為什么低碳鋼可以焊接，高碳鋼不能焊接，低碳鋼與高碳鋼的區別在哪？
發布時間：2025-04-03
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鋼鐵，作為現代工業的基石，其種類繁多，性能各異。其中，低碳鋼和高碳鋼的焊接性能差異，一直是工程領域關注的焦點。為何低碳鋼可以輕松焊接，而高碳鋼卻令人望而卻步？
低碳鋼（mild steel）為碳含量低于0.25%的碳素鋼，因其強度低、硬度低而軟，故又稱軟鋼。它包括大部分普通碳素結構鋼和一部分優質碳素結構鋼，大多不經熱處理用于工程結構件，有的經滲碳和其他熱處理用于要求耐磨的機械零件。中碳鋼熱加工及切削性能良好，焊接性能較差。強度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼。可不經熱處理，直接使用冷軋材、冷拉材，亦可經熱處理后使用。淬火、回火后的中碳鋼具有良好的綜合力學性能。能夠達到的最高硬度約為HRC55（HB538），σb為600～1100MPa。所以在中等強度水平的各種用途中，中碳鋼得到最廣泛的應用，除作為建筑材料外，還大量用于制造各種機械零件。高碳鋼（High Carbon Steel）常稱工具鋼 , 含碳量0.60%~1.70%，可以淬火和回火，焊接性能很差。錘、撬棍等由含碳量0.75%的鋼制造；切削工具如鉆頭、 絲攻和鉸刀等由含碳量0.90%~1.00%的鋼制造。鋼材焊接性能的好壞主要取決于它的化學組成。而其中影響最 大的是碳元素，也就是說金屬含碳量的多少決定了它的可焊性。鋼中的其他合金元素大部分也不利于焊接，但其影響程度一般都比碳小得多。一般低碳鋼焊接性好，一般不需采用特殊的工藝措施，只是在低溫、厚板或有較高要求時，才需要用堿性焊條焊接，并適當預熱。當低碳鋼中碳、硫含量均偏于上限時，除要求采用優質低氫焊條、采取預熱和后熱等措施外，還應合理選擇坡口形式、減少熔合比，以防止熱裂紋產生。中碳鋼焊接時有冷裂傾向，含碳量越高，熱影響區淬硬傾向越大，冷裂傾向也越大，焊接性越差。隨著母材含碳量的增高，也會使焊縫金屬的含碳量相應增高，再加上硫的不利影響，容易在焊縫中形成熱裂紋。所以，中碳鋼焊接應采用抗裂性好的堿性焊條，并采取預熱和后熱等措施，減小裂紋傾向。高碳鋼的焊接時，由于這種鋼的含碳量高，焊接時會產生很大的焊接應力，焊接熱影響區的淬硬和冷裂傾向較大，同時焊縫也更易產生熱裂紋，高碳鋼焊接時比中碳鋼更容易產生熱裂紋，所以這類鋼焊接性最差，故在一般焊接結構中是不采用的，只用于鑄件補焊或堆焊。焊后焊件應進行回火處理，以消除應力，固定組織，防止裂紋和改善焊縫的性能。
