高碳钢的熔焊焊接性

    高碳钢的w(C)>0.60%，其熔焊焊接性随含碳量的增加而变差。实际上除了高碳工具钢的w(C)>1%以外，其他机械用钢、钢轨用钢和高碳铸钢的w(C)均在0.85%以下，CE值则在0.85%~1.0%之间。熔焊高碳钢的困难在于如何避免由淬硬[图2-1所示w(C)>0.6%的碳素钢，φ(M) 100%的马氏体的硬度均在65HRC以上]引起的冷裂纹；其次是高碳导致的氢致裂纹敏感性；最后是高碳导致的热裂纹敏感性。解决的办法是较高的预热及随从加热温度，控制焊接热输入，焊后保温缓冷，必要时焊后立即进行消除应力热处理。可以采用的熔焊方法有钨极氩弧焊、焊条电弧焊、气焊和热剂焊。

    图2-1    碳素钢含碳量、马氏体量和最大硬度值的关系

   (1)钨极氩弧焊  控制焊接热输入有一定优势。预热温度可比焊条电弧焊低50～100℃，焊丝宜低匹配或选用高铬镍不锈钢焊丝，焊后保温并立即进行消除应力热处理。

   (2)焊条电弧焊  焊前宜对焊件先行退火软化处理。预热和随从加热温度为250~350℃，宜选用低匹配低氢或超低氢碱性焊条，也可选用高铬镍不锈钢焊条，以小电流焊接，辅以锤击以释放应力，焊后保温并尽快进行消除应力热处理。

   (3)气焊  气焊的加热条件优于电弧焊，有利于避免冷裂纹。预热和随从加热温度为200~300℃，宜以火焰能率适中的轻微碳化焰焊接，焊后立即进行消除应力热处理。

   (4)热剂焊  是高碳钢轨和钢筋的有效焊接手段，由于热剂焊的浇注和慢冷特点，一般焊后可不作消除应力热处理。

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