低碳调质钢焊接时要注意哪些基本问题

① 分析低碳调制钢焊接时可能出现什么问题

低碳调质钢的合金成分会有一些，所以焊接性相对来说会差点。
焊接性差主要会导致裂纹产生，所以焊前预热是需要的，焊后后热也可以采用。

② 低碳调质钢在什么情况下焊接需要预热

碳的质量分数不超过0.21％，加入适量的合金元素Si、、Cr、Ni、Mo、Cu
,经过奥氏体化—淬火—回火热处理的钢称为低碳调质钢，常用牌号有WCF60、62、HQ70A、HQ70B、15MnMoVN、15MnMoVNRE和14MnMoNbB等。
低碳调质钢具有高的屈服点(490-980MPa)、良好的塑性、韧性、耐磨、及耐腐蚀性。
低碳调质钢由于含碳量不高，虽含有一定量的合金元素，但焊接性较好，主要特点是：在焊接热影响区、特别是焊接热影响区的粗晶区有一定的冷裂倾向并有韧性下降的现象；在焊接热影响区受热时未完全奥氏体化的区域，以及受热时其最高温度低于Ac1、高于钢调质处理的回火温度的那个区域有软化或脆化的倾向。
常用的各种熔焊方法,都可以适用焊接低碳调质钢。
(1)焊前预热—当板厚较小或接头拘束度也较小时,焊前可不进行预热。15MnMoVN、14MnMoNbB钢。当板厚小于13mm时，通常采用不预热施焊。随着板厚的增加，为了防止产生冷裂纹，必须进行预热，但是必须严格控制预热温度，因为过高的预热温度会使热影响区的冷却速度过于缓慢,使热影响区强度下降，韧性变坏。
低碳调质钢的最低预热温度
焊件厚度
15MnMoVN
14MnMoNbB
<13
不预热
不预热
13-16
50-100
100-150
16-19
100-150
150-200
19-22
100-150
150-200
22-25
150-200
200-250
25-35
150-200
200-250
允许的最高预热温度与表中最低值相比,不得大于65C。若有可能，可采用低温预热加后热或不预热，只采用后热的方法来防止低碳调质钢产生冷裂纹，可以减轻或消除过高的预热温度对热影响区韧性的损害。
(2)焊接材料—为防止产生冷裂纹,因此必须严格控制焊接材料的含氢量,要求所使用的焊条必须是低氢型或超低氢型的,焊前应严格按规定进行烘干、贮存。用于CO2气体保护焊的CO2气体应符合GB6052-85中规定的I级气体或II级1类气体的要求。
焊接低碳调质钢推荐用的焊接材料
钢号
手弧焊焊条
(熔化极气体保护焊)焊丝
保护气体％
HQ70A
CO2
HQ70B
或
E7015
H08Mn2NiMo
Ar+CO220
15MnMoVN
或
15MnMoVNRE
Ar+O21-2
15MnMoVNRE(QJ-70)
E7515/E8515
H08Mn2NiMo
Ar+CO220
14MnMoNbB
E7515/E8515
H08Mn2NiMo
Ar+O21-2
(3)焊接技术—为避免过度损伤热影响区的韧性,应避免使用过大的线能量,因此,不推荐使用大直径的焊条或焊丝。只要可能，应采用多层小焊道焊缝,最好采用窄焊道，而不采用横向摆动的运条技术。
(4)焊后热处理—大多数低碳调质钢的焊接构件都是在焊态下使用，只有在下述条件下才进行焊后热处理：
1)
焊后或冷加工后的韧性过低。
2)
焊后需进行高精度加工，要求保证结构尺寸的稳定性。
3)
焊接结构承受应力腐蚀。
焊后热处理的温度必须低于母材调质处理的回火温度。

③ 说明低碳调质钢的焊接要点

中碳调质钢是靠加入高的碳和多的合金元素，保证淬透性，主要利用马氏体相变强化达到高强高硬的性能，因此其韧性较差，所以焊接性较差，这点从碳当量计算也可以得出。该钢的冷裂倾向十分明显，一是由于淬硬倾向十分明显，另外一点由于Ms点较低，很难产生自回火。焊接时，除了采取焊前预热，焊后必须进行及时的回火。通常的预热温度要＞200℃，回火的温度应该根据其性能的需要来进行，温度越高，韧性越好，强度越低，同时要注意避免回火脆性。
调质钢在焊接时另一个显著的特点就是HAZ的软化，在Ac1~回火温度，该温度区间，材料内部会发生位错运动，以及畸变应力的进一步释放，将使得强度降低。粗晶区的脆化也是HAZ的弱点之一，热输入大，虽然会使得冷却时间增大，但是由于中碳调质钢的淬硬倾向大，增加冷却时间HAZ粗晶区依旧会是马氏体组织，而且大的热输入晶粒长大加剧，使得脆化更严重。因此，建议采用小的热输入+预热。同时小的热输入还有利于减小软化区的宽度。层温的话不能低于预热温度
中碳调质钢焊前所处的状态非常重要，退火状态下进行焊接时，焊后进行整体调质达到性能要求。确定工艺参数的出发点主要是保证在调质处理前不出现裂纹，焊接接头性能由焊后热处理来保证。
调质状态下焊接时，除了裂纹外，HAZ粗晶区的脆化，高温回火区的软化问题都很突然出。其中高碳M引起的硬化和脆化可以通过焊后回火来解决，但是高温回火区的软化问题，在焊后不能调质处理是无法挽救的。因此在确定调质状态下的焊接工艺参数时，主要应从防止冷裂纹和避免软化出发。
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靠，看成中碳的了。要了解焊接性，首先就要知道这类钢的强化机理。
低碳调质钢的强度一般都大于600MPa，为了保证良好的综合性能和焊接性，通过降低碳含量（提高焊接性和韧性），添加合金元素，特别是B元素，能强烈的提高淬透性。因此这类钢的强化机制主要是相变强化，获得韧性较好的低碳M或者下贝氏体。所以这类钢的淬硬倾向还是挺大的，在HAZ粗晶区有韧性下降和产生冷裂纹的倾向。当HAZ淬硬组织为Ms点较高的低碳马氏体，具有一定韧性，裂纹敏感性小。
焊接时，CGHAZ（粗晶区）粗化且淬硬，强度升高，韧性下降，其实目母材碳含量低的话，CGHAZ韧性是很好的；FGHAZ（细晶区）强度韧性肯定都很好了；高温回火区的软化问题不可忽视，这应该是调质钢里最严重的问题了，往往是焊接接头最先起裂的地方了。
虽说低碳调质钢的冷裂倾向低，但是对于强度级别在800MPa以上时，保险起见，仍然是需要预热的，预热温度100℃
就可以了，焊后再进行250℃2h消氢就OK了。低碳调质钢还是很好焊接的，就是软化问题很麻烦。

④ 焊接低碳调质钢和中碳调质钢 在选择焊接线能量时应遵循什么原则

AWS D 1.1中规定调质钢的热影响区（HAZ）的强度和韧性与冷却速度有关。与适用于其它钢材相反专，为了保持够的属韧性，焊接执量需要相当快地散失。奥氏体化的热影响区的冷却速度要足够快速。所以不推荐使用横向摆弧，因为低的焊接速度增加了线能量。由于各种各样的调质钢线能量差异大，所以宜严格按照钢材生产商和推荐的线能量进行焊接。

⑤ 中碳调质钢焊接时容易出现什么问题

【1】焊接热影响区的脆化和软化—首先，由于中碳调质钢的含碳量版高、合金元素多，钢权的淬硬倾向大，在热影响区的淬火区会产生大量的马氏体，导致严重脆化。其次，热影响区被加热到超过调质处理时回火温度的区域，将出现强度、硬度低于母材的软化区。
【2】裂纹倾向严重--中碳调质钢的淬硬倾向大,热影响区产生的马氏体组织,增大了焊接接头的冷裂倾向。此外，中碳调质钢的碳及合金元素含量高，熔池的结晶温度区间大，偏析严重，因而具有较大的热裂纹敏感性。

⑥ 低碳调质钢的焊接时主要问题有哪些

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⑦ 普通低合金结构钢焊接时会出现哪些问题

强度级别较低的低合金高强钢，如300～400MPa级，由于钢中合金元素含量较少，其焊接性良好，接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加，强度级别提高，钢的焊接性也逐渐变差，出现的主要问题是：
1、热影响区的淬硬倾向 含碳时较少、强度级别较低的钢种，如09Mn2、09Mn2Si、09MnV钢等，淬硬倾向很小。随着强度级别的提高，淬硬倾向也开始加大，如16Mn、15MnV钢焊接时，快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。
2、冷裂纹 低合金高强钢焊接时，热影响区的冷裂纹倾向加大，并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质，危害性很大。例如，材料为18MnMoNb钢壁厚 115mm 的一大型容器，由于预热温度不够，焊后在热影响区形成大量冷裂纹。
低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂，其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快，这种开裂属于冷裂纹性质。
3、热裂纹 一般情况下，强度等级为294～392MPa的热轧、正火钢，热裂倾向较小，但在厚壁压力容器的高稀释率焊道（如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道）中也会出现热裂纹。电渣焊时，若母材的含碳量偏高并含镍时，电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。
强度等级为800～1176MPa的中碳调质钢（如30CrMnSiA钢），焊接时热裂的敏感性较大。
4、粗晶区脆化 热影响区中被加热至 1100℃ 以上的粗晶区，当焊接线能量过大时，粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降，出现脆化段。