用低氢型焊条。若接头强度要求低时可用J506、J507等；接头强度要求高时常选用含碳量低于高碳钢的高强度低合金钢焊条，如J607、J707、J907Cr等。如不能进行焊前预热和焊后回火时，也可选用铬镍奥氏体不锈钢焊条（如A302或A307）等不锈钢焊条焊接。焊条在焊接前应进行400～450℃烘焙1～2h，以除去药皮内潮气及结晶水；并在100℃下保温，随用随取，以便减少焊缝金属中氧和氢的含量，防止裂纹和气孔的产生。
（2）焊前要严格清理待焊处的铁锈及油污，焊件厚度大于10mm时，焊前应预热到200～300℃，一般采用直流反接，焊接电流应比焊低碳钢小10％左右。
（3）预热温度应在250～350℃以上（采用奥氏体不锈钢焊条可不预热）。
（4）为了降低熔合比，以减少焊缝中的含碳量，高碳钢最好开坡口多层焊接。
（5）在U形或X形坡口多层焊时，第一层应用小直径焊条，压低电弧沿坡口根部焊接，焊条仅做直线运动。以后各层焊道应根据焊缝宽度，采用环形运条法，每层焊缝应保持3～4mm厚度。
（6）对X形坡口应两面交替施焊。焊接时要降低焊接速度使熔池缓冷，在最后一道焊缝上要加盖“退火”焊道，以防止基本金属表面产生硬化层。焊件厚度在5mm以下时，可不开坡口从两面焊接，焊条应做直线往返摆动。
（7）定位焊应采用小直径焊条焊透。由于高碳钢裂纹倾向大，定位焊缝应比焊低碳钢时长些，定位焊点的间距也应适当缩短，但不高出焊面。不在基本金属的表面引弧。收弧时，必须将弧坑填满，熔敷金属壳高出正常焊缝，以减少收弧处的气孔及裂纹。
（8）焊接时尽量采用小电流和慢的焊接速度使熔深减小，以减少母材的熔化；尽可能先在坡口上堆焊，然后再进行焊接；减少焊接应力可采用锤击焊缝的方法。
（9）焊后，焊件应进行600～650℃回火处理，以消除应力、固定组织、防止裂纹改善性能。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
