高碳钢的焊接性与焊接缺陷
焊接结构工艺性
焊接结构工艺性焊接结构工艺性——设计的焊接结构在满足使用性能要求的前提下，力求做到制造方便，生产率高，成本低、焊接质量好。
焊接结构工艺性主要包括以下几个方面：一、焊接结构材料的选择（一）焊件材料选择原则：焊接结构件在选材时，总的原则是在满足使用要求的前提下，选用焊接性能好的材料。
如低碳钢和低合金钢具有良好的的焊接性能，设计焊接结构件时应该尽量选用这一类材料。
另外，选择焊接结构件材料时还应该注意以下几个问题：①对不同部位选用不同强度和性能的材料时，要考虑其焊接性的差异，对焊接性较差的材料可采用焊前预热和焊后热处理等工艺措施。
②对焊接性能尚不明确的新材料，必须预先进行焊接性试验，根据试验结果制定焊接工艺方案，采取相应的工艺措施。
③焊接结构件应该尽量采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等型材。
这样可以减少焊缝数量，简化焊接工艺，提高结构件的强度和刚度。
④形状复杂的结构件可以采用铸——焊、锻——焊、冲压——焊接等复合工艺制造。
（二）常用金属材料的焊接性能1、碳素结构钢和低合金结构钢的焊接性能1）低碳钢：焊接性能优良，可采用任何一种焊接方法进行焊接。
2）中碳钢：焊接性能中等，焊缝易产生热裂，热影响区易产生脆硬组织甚至冷裂。
3）高碳钢：焊接性能差。
因此，不应该选择高碳钢制造焊接结构件。
4）低合金结构钢：强度级别低的低合金结构钢焊接性好。
强度级别高的低合金结构钢焊接性较差。
焊接前应该预热，并应对焊接件和焊接材料严格清理和烘干，选用低氢型焊条，采用合理的焊接顺序。
2、铸铁的焊接性能：焊接性能差。
铸铁不宜作焊接结构材料，只进行修复性补焊。
3、常用有色金属及其合金的焊接性能（1）铜及铜合金：焊接性能比低碳钢差。
容易产生焊不透现象（导热系数大），焊接变形大（热膨胀系数大）。
（2）铝及铝合金：焊接性能比低碳钢差，与铜及铜合金的焊接性能相当。
极易氧化，使焊缝产生夹渣，容易形成氢气孔，热裂纹。
焊接材料的选用（对于焊条的选用）1）按等强度原则选择：如果焊接接头有等强度要求，应该选择焊条的抗拉强度等级等于或稍高于母材的抗拉强度等级。
高碳钢的焊接工艺
高碳钢的焊接工艺
高碳钢是一种含有较高碳含量的钢材，其具有优异的强度和刚性。
由于高碳钢的特殊性质，选择适当的焊接工艺至关重要，以确保焊接接头的质量和可靠性。
以下是高碳钢焊接工艺的一般步骤：
1. 表面处理：在进行高碳钢的焊接前，首先要彻底清洁和准备焊接表面。
使用溶剂或喷砂等方法清除表面的杂质和氧化物，以确保焊接接头的质量。
2. 焊条选择：选择适合高碳钢焊接的焊条。
一般来说，高碳钢焊接可以采用低氢型电弧焊条，以减少氢致脆的风险。
3. 焊接参数调整：根据高碳钢的材料性质和焊接要求，调整焊接参数，包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。
确保焊接参数设置适当，以获得理想的焊接效果。
4. 焊接技术：采用适合高碳钢焊接的技术，如手工电弧焊、气体保护焊、等离子弧焊等。
根据具体要求选择合适的焊接技术，确保焊接接头的质量和强度。
5. 质量控制：在焊接过程中，进行质量控制和检查，包括焊缝的外观、缺陷检测、氢致脆的防范等。
确保焊接接头的质量达到要求。
6. 焊后处理：完成焊接后，对接头进行适当的焊后处理。
可以进行热处理、退火等工艺，以减少焊接引起的应力和变形。
7. 检验和评估：对焊接接头进行全面的检验和评估，包括强度测试、断裂测试、显微组织观察等。
确保焊接接头的质量满足相关标准和要求。
要注意的是，高碳钢的焊接过程中可能会产生氢致脆的问题，因此要采取相应的预防措施，并在焊接后进行适当的质量控制和检测。
以上是高碳钢的焊接工艺的一般步骤，具体操作应根据实际情况和具体要求进行调整。
在进行高碳钢焊接时，务必遵守安全操作规程，并严格按照相关标准和要求进行操作。
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析高碳钢是指碳含量超过0.7%的钢材，主要用于制造弹簧钢、刀具钢等高强度、高硬度的零部件。
高碳钢的焊接性较差，易产生焊接缺陷，必须采用合适的焊接工艺和控制措施来确保焊接质量。
高碳钢的焊接性受到碳含量、组织结构、热影响区硬化等因素的影响。
碳含量越高，焊接性越差；组织结构越细小均匀，焊接性越好；热影响区硬化越严重，焊接性越差。
高碳钢焊接时容易发生以下问题：1. 焊接开裂：高碳钢在焊接过程中，易产生冷裂纹、热裂纹。
冷裂纹多发生在焊接结束后冷却阶段，热裂纹多发生在焊接热变形过程中。
解决方法：热控温、预热、缓冷等控制措施。
2. 钢材变形：高碳钢在焊接时，易产生热变形，导致焊接接头变形过大。
解决方法：采用预热、后热处理、控制焊接速度等措施。
3. 焊接质量不稳定：高碳钢焊接的稳定性差，焊接质量不一致，会影响焊接接头的性能。
解决方法：采用合适的焊接工艺、选择合适的焊接材料、进行充足的工艺试验等措施。
高碳钢焊接容易出现的缺陷主要有以下几种：1. 气孔：气孔是高碳钢焊接中最常见的缺陷之一，通常是由于焊接中未能排除气体而导致的。
解决方法：清理焊接区域，控制焊接参数，加强气体保护等措施。
2. 夹杂物：高碳钢焊接中，夹杂物容易发生。
夹杂物主要是氧化物和硫化物等。
解决方法：控制焊接参数、保护焊接区域、进行搅拌焊接、选择合适的焊接材料等措施。
3. 裂纹：高碳钢焊接中，裂纹问题较为严重。
裂纹可分为冷裂纹和热裂纹。
解决方法：增加预热温度、控制焊接速度、采用缓冷等措施。
4. 焊缝形状不良：高碳钢焊接中，焊缝形状不良也是一大问题。
解决方法：采用合适的焊接工艺、调整焊接参数、控制界面的质量等措施。
综上所述，高碳钢焊接问题较为突出，必须采用合适的焊接工艺、控制措施等多项技术手段来确保焊接接头的质量。
常用金属材料的焊接
常用金属材料有碳钢、低合金结构钢、耐热钢、不锈钢和非铁金属等等。
1.碳钢的焊接碳钢按含碳量分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。
（1）低碳钢的焊接低碳钢的含碳量小于等于0.25%，碳当量低于0.4%，焊接性能良好。
低碳钢的焊接工艺有哪些特点呢？1）低碳钢可采用各种焊接方法进行焊接，不易产生淬硬或冷裂缺陷，不需要采用特殊的焊接工艺措施，焊后也不需要进行热处理。
2）低碳钢母材的碳含量偏高或在低温下焊接刚性较大的结构时，才需要采用低氢型焊条或高碱度焊剂，才需要进行预热和后热。
请大家注意：后热是为了防止急冷进行的焊后加热，并不是焊后热处理。
低碳钢焊件的应用范围？低碳钢焊件广泛用于一般工程结构和强度要求不高的机器零件。
（2）中碳钢的焊接中碳钢的含碳量大于0.25%小于等于0.60%。
用于焊接的中碳钢的碳当量一般大于等于0.4%小于等于0.6%。
中碳钢的焊接接头易产生淬硬组织、裂纹等缺陷，焊接性较差。
需要采取哪些工艺措施保证中碳钢的焊接质量？1)预热中碳钢焊接时预热温度一般为100～200℃，不能预热的焊件应采用奥氏体不锈钢焊条进行焊接，以使焊缝获得奥氏体组织而避免淬硬，但其强度低于母材，焊后需要进行后热；2)需要采用低氢型焊条或碱度较高的焊剂；3)采用小电流、低焊速和多层焊，防止母材过多的熔化；4）焊后应立即进行热处理，以消除应力。
中碳钢焊件的应用范围？中碳钢焊件常用于综合力学性能要求较高的构件。
（3）高碳钢的焊接高碳钢的含碳量高于0.60%。
碳当量也大于0.6%，高碳钢的焊接性更差，焊接接头更易产生淬硬组织和裂纹。
需要采取哪些工艺措施保证高碳钢的焊接质量？1）高温预热，一般要预热到250~350℃；2）还要采取更严格的工艺措施。
实际生产中，高碳钢的焊接主要用于哪里？高碳钢焊接主要用于工具、模具的修补以及钢轨的对接。
2．低合金结构钢的焊接 (1) 强度级别低的低合金结构钢强度级别低的低合金结构钢的合金总量低于5%，屈服强度在295~390MPa 之间。
碳钢的焊接性及焊接工艺
碳钢的焊接性及焊接工艺来源：本站编辑发布日期：2010-8-21 阅读次数：149 次碳钢又称为碳素钢，是钢材中产量最多、应用最广的材料。
一、低碳钢的焊接（1）焊接性分析①低碳钢因含碳及其他合金元素少，塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等缺陷，焊接性能优良。
②焊接低碳钢，一般不需要采取预热和焊后热处理等特殊工艺措施。
③手工电弧焊焊接低碳钢时可适合全位置焊接，且焊接工艺和操作技术比较简单，容易掌握。
④不需要选用特殊和复杂的设备，对焊接电源无特殊要求，一般交流、直流弧焊机都可焊接。
（2）焊接材料熔化焊时用的焊接材料可以根据等强度的原则选用，也就是使焊缝的强度等于或接近于母材的强度。
（3）焊接工艺要点如果母材和焊接材料合格，这种钢焊接时一般不需要预热、保持层间温度和后热处理，也能获得优良的焊接接头。
只有在下列情况下才能采取相应的措施：1、在低温环境下焊接厚件时，应预热焊件，防止产生冷裂纹；2、厚度超过50mm的焊件，应进行焊后热处理以消除应力；3、电渣焊焊件焊后应正火以细化HAZ晶粒。
二、中碳钢的焊接中碳钢主要是在铸、锻毛坯的组合件以及补焊工作中应用。
（1）焊接性1、热影响区易产生低塑性的淬硬组织，含碳量越高，板厚越大，焊件刚性越大，焊条选用不当时，容易产生冷裂纹。
2、焊缝金属易产生热裂纹。
3、焊缝区易产生气孔。
4、焊前经调质处理的中碳钢，焊后在热影响区会出现回火软化区，从而影响到焊接接头的使用性能。
（2）焊接材料中碳钢主要采用手弧焊和气焊。
手弧焊时最好采用低氢焊条，因为低氢焊条扩散氢含量少、具有一定的脱硫能力，熔敷金属塑韧性良好，抗冷裂、热裂的能力都高。
如果允许焊缝与母材不等强，可以采用强度级别低的焊条。
当焊件不允许预热时，可以采用奥氏体不锈钢焊条，因为它塑性好可以避免裂纹。
（3）焊接工艺要点1、焊接坡口尽量开成U形，以减少焊件熔入量。
2、焊前预热，预热温度一般在150-250℃。
当含碳量高、板厚度大或结构刚性大时，预热温度可提高到250-400℃，局部预热的加热范围为焊缝两侧50～200mm左右。
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析高碳钢是指含有较高碳量的钢铁材料，通常碳含量在0.6%以上。
高碳钢由于其硬度高、强度大、耐磨性好等特点，被广泛应用于机械制造、汽车制造、刀具制造等行业。
在高碳钢的焊接过程中，会面临一些特殊的挑战，比如焊接性能差、易形成焊接缺陷等问题。
本文将对高碳钢的焊接性能与焊接缺陷进行分析，以期为相关行业提供参考。
一、高碳钢的焊接性能1. 焊接性能差高碳钢的焊接性能通常较差，主要表现在以下几个方面：(1) 易产生焊接裂纹。
由于高碳钢的碳含量高，焊接时易产生组织的变化，使得焊接接头易产生裂纹，尤其是在焊接后的冷却过程中更容易发生裂纹。
(2) 焊接变形大。
高碳钢的热变形系数较大，在焊接过程中易产生变形，使得焊接接头质量难以保证。
(3) 焊接接头强度低。
由于高碳钢焊接后易产生焊接缺陷，焊接接头的强度通常较低。
2. 焊接工艺控制难度大由于高碳钢的焊接性能差，需要严格控制焊接工艺参数，以保证焊接接头的质量。
比如需要控制焊接电流、焊接速度、预热温度、焊接层间温度等参数，这些参数的控制对焊接接头的质量至关重要。
3. 工艺要求严格高碳钢的焊接工艺要求严格，如焊接接头需进行预热、后热处理等工艺措施，以保证焊接接头的质量。
以上种种因素都增加了高碳钢的焊接难度，需要焊接工作者具备丰富的经验和严格的工艺控制才能保证焊接接头的质量。
二、高碳钢焊接缺陷分析高碳钢的焊接裂纹是由于焊接过程中，焊接接头受到了严重的热应力影响，导致临界点以下的晶体结构发生变化从而引起裂纹。
焊接裂纹通常有固定裂纹和冷裂纹两种，固定裂纹发生在焊接热影响区，而冷裂纹发生在冷却时。
2. 焊接变形高碳钢的焊接变形主要由于焊接温度造成的材料的热膨胀和冷却收缩引起的。
焊接变形会降低焊接接头的质量，甚至使得焊接接头无法使用。
3. 气孔和夹杂高碳钢的焊接过程中，易产生气孔和夹杂，主要是由于焊接工艺不当导致焊缝中残留氧化物、灰尘，或者焊接材料本身的杂质和气体不充分逸出形成的。
各元素对焊接的影响
1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。
碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。
2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。
如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。
硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。
在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。
硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。
含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。
硅量增加，会降低钢的焊接性能。
3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。
在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。
含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。
锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。
4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。
因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。
5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。
使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。
硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。
所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。
在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。
6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。
铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。
高碳钢焊接时对气孔的要求
高碳钢焊接时对气孔的要求1. 简介高碳钢是一种含碳量较高的钢材，具有高强度、高硬度和较好的耐磨性能。
在高碳钢的焊接过程中，气孔是常见的焊接缺陷之一，会严重影响焊缝的质量和性能。
因此，在高碳钢焊接过程中，对气孔的要求十分重要。
2. 气孔的形成原因气孔的形成主要与以下几个因素有关：2.1 气体释放在焊接过程中，焊材和基材中的挥发性成分会释放出气体。
如果焊接过程中无法有效排除这些气体，就会形成气孔。
2.2 气体污染焊接过程中，焊接电弧会使空气中的氧气和氮气与熔池中的钢液发生反应，产生气体。
如果气体无法及时排除，就会形成气孔。
2.3 焊接材料焊接材料中的含气量过高，或者焊接材料表面存在油污、锈蚀等杂质，都会导致气孔的形成。
3. 高碳钢焊接时对气孔的要求为了保证高碳钢焊接时的质量和性能，对气孔的要求如下：3.1 气孔数量焊缝中的气孔数量应控制在合理范围内，不能过多。
一般来说，每米焊缝长度内的气孔数量不应超过规定标准。
3.2 气孔尺寸焊缝中的气孔尺寸应尽量小，且不能超过规定标准。
气孔尺寸过大会降低焊缝的强度和韧性。
3.3 气孔分布焊缝中的气孔应均匀分布，不能集中在某一区域。
集中分布的气孔会导致焊缝的局部强度降低。
3.4 气孔位置焊缝中的气孔应尽量避免出现在焊缝的关键部位，如焊缝的起始点、终点、焊缝根部等。
关键部位的气孔会对焊缝的强度和韧性产生较大的影响。
3.5 气孔修补如果焊缝中存在气孔，应及时修补。
修补气孔的方法包括重新焊接、填充焊剂或进行热处理等，具体修补方法应根据气孔的大小和位置来确定。
4. 预防气孔的措施为了预防高碳钢焊接过程中的气孔形成，可以采取以下措施：4.1 清洁焊接材料焊接材料在使用前应进行清洁，去除表面的油污、锈蚀等杂质，以减少气孔的形成。
4.2 控制焊接电流和电压合理调节焊接电流和电压，避免电弧过长或过短，以减少气孔的形成。
4.3 使用合适的焊接材料选择合适的焊接材料，确保其含气量在规定范围内，以减少气孔的形成。
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析高碳钢是一种含碳量较高的钢材，通常含有0.6%-1.5%的碳。
高碳钢具有较高的强度和硬度，但焊接性能较差，易产生焊接缺陷。
本文将从高碳钢的焊接性能和焊接缺陷两个方面进行分析。
首先是高碳钢的焊接性能。
由于高碳钢的碳含量较高，会导致焊接时易产生碳化物、晶间腐蚀和疲劳断裂等问题。
首先是碳化物的形成，焊接过程中高碳钢中的碳会与铁形成碳化铁，使焊接接头的硬度增加、塑性减小，导致焊接接头易产生裂纹。
其次是晶间腐蚀，焊接过程中，高碳钢中的碳溶解于铁晶界，使晶界处缺乏碳元素，进而导致晶界的腐蚀敏感性增加，容易发生晶间腐蚀。
最后是疲劳断裂，高碳钢焊接接头在长期受到动态载荷作用下容易出现疲劳断裂。
其次是高碳钢焊接的常见缺陷。
高碳钢焊接接头常见的缺陷主要包括裂纹、气孔和夹渣等。
首先是裂纹缺陷，高碳钢焊接接头较易产生热裂纹和冷裂纹。
热裂纹是由于焊接时产生的高温应力超过了材料的延展性，导致焊缝发生裂纹。
冷裂纹则是在焊接后冷却过程中产生的裂纹。
其次是气孔缺陷，高碳钢焊接接头容易产生气孔，主要是由于焊接材料中的金属氧化物或其他杂质在焊接过程中形成气体，进而产生气孔。
最后是夹渣缺陷，高碳钢焊接接头中的夹渣主要是焊料或其他外来杂质在焊接过程中未能完全熔化并被包裹在焊缝中。
为了解决高碳钢焊接的问题，可以采取以下措施。
首先是选择合适的焊接工艺和焊接材料，根据具体情况选择适合高碳钢焊接的工艺，如电弧焊、气体保护焊等，同时选择合适的焊接材料，如焊丝、焊剂等。
其次是控制焊接过程中的温度和速度，避免产生过高的温度和应力，从而减少焊接缺陷的产生。
最后是进行焊后热处理，并进行适当的表面处理和检测。
高碳钢焊接时对气孔的要求
高碳钢焊接时对气孔的要求【原创版】目录1.高碳钢的特点和焊接难点2.高碳钢焊接时对气孔的敏感性3.如何预防焊接气孔4.焊接后的处理和注意事项正文一、高碳钢的特点和焊接难点高碳钢是指含碳量较高的钢铁材料，通常用于制作工具、弹簧等高强度、耐磨损的部件。
由于高碳钢的含碳量高，其焊接性能相对较差，容易出现焊接裂纹、气孔等缺陷。
因此，在焊接高碳钢时，对焊接工艺要求较高。
二、高碳钢焊接时对气孔的敏感性气孔是焊接缺陷中常见的一种，它在焊接过程中产生于焊缝中，对焊缝的质量和性能产生影响。
高碳钢焊接时，由于其含碳量高，焊接过程中容易出现气孔。
为了保证焊接质量，需要针对高碳钢的特点，采取相应的预防措施。
三、如何预防焊接气孔1.焊接前，对工件进行预热。
预热可以提高焊接区域的温度，减少焊接过程中的温度梯度，有利于气体的逸出和焊缝的形成。
对于高碳钢，预热温度一般在 150-350 摄氏度之间。
2.选择合适的焊接参数。
焊接参数的选择要根据高碳钢的材质、厚度等因素进行调整。
合理的焊接参数可以避免焊接过程中的电流过大或过小，从而减少气孔的产生。
3.保持焊接区域的气体保护。
在焊接过程中，使用氩气、二氧化碳等保护气体，可以有效防止空气中的氧气、氮气等与熔池中的金属发生化学反应，产生气孔。
4.控制焊接速度。
焊接速度过快，容易导致气体保护不足，产生气孔。
因此，在焊接高碳钢时，应适当降低焊接速度，以保证气体保护的效果。
四、焊接后的处理和注意事项焊接完成后，要对焊缝进行仔细检查，发现气孔等缺陷及时进行修复。
对于大面积的气孔，可以采用打磨、补焊等方法进行修复；对于局部气孔，可以通过重焊、微焊等技术进行修复。
低、中、高碳钢
低碳钢简介低碳钢(low carbon steel)又称, 含碳量从0.10％至0.30%低碳钢易于接受各种加工如锻造, 焊接和切削, 常用於制造链条, 铆钉, 螺栓, 轴等。
碳含量低于0.25％的，因其强度低、硬度低而软，故又称软钢。
它包括大部分和一部分，大多不经用于工程结构件，有的经参碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。
特性低碳钢退火组织为铁素体和少量珠光体，其强度和硬度较低，塑性和韧性较好。
因此，其冷成形性良好可采用卷边、折弯、冲压等方法进行冷成形。
这种钢材具有良好的。
碳含量很低的低碳钢硬度很低，切削加工性不佳，淬火处理可以改善其切削加工性。
低碳钢有较大的时效倾向，既有淬火时效倾向，还有形变时效倾向。
当钢从高温较快冷却时，铁素体刮碳、氮过饱和，它在常温也能缓慢地形成铁的碳氮物，因而钢的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低，这种现象称为淬火时效。
低碳钢即使不淬火而空冷也会产生时效。
低碳钢经形变产生大量位错，铁素体中自碳、氮原子与位错发生弹性交互作用，碳、氮原子聚集在位错线周围。
这种碳、氮原子与位错线的结合体称岁柯氏气团(柯垂耳气团)。
它会使钢的强度和硬度提高而塑性和韧性降低，这种现象称为形变时效。
形变时要比淬火时效对低碳钢的塑性和韧性有更大的危害性，在低碳钢的上有明显的上、下两个屈服点。
自上屈服点出现直到屈服延伸结束，在试样表面出现由于不均匀变形而形成的表面皱褶带，称为。
不少冲压件往往因此而报废。
其防止方法有两种。
一种高预形变法，预形变的钢放置一段时间后冲压时也会产生吕德斯带，因此预形变的钢在冲压之前放置时间不宜过长。
另一种是钢中加入铝或钛，使其与氮形成稳定的化合物，防止形成柯氏气团引起的形变时效。
种类低碳钢一般轧成角钢、槽钢、工字钢、、钢带或，用于制作各种建筑构件、容器、箱体、炉体和农机具等。
优质低碳钢轧成薄板，制作汽车驾驶室、发动机罩等深冲制品；还轧成棒材，用于制作强度要求不i的机械零件。
常用金属材料的焊接性
当 CE=0.4~0.6%时， 塑性下降，淬硬及冷裂倾向明显， 焊接性较差。
焊前适当预热，焊后缓慢冷却。
当 CE＞0.6%时， 塑性较差。 淬硬和冷裂倾向严重， 焊接性很差，
焊前需要高温预热， 焊接时要采取减少焊接应力和防止裂纹的工艺措施， 焊后需要进行适当热处理等。
3、碳钢的焊接性 （1）低碳钢的焊接：C＜0.25%， 塑性好，无淬硬倾向，焊接性好，
无需任何工艺措施，适于各种方法。 （2）中碳钢的焊接： C=0.25-0.6%， 淬火钢，焊接性由良好→差。
焊缝及热影响区易产生气孔、裂纹。 工艺措施： ①焊前预热（150~250 ℃ ）， 焊后缓冷并去应力回火。 ②焊件开坡口， 且采用细焊条、小电流、多层焊。 ③选用塑、韧性好的低氢型焊条， 提高焊缝塑性，防止裂纹。
（3）高碳钢的焊接： 含碳量高，导热性差，淬硬倾向大， 一般不用于制造焊接结构， 仅对损坏的机件进行焊补。 焊补时也要采取与中碳钢类似的工艺措施，以避免产生裂纹。
4、低合金结构钢的焊接性 普低钢的焊接性与低碳钢类似， 但σb↑→焊接性↓
低强度普低钢：σs＜400MPa， CE ＜0.4%， 焊接性良好， 无需工艺措施。 如：16Mn、9Mn2。
（2）铸铁焊补方法 ①热焊法： 焊前将焊件整体或局部预热至600~700℃并施焊，焊后缓冷。 用于形状复杂，焊后需要机械加工的重要件。 如汽缸体、汽缸盖、机床导轨等。
5、铸铁的焊补 ②冷焊法：焊前不预热或低温预热（400 ℃）的焊补方法。用于易变形件焊补。 冷焊法主要依靠焊条来调整焊缝的化学成分，增强焊缝的石墨化能力， 以防止或减少白口和裂纹的产生：
常用金属材料的焊接性
1、焊接性概念
焊接方法、材料、焊接规范、结 构型式、预热及热处理等。
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析
高碳钢的焊接性与焊接缺陷分析高碳钢是一种碳含量较高的钢铁材料，通常含有超过0.3%的碳。
由于其优良的机械性能和热处理性能，高碳钢在工程领域得到广泛应用。
高碳钢的焊接性却成为了制约其应用的一个重要因素。
本文将对高碳钢的焊接性与焊接缺陷进行分析，为相关行业提供参考。
一、高碳钢的焊接性1.1 焊接前的准备工作在进行高碳钢的焊接之前，首先需要做好准备工作。
包括对接头进行清洁、除去油污、氧化层和锈蚀等工作。
还需要选择合适的焊接材料和方法，确保能够实现良好的焊接效果。
1.2 焊接材料的选择在选择焊接材料时，需要根据高碳钢的特点进行选择。
一般来说，选择碳钢焊丝作为焊接材料。
在焊接方法上，常用的有气保焊、埋弧焊、电弧焊等。
需要根据具体的焊接要求和钢材的特性来选择合适的焊接材料和方法。
1.3 焊接工艺控制在进行高碳钢的焊接过程中，需要严格控制焊接工艺。
包括焊接电流、焊接速度、焊接温度、焊接压力等参数的控制。
只有通过科学的焊接工艺控制，才能够实现高碳钢的良好焊接效果。
在进行高碳钢的焊接后，还需要进行相应的处理工作，包括对焊缝进行清理、打磨、除渣等工作。
还需要进行相应的热处理工作，以确保焊接部位的力学性能和组织性能符合要求。
二、高碳钢焊接缺陷分析2.1 气孔气孔是高碳钢焊接中常见的缺陷之一。
往往是由于焊接过程中产生的气泡未能完全排出，形成气孔。
气孔的存在会严重降低焊接部位的力学性能和密封性能，甚至会在应力作用下产生裂纹，影响工件的使用寿命。
解决气孔问题的方法有：加强焊接前的准备工作，确保焊接材料和工件表面的清洁；严格控制焊接工艺，避免焊接过程中产生气泡；采用恰当的焊接材料和方法，尽量降低气孔的产生。
2.2 微裂纹高碳钢焊接过程中，常常会出现微裂纹的问题。
微裂纹是由于焊接过程中产生的残余应力和变形引起的，严重影响焊接部位的力学性能和耐久性。
预防冷裂纹的方法有：严格控制焊接工艺，尽量降低残余应力和变形；采用合适的焊接材料和方法，确保焊接部位的组织性能和力学性能符合要求；加强焊接后的处理工作，进行相应的热处理工作，消除残余应力和变形。
薄板薄壁工件的焊接修复
薄板\薄壁工件的焊接修复作者：李歆来源：《科教导刊》2011年第25期摘要薄板、薄壁工件的焊接修复，是焊接加工中最常使用的方法之一，在薄板、薄壁工件的焊接修复过程中，常会产生各种各样的焊接缺陷。
本文针对薄板、薄壁工件的焊接修复过程中产生缺陷的种类、产生原因进行焊接性分析，提出合理的施焊方法。
关键词薄板薄壁工件焊接修复工艺措施中图分类号： TG31 文献标识码：AWelding repair of Sheet and Walled WorkpiecesLI Xin(Shangluo Technical Schools, Shangluo, Shanxi 726000)AbstractThe welding repair of sheet and walled workpieces is one of the most common methods in welding, in the process of welding repair of sheet and walled workpieces, there are a variety of welding defects. This paper analyzes the type of defects and causes in the process of welding repair of sheet and walled workpieces, puts forward reasonable methods of welding.Key wordssheet; walled- workpiece; welding repair; process measures焊接修复是制造业尤其是设备机构维修业中最常用的方法之一，也是技工学校焊工专业学生的就业与创业选择之一。
我们学校焊工专业的学生实习实训时，重点训练学生的焊接修复技能，通过各种类型工件的焊接练习，培养学生焊接设备的操作技能、焊接工艺参数的正确选择和工艺措施的合理采用。
高碳钢焊接时对气孔的要求
高碳钢焊接时对气孔的要求
在高碳钢焊接过程中，气孔是焊接缺陷之一，对焊接质量和性能产生不利影响。
因此，对气孔的要求十分重要。
以下是对高碳钢焊接时对气孔的要求：
1. 最小化气孔数量：焊接过程中，应力和压力变化可能导致空气或其他杂质被
困在焊缝中形成气孔。
为了确保焊接质量，应采取适当的预防措施，例如保持焊接区域清洁，焊接材料和设备的质量控制等，以最小化气孔的产生。
2. 控制气孔尺寸：气孔的尺寸直接影响焊接接头的强度和密封性能。
较大的气
孔可能会导致焊接接头的疲劳寿命降低。
因此，在高碳钢焊接过程中，应控制气孔的尺寸在允许范围内，确保焊接接头的质量。
3. 气孔位置控制：气孔的位置也对焊接接头的性能产生影响。
过多的气孔集中
在某一区域可能导致焊接接头的脆性增加。
因此，焊接过程中应控制气孔的位置分布，确保其均匀分布在焊接接头内。
4. 气孔密度控制：气孔的密度是指单位面积内气孔的数量。
较高的气孔密度可
能会导致焊接接头的强度降低。
因此，应对焊接接头进行质量控制，控制气孔的密度在可接受范围内。
总结起来，在高碳钢焊接时，对气孔的要求包括最小化气孔数量，控制气孔尺
寸和位置，以及控制气孔密度。
通过合理的焊接操作和有效的质量控制措施，可以确保焊接接头的质量和性能，从而提高高碳钢焊接的可靠性和耐久性。
13钢的焊接(芦凤桂)
2.6 低合金耐腐蚀钢的焊接
①
②
耐大气、海水腐蚀用钢的焊接：以Cu、P为主要元素， 与一般低合金热轧钢近似，焊接性好。选择材料在耐 蚀性方面与母材相匹配，含P钢需严格控制焊材含C量。 耐硫和硫化物腐蚀用钢的焊接： Cr-Mo钢：焊接性如珠光体耐热钢 含Al钢焊接：”铁素体带”脆化（由于母材与焊缝金 属成分差别较大，焊后在熔化线靠近母材一侧产生了 晶粒粗大的“铁素体带”）
2.1 热轧及正火钢的焊接
焊接性：随着钢材强度级别的提高，钢中合金元素的增加，焊接性也会 随着发生变化，一是裂纹问题，二是脆化问题。 裂纹问题 ① 冷裂纹：热轧钢冷裂纹倾向小，正火钢冷裂倾向随着强度的提高而 增大； ② 热裂纹：热轧钢和正火钢含Mn量高，具有良好的抗热裂性； ③ 再热裂纹：热轧钢中由于不含强碳化物形成元素，对再热裂纹不敏 感；正火钢对再热裂纹的敏感性与合金系有很大关系，18MnMoNb 有轻微再热裂纹敏感性，可通过提高预热温度及后热等措施防止； ④ 层状撕裂：板厚<16mm不易产生层状撕裂，如果Z向拘束力大则易 产生层状撕裂。 粗晶区脆化：粗晶区加热温度高，奥氏体晶粒显著长大，冷却过程 中来不及析出的难溶质点导致材料变脆，且冷却后组织粗大。采用 小线能量马氏体比例下降，韧性下降，采用大线能量奥氏体晶粒严 重长大，韧性下降，不同钢种合金化方式不同，线能量选择也不同。
2.2 低碳调质钢的焊接
① ② ③
④ ⑤ ⑥ a. b.
焊接性： 焊缝中的热裂纹：含碳量低，含Mn低，且S、P控制严格，热裂倾 向小； 液化裂纹：发生在高Ni低Mn低合金高强钢中，Mn/S比越高，液化 裂纹的敏感性越低； 冷裂纹：与M转变时冷却速度有关；如果工艺上提供一个”自回 火”，保证M转变时冷却速度较慢，冷裂纹可避免，如果冷却速度 很快，冷裂纹倾向增大； 再热裂纹：V、Mo等元素可引起再热裂纹，Mo-V钢，尤其Cr-MoV钢再热裂纹敏感； 层状撕裂：敏感性低； 热影响区性能变化： HAZ脆化：合金化程度增加，易在B组织中的铁素体之间形成M-A 组元，引起脆化，增加含Ni量可改善近缝区韧性； HAZ软化：调质钢焊接的普遍问题，对焊后不再进行调质处理的 低碳钢尤其重要，焊接回火作用导致HAZ软化，回火温度越低， 软化现象越小。
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高碳钢的焊接性与焊接缺陷
高碳钢在经适当热处理或冷拔硬化后，具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限，切削性能尚可，但焊接性能和冷塑性变形能力差。
本文从焊接方法、焊接材料等方面分析了高碳钢的焊接性，并针对高碳钢焊接时容易出现的焊接缺陷提出了相应的预防措施。
标签：高碳钢;焊接性;焊接缺陷;裂纹
引言：高碳钢是指w（C）高于0.6%的碳钢，它比中碳钢具有更大的淬硬倾向，并形成高碳马氏体，对冷裂纹的形成更为敏感。
同时，焊接热影响区内形成的马氏体组织，性能硬而脆，导致接头的塑性和韧性大大下降，因此高碳钢的焊接性相当差，必须采取特殊的焊接工艺，才能保证接头的性能。
因此，在焊接结构中，一般很少采用。
高碳钢主要用于要求高硬度和耐磨性的机器零部件，如转轴、大型齿轮和联轴器等。
为节省钢材，简化加工工艺，这些机器零部件也往往采用焊接结构组合而成。
在重型机器制造中，也会碰到高碳钢部件的焊接问题。
在制定高碳钢焊件的焊接工艺时，应全面分析可能产生的各种焊接缺陷，并采取相应的焊接工艺措施。
一、关于高碳钢的特点
高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量，并隨固溶碳量的增加而提高。
固溶碳量超过0.6%时，淬火后硬度不再增加，只是过剩的碳化物数量增多，钢的耐磨性略有增加，而塑性、韧性和弹性有所降低。
为此，常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。
例如，制造受力不大的弹簧或簧式零件，可选择较低碳量的65钢。
一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。
要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电渣重熔。
冶熔时，严格控制化学成分，特别是硫和磷的含量。
为减少偏析，提高等向性能，钢锭可进行高温扩散退火（对工具钢尤为重要）。
热加工时，过共析钢的停锻（轧）温度要求低（约800℃），锻轧成材后应避免粗大网状碳化物的析出，在700℃以下应注意缓冷，以防热应力造成裂纹。
热处理或热加工过程中要防止表面脱碳（对弹簧钢尤为重要）。
热加工时要有足够的压缩比，以保证钢的质量和使用性能。
优点：热处理后可以得到高的硬度（HRC60一65）和较好的耐磨性。
退火状态下硬度适中，具有较好的可切削性。
原材料易得，生产成本低。
其缺点是：热硬性差，当刀具工作温度大于200℃时，其硬度和耐磨性急剧下降。
淬透性低。
水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm;油淬时完全淬透的最大直径或厚度仅为6mm 左右，并易变形开裂。
二、高碳钢的焊接性
焊接方法：高碳钢主要用于高硬度和高耐磨性的结构，所以主要的焊接方法是焊条电弧焊、钎焊和埋弧焊。
焊接材料：高碳钢焊接一般不要求接头与母材等强度。
焊条电弧焊时一般选用去硫能力强、熔敷金属扩散氢含量低、韧性较好的低氢型焊条。
在要求焊缝金属与母材等强度时，应选用相应级别的低氢型焊条;在不要求焊缝金属与母材等强度时，应选用强度级别低于母材的低氢型焊条，切记不能选择强度级别比母材高的焊条。
如果焊接时母材不允许预热，为了防止热影响区冷裂纹，可选用奥氏体不锈钢焊条，以获得塑性好、抗裂纹能力强的奥氏体组织。
坡口制备：为了限制焊缝金属中碳的质量分数，应减少熔合比，所以焊接时一般采用U型或V型坡口，并注意将坡口及坡口两侧20mm范围内的油污、铁锈等处理干净。
预热：采用结构钢焊条焊接时，焊前必须预热，预热温度控制在250℃～350℃。
层间处理：多层多道焊时，第一道焊采用小直径焊条，小电流焊接。
一般将工件置于半立焊或使用焊条横向摆动，以使整个母材热影响区都在短时间内受热，以获得预热和保温效果。
焊后热处理：焊后立即将工件放入加热炉中，在650℃进行保温进行消除应力退火。
焊接工艺：（1）由于高碳钢零件为了获得高硬度和耐磨性，材料本身都需经过热处理，所以焊前应先进行退火，才能进行焊接。
（2）焊件焊前应进行预热，预热温度一般为250～350℃以上，焊接过程中必需保持层间温度不低于预热温度。
（3）焊后焊件必需保温缓冷，并立即送入炉中在650℃进行消除应力热处理。
三、高碳钢的焊接缺陷及防止措施
由于高碳钢淬硬倾向很大，在焊接时容易出现热裂纹和冷裂纹。
（一）热裂纹的防止措施
1）控制焊缝的化学成分，严格控制硫、磷的含量，适当提高含锰量，以改善焊缝组织，减少偏析。
2）控制焊缝断面形状，宽深比要稍大些，以避免焊缝中心的偏析。
3）对刚性大的焊件，应选择合适的焊接参数、合适的焊接次序和方向。
4）必要时采取预热和缓冷措施，来防止热裂纹的产生。
5）提高焊条或焊剂的碱度，以降低焊缝中的杂质含量，改善偏析程度。
（二）冷裂纹的防止措施
1）焊接前预热和焊后缓冷，不仅可以降低热影响区的硬度和脆性，而且还可以加速焊缝中的氢向外扩散。
2）选择合适的焊接措施。
3）采用合适的装配和焊接顺序，减小焊接接头的拘束应力，改善焊件的应力状态。
4）选择合适的焊接材料，焊前要烘干焊条、焊剂，并做到随取随用。
5）焊前应仔细清除坡口周围基本金属表面的水、锈等污物，以降低焊缝中扩散氢的含量。
6）焊前应立即进行去氢处理，使氢从焊接接头中充分逸出。
7）焊后应立即进行消除应力的退火处理，促使焊缝中的氢向外扩散。
结束语
高碳钢由于含碳量较高，淬硬性较大而焊接性较差，焊接时容易产生高碳马氏体组织，容易产生焊接裂纹，因此在高碳钢焊接时，要合理选择焊接工艺，并及时采取相应措施，减少焊接裂纹的出现，提高焊接接头性能。
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[4] 于在洪、温景辉、姜海雨.焊接裂纹的产生原因及防止措施[J].科技信息，2015（8）：。