02 碳素钢焊接.pdfVIP

第二章碳素钢的焊接 2.1碳素钢的分类及焊接性概述 2.2低碳钢的焊接性 2.3 中碳钢的焊接性 2.4高碳钢的焊接性 2.1碳素钢的分类及焊接性概述 1、碳素钢的分类 碳素钢(简称碳钢) 是应用最广泛的钢种。碳钢中除以碳作为主要合金元 素外，还有硅(ωSi0.5%)、锰(ωMn0.8%) 及不可避免的硫、磷等杂质。 按含碳量分：低碳钢、中碳钢和高碳钢三类 。 按品质分主要以有害杂质硫、磷等含量来划分： 普通碳素钢ωS≤0.050%，ωP≤0.045%； 优质碳素钢ωS≤0.035%，ωP≤0.035%； 高级优质碳素钢ωS≤0.030%，ωP≤0.035%。 按脱氧程度分 不完全脱氧的沸腾钢； 彻底脱氧的镇静钢； 介于沸腾钢和镇静钢之间的半镇静钢。 按用途分 结构钢和工具钢 碳钢的性能主要取决于碳含量，碳含量与焊接性及组织和性能的关系 C R H x a m s s e n d r a H ω(C)/% 碳钢碳含量与马氏体量和最大硬度的关系 2、碳素钢的焊接性概述 各类碳钢的焊接性 典型硬 名称 碳含量 典型用途 焊接性 度 ≤0.15% 60HRB 特殊板和型材薄板、带材和焊丝 优 低碳钢 0.15%~0.25% 90HRB 结构用型材、板材和棒材 良 中(通常需要预热， 中碳钢 0.25%~0.60% 25HRC 机械部件和工具 推荐使用低氢焊 接方法) 劣(须低氢焊接方 高碳钢 ≥0.60%~1.00 40HRC 弹簧、模具和钢轨 法、预热和后热) 碳钢的焊接性随含碳量增加而恶化 ，焊接高碳钢时，可以通过预热 或加大焊接线能量减缓冷却速度，以减少马氏体含量。选择焊接材料方面， 除了在成分和性能上须与母材匹配外，也应避免硫、磷等有害元素从焊接 材料中带入焊缝金属中来。焊接碳含量高于0.15%的碳素钢时，须注意减 少氢的来源。 焊接碳钢时产生裂纹的力学原因是结构的拘束应力和不均衡的热应力， 应针对其含碳量不同而采取相应的工艺措施。低碳钢应着重注意防止结构 拘束应力和不均衡的热应力所引起的裂纹；高碳钢除了防止因这些应力引 起的裂纹外，还要特别注意防止因淬硬而引起的裂纹。 2.2 低碳钢的焊接性 1、低碳钢焊接性分析 拉伸试验（不小于） 冲击试验 冷弯试验 180°,B=2a