碳钢与低合金钢的焊接

一、碳钢与低合金钢的焊接

1．焊条选用原则

一般要求焊缝及接头的强度高于较低母材的强度，所以，选用的焊条应能保证焊缝及接头强度高于强度较低一侧的钢材，而焊缝的塑性及韧性不低于强度较高一侧的塑性和韧性。焊接低碳钢与低合金结构钢的焊材选用见表5－47。

表5－47　焊接低碳钢与低合金结构钢的焊材选用

2．焊接工艺

(1)焊接线能量。

为了减少异种钢焊接接头热影响区的淬硬倾向和使氢能从焊缝中大量逸出，可以采用较大的焊接线能量，即在电弧电压不变的情况下，选用较大的焊接电流和较低的焊接速度。焊接时，允许焊条做横向摆动，使焊接熔池缓慢冷却，以利于氢的逸出，防止产生冷裂纹。

(2)预热。

焊接时，应根据低合金钢的要求选用预热温度。预热时，可以单独对低合金结构钢进行预热，也可以与低碳钢装配定位后同时预热。预热温度不应低于100℃，预热区域为坡口两侧各100mm范围。可采用氧－乙炔火焰加热，对于体积较小的焊件，也可放在炉中进行整体加热。

(3)层间温度。

为了保持预热的作用，并促进焊缝和热影响区中氢的扩散逸出，多层多道焊时的层间温度应等于或略高于预热温度。但预热温度和层间温度不应过高，以免引起某些钢种焊接接头的组织和性能变化。

(4)坡口加工。

强度等级为300～400MPa的低合金结构钢，气割性能和低碳钢一样良好。随着钢种强度级别的提高，气割性能会相对下降。强度级别为450MPa级别的钢材，在环境温度不太低时，气割后不需要加工即可直接焊接。强度等级超过500MPa等级的钢材，由于碳当量比较高，气割后在切口边缘上用磁粉探伤时，常会发现有微裂纹，必须全部磨掉才能施焊。对于强度等级更高或厚度较大的钢材，为防止在气割边缘上产生裂纹，可采取预热或机械加工坡口。高强度钢在采用碳弧气刨后，也必须仔细清除残余的铁屑等，避免进入熔池，增加焊缝的含碳量，引起裂纹。

(5)焊后热处理。

碳钢与普通低合金钢焊接时，应根据低合金结构钢的要求决定是否进行焊后热处理，对于强度等级大于500MPa，具有延迟裂纹倾向的低合金结构钢，通常焊后应及时进行热处理，以利于氢的扩散及逸出。