合金钢的焊接工艺

概述

1.合金结构钢分为高强度钢（GB/T13304—1991规定屈服点δs≥195Mpa ,抗拉

强度δb≥390Mpa的钢均为高强度钢）和专业用钢两大类。

2.高强度钢按钢材供货的热处理状态分为热扎及正火钢、低碳调质钢和中碳调

质钢。

1）热扎及正火钢：这类钢的屈服点295≤δs≥490Mpa，属于非热处理强化钢主要包括GB/T1591—1994《低合金结构钢》中的Q295—Q460钢

特点：冶炼工艺比较简单，价格低廉，综合力学性能良好，具有良好的焊接性

2）低碳调质钢：这类钢屈服点441≤δs≥980Mpa，属于热处理强化钢特点：具有较高的强度、优良的塑性和韧性

生产工艺复杂、成本高、进行热加工时对工艺参数较严格。

3）中碳调质钢：含碳量高Wc>0.3%，880≤δs ≥980Mpa，属于热处理强化钢一般在退火状态下进行焊接，焊后需进行调质处理

主要用于制造大型机器上的零件和要求强度而自重小的构件

3.专业用钢：按用途分为珠光体耐热钢、低温用钢和低合金耐热钢

1）珠光体耐热钢：用于制造在500—600度范围内的设备，具有一定的高温强度和抗氧化能力。

2）低温用钢：用于制造在-20——196度低温工作的设备韧脆性转变温度低良好的低温韧性

3）低合金耐蚀钢：用于制造在大气、海水、石油、化工产品等腐蚀介质中

工作的各种设备。

合金元素对合金结构钢焊接性的影响及作用含量Wc/% 碳含量多，使焊缝中的结晶裂纹和焊接接头冷裂纹倾向增大0.05~0.16

硅有固容强化作用，可以有效提高钢的强度，是良好的脱氧剂，并防止CO气孔，残余硅回形成低熔点的硅酸盐夹渣导致结晶

裂纹，增加熔渣和熔化金属粘度，引起严重的飞溅。0.4

~

0.7

锰可提高钢的强度和淬透性，可脱氧和脱硫，增加力学性能，

降低焊缝金属对结晶裂纹的敏感性。

<1%

铬提高淬透性，耐热性和耐蚀性，强烈增加淬透性，并提高韧脆转变温度————

钼提高热强性元素和热影响区的淬硬倾向，使裂纹敏感性增大<0.65

镍提高强度不降低塑性和韧性，从避免产生硬淬组织考虑，对焊接性有利————

钒能改善低合金结构钢的焊接性少量

钛强脱氧和脱氮剂，细化晶粒，可改善钢的焊接性适量

铌细化晶粒少量

合金结构钢焊接性分析：

1热影响区的脆化是焊后产生裂纹，造成脆性破坏的主要原因之一。

1）热轧纲过热区脆化的原因：过热去晶粒严重粗化，冷却时生成魏氏组织及马氏体组织，正火钢热影响区脆化是由于焊接热源的高温作用，使母

材焊前的正火效果消失的结果。

2）低碳调质钢的过热区脆化是过热区产生由铁素体、高碳马氏体和高碳贝氏体组成的混合组织而造成的。防止过热区脆化的关键在于冷却速度的

控制，在焊接时应采用较小的热输入。

3）中碳调质钢的过热区容易得到硬脆的淬火组织—高碳马氏体，为此一般需采用预热缓冷等措施与适当的热输入配合，并在退火状态下焊接，焊

后整体调质处理