焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预
定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影
响。
碳钢是以铁元素为基础的,铁碳合金,碳为合金元素,其碳的质量分数不超过
1%,此外,锰的质量分数不超过 1.2%,硅的质量分数不超过 0.5%,后两者
皆不作为合金元素。其它元素如
Ni、Cr、Cu 等均控制在残余量的限度以内,更不
作为合金元素。杂质元素如
S、P、O、N 等,根据钢材品种和等级的不同,均有严
格限制。因此,碳钢的焊接性主要取决于含碳量,随着含碳量的增加,焊接性逐
渐变差,其中以低碳钢的焊接性最好,见表
1
。
表
1 碳钢焊接性与含碳量的关系
名
称 碳的质量分数
(
%
)
典型硬
度
典型用途
焊接性
低碳钢
≤0.15
60HRB 特殊板材和型材薄板、
带材、焊丝
优
0.15~0.25 90HRB 结构用型材、板材、棒
材
良
中碳钢
0.25~0.60 25HRC
机器部件和工具
中(需预热、后热,推荐使
用低氢焊接方法)
高碳钢
≥0.60
40HRC
弹簧,模具,钢轨
劣(需预热、后热,必需使
用低氢焊接方法)
2 什么是碳当量?碳钢的碳当量如何计算?
把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换自成碳的相当含量,称为该种钢
材的碳当量,可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。
碳钢中的元素除
C 外,主要是 Mn 和 Si,它们的含量增加,焊接性变差,但其
作用不及碳强烈。国际焊接学会推荐的碳当量公式为
Mn Cu+Ni Cr+Mo+V
CE(IIW)= C + ── + ────
+ ──────
(质量分数)(
%
)