高碳鋼的含碳量較高(a>0.6%),淬硬傾向和裂紋敏感性很大,屬于焊接性差的鋼種。
高碳鋼在焊接及焊補(bǔ)過程中容易產(chǎn)生的缺陷如下。
1)焊接接頭脆化。
2)焊接接頭易產(chǎn)生裂紋。
3)焊縫中易產(chǎn)生氣孔。
4)使焊縫與母材金屬的力學(xué)性能完全相同比較困難。
為保證高碳鋼焊后獲得較滿意的力學(xué)性能及焊縫成形,通常采取如下措施。
(1)焊前預(yù)熱。高碳鋼焊前預(yù)熱的溫度較高,一般在250~400℃范圍,對于個(gè)別結(jié)構(gòu)復(fù)雜、剛度較大、焊縫較長、板厚較厚的焊件,預(yù)熱溫度要高于400℃。
(2)焊條的選擇。焊接接頭的力學(xué)性能要求比較高時(shí),應(yīng)選用時(shí),可選用E5016或E5015等焊條施焊,焊前焊件要預(yù)熱,焊后E7015-D2(J707)或E6015-D1(J607)焊條;力學(xué)性能要求較低要配合熱處理,也可以使用不銹鋼焊條:E310-15(A407)、E1-2313-15、E2-26-21-16,這時(shí),焊前可不必預(yù)熱。
(3)層間溫度及回火溫度。高碳鋼多層焊接時(shí),各焊層的層間溫度應(yīng)控制與預(yù)熱溫度等同。施焊結(jié)束后,應(yīng)立即將焊件送入加熱爐中,加熱至600~650℃,然后緩冷。
(4)焊接工藝要點(diǎn)。
1)仔細(xì)清除焊件待焊處的油、污、銹、垢。
2)采用小電流施焊,焊縫熔深要淺。
3)焊接過程中要采用引弧板和引出板。
4)防止產(chǎn)生裂紋,可采用隔離焊縫焊接法,即先在焊接坡口上用低碳鋼焊條堆焊一層,然后在堆焊層上進(jìn)行焊接。
5)為減少焊接應(yīng)力,焊接過程中,可采用錘擊焊縫金屬的方法減少焊件的殘余應(yīng)力