高，可达输入功率的

60%以上；2）电弧焊的热作用区大，桥接性能好，对焊接工件的间隙

和平整度要求不严格，间隙和错位可达工件厚度的

1/10；3）电弧焊接热输入量大，焊接速

度慢，焊接后的焊缝区域硬度不高，与母材相差较少

4）与激光的性质不同，电弧焊不存

在反射和散射的问题，可以焊接铝铜等高反射材料；

5）通过填丝或熔化极材料的填入和开

坡口，可以焊接超厚的工件。而电弧焊接的缺点在于焊接速度慢，工作效率低且当焊接速度
太快时电弧将非常不稳定，电弧会产生出现跳动，焊接熔深浅，深宽比小。这主要是因为电
弧焊接能量不集中。功率密度通常只有

102~104W/cm2，不能形成深熔焊；焊接热输入量大，

再加上低的焊接速度，焊接后焊件的变形量大焊缝组织的热应力大。

 

　　

2.3 钢厚板低合金高强钢焊接性要点 

　 　

  低 合 金 高 强 度 结 构 钢 是 在 低 碳 结 构 钢 的 基 础 上 添 加 一 定 量 的 合 金 元 素 （ 如

Mn、Si、Cr、Mo、Ni、Cu、Nb、Ti、V、Zr、B、P 和 N 等，但总量不超过 5%，一般在 3％以下），
以强化铁素体基体，控制晶粒长大，提高强度和塑性、韧性。一般在热轧后条件下供货以满
足用户对冲击韧度的特殊要求。如要求更高强度（

σs=490～980MPa），也可以在调质状态

下供货。低合金高强度结构钢按屈服点（

σs）分级。每种强度等级的钢都有其自身的焊接性

特点。这类钢的焊接性特点主要体现在两个方面：

 

　　

 1)热影响区的淬硬倾向。这类钢中合金元素含量较多，碳当量较高，热影响区容易出

现硬而脆的马氏体组织，硬度明显增高，热影响区的塑性、韧性降低，抗应力腐蚀能力恶化，
冷裂纹的倾向较大。热影响区的淬硬倾向主要取决于钢材的化学成分，一般可以用碳当量来
表示。对于化学成分既定的钢材，热影响区的淬硬程度主要决定于

800~500

℃或 800~300℃

以及

Tm~100

℃温度区间的冷却时间(简称 t8/5、t8/3、t10-C)。即决定于钢板厚度、接头型式等

结构因素和预热温度、焊接线能量及焊后冷却条件等工艺因素。

 

　　

 根据热影响区的淬硬倾向，又将 σs

≥441MPa 的低合金结构钢分为低淬硬倾向钢和高

淬硬倾向钢。

 

　　

 σs

�441Mpa 的低合金结构钢一般是正火或正火加回火处理的钢，由于碳当量较高，

淬硬倾向较明显，制订这种钢的焊接工艺时，应根据接头型式和钢材厚度，调整焊接线能
量和预热温度以控制焊接热影响区的冷却速度，使之既可避免因硬度过高而出现冷裂纹，
又不致因冷却速度过慢使晶粒长大而降低热影响区性能。在材料和结构因素已定的条件下，
就是确定能够避免冷裂纹产生的最低预热温度和相应的最小焊接线能量。

 

　　

 σs

�588MPa 的低合金钢为调质钢，其含碳量＜0.20％，这类钢碳当量虽高，但其塑性

和韧性很高，而且焊接性良好。焊接时不要求很高的预热温度，而且焊后不用热处理便可获
得与基体金属力学性能相当的焊接接头，这是因为在焊接过程中使热影响区近缝区得到了
低碳马氏体加下贝氏体组织，从而获得综合性能良好的接头。若冷却速度太慢，奥氏体转变
成粗大贝氏体，使近缝区性能恶化，所以焊接这类钢时必须有一个最低冷却速度。但冷却速
度过大又会导致抗裂性和接头塑性变坏。因此在材料和结构已经确定的情况下制订焊接工艺
时，必须协调好预热温度和线能量之间的关系。通常是确定最低预热温度和允许的最大线能
量。

 

　　

 2)焊接接头中的裂纹。焊接低合金结构钢，最容易出现的焊接裂纹是冷裂纹。其中最多

见的是焊缝和热影响区的根部裂纹；焊接热影响区的焊道下裂纹、焊趾裂纹等，焊缝金属中
的纵向或横向裂纹。在结构因素确定的情况下，这些裂纹主要由钢材的淬硬倾向大、冷却速
度快以及接头的扩散氢含量高造成的。焊接低合金钢时应该严格控制氢的来源，采取必要的
措施，使氢尽量逐出；选择合适的焊接线能量和预热温度，控制

t8/5，以改善焊缝和热影

响区的组织状态；选择合理的接头型式和焊接顺序，避免应力集中。这样才可能防止和减少
焊接冷裂纹的产生。