中碳调质钢的焊接性

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1．裂纹

中碳调质钢含碳量及合金元素含量较高，焊缝凝固结晶时，结晶温度区间大，偏析倾向也较大，焊接时具有较大的热裂纹敏感性^［2］。为了防止产生热裂纹，要求采用低碳低硅焊丝(焊丝中含碳量限制在0．15%以下，最高不超过0．25%)，严格限制母材及焊丝中的S、P含量(小于0．03%～0．035%)，对于重要产品的钢材和焊丝，要求采用真空熔炼或电渣精炼，在焊接工艺上注意填满弧坑。

中碳调质钢的淬硬倾向十分明显，热影响区近缝区容易出现硬脆的马氏体组织，增大了焊接接头的冷裂纹倾向。含碳量越高，淬硬性越大，冷裂纹倾向也越大。为了提高抗裂性，应尽量降低焊接接头的含氢量，并采用焊前预热和焊后及时热处理。此外，中碳调质超高强钢还具有应力腐蚀开裂敏感性。这种应力腐蚀开裂常发生在水或高湿度空气等弱腐蚀介质中。为了降低焊接接头的应力腐蚀开裂倾向，应采用热量集中的焊接方法和较小的焊接线能量，避免焊件表面的焊接缺陷和划伤。

2．焊接热影响区的脆化和软化

中碳调质钢由于含碳量高、合金元素多，钢的淬硬倾向大，马氏体转变温度(Ms)低，因而在焊接热影响区淬火区产生大量淬硬的马氏体组织(尤其是高碳、粗大的马氏体)，导致热影响区严重脆化。防止热影响区脆化的工艺措施主要是采用小线能量，同时采取预热、缓冷和后热等措施来降低冷却速度。

焊前为调质状态的钢材焊接时，被加热到调质处理时的回火温度以上区域时，焊接热影响区将出现强度、硬度低于母材的软化区。如果焊后不再进行调质处理，该软化区可能成为降低接头区强度的薄弱区。中碳调质钢的强度级别越高时，软化问题越突出。焊接线能量越小，加热和冷却速度越快，软化程度越小，软化区的宽度越窄。因此焊接热源越集中对减少软化越有利。