关于低碳钢与低合金钢焊接工艺的探究

摘 要：焊接是工业生产加工重要技术手段之一，其中采用焊接工艺将低碳钢与低合金钢整合到一起，满足工业企业生产制造切实需求，可以有效提高工业企业经济收益，如若相关焊接工艺无法发挥积极效用，将影响二者整合成效。本文通过研究低碳钢与低合金钢焊接工艺，以期为提高工业企业生产加工综合能力提供依据。

关键词：低碳钢；低合金钢；焊接工艺

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.019

伴隨生产加工技术飞速发展，我国工业已经朝着现代化、自动化、智能化方向发展，对机械设备及相关零部件加工制造精度不断提高，相关元件复杂度随之增强，用以满足日益提高的工业生产制造需求。其中，金属作为常见的加工材料，其自身化学性质、物理性质、机械等性质存在差异性，无法完全满足机械加工及生产制造需求，为此需通过焊接将异种金属整合在一起，使其物理性质、化学性质、机械等性质均符合生产制造标准。然而，相较于西方发达国家，我国异种金属焊接工艺研究基础相对薄弱，未形成极具导向性的工艺标准，用以整合低碳钢与低合金钢，这也为开展相关研究活动提供机会。基于此，为使低碳钢与低合金钢得以有效焊接，探究相关焊接工艺显得尤为重要。

1 低碳钢与低合金钢焊接前的准备

技术人员需在施行焊接工艺前，仔细研究低碳钢与低合金钢产品图纸，观察产品结构设计特征，明晰焊接重点、要点及难点，为提高焊接工艺应用质量奠定基础，待明晰焊接方向后，技术人员需依据焊接工艺施行标准，仔细检查焊接单件，确保相关零件符合焊接要求，从根本上保障低碳钢与低合金钢焊接质量，选定优质零件并清除表面油渍、灰尘、氧化皮、铁锈等污垢，装备顺序需科学合理，避免零部件在焊接过程中发生形变现象，确保低碳钢与低合金钢焊接工艺科学有效。

为提高低碳钢与低合金钢焊接质量，技术人员可在总结以往工作经验同时，立足二者焊接实况，编制焊接工艺前期准备制度，引导技术人员高效完成相关工作，推动工业生产制造行业朝着标准化、制度化、科学化方向发展，继而有效提升低碳钢与低合金钢焊接工艺施行成效。

2 低碳钢与低合金钢预热温度选择

在低碳钢与低合金钢焊接过程中，容易发生冷淬问题，尤其在低碳钢与低合金钢强度存在极大差异时，该问题会异常突出，严重影响二者焊接综合成效，为此技术人员在焊接时需科学选择预热温度，确保二者可有效适应焊接工艺，然而预热会对焊接接头造成影响，使其发生冷却缓慢，焊接头处结构受热量影响范围不断扩展现象，相关组织韧性、塑性随之降低，且还会出现组织粗大等情况，无法保障焊接精度，影响低碳钢与低合金钢焊接后的力学性能[1]。基于此，技术人员在焊接过程中，需科学选择预热温度，通常情况下技术人员需以焊接性较差的金属元件为标准设定预热温度，并可以采用实验法、公式法等方式进行计算，而后以碳当量得出预热温度。

综合低碳钢与低合金钢及相关焊接元件实际厚度、性能等条件，可以采用以下公式对二者焊接预热温度进行估算：[C]化=C+Mn/9+Cr/9+Ni/18+Mo/13，其中，算式中的英文字母代表低碳钢与低合金钢主要的化学成分，相关元素与数量之比，形成实际质量分数。低碳钢与低合金钢焊接厚度计算公式为：[C]厚=0.005δ[C]化，其中δ表示焊接元件厚度，厚度对焊接预热温度选择具有极大影响，为此需通过计算得出精准数值。在整合以上两个计算公式基础上，可以得出低碳钢与低合金钢碳当量总量计算公式为：[C]总=[C]化+[C]厚=[C]厚×（0.005δ+1），同时可直接算出预热前温度值，相关公式为T预=350√[C]总—0.25，将低碳钢与低合金钢厚度带入算式，便可得出预热温度，以此为由控制相关温度，旨在为高效完成二者焊接任务奠定基础。

3 低碳钢与低合金钢焊接具体过程

技术人员需依据自身工作能力、焊接条件、元件参数等因素，合理选择焊接方法，通常情况下技术人员会选择熔化极气体保护焊、钨极氩弧焊、手工电焊等方法，确保低碳钢与低合金钢焊接工艺符合工业企业加工及制造标准。基于不同接头热影响区域有所差别，有时会出现近似于淬火的状态，为此需技术人员可以免去焊后热处理环节，如若技术人员应用电渣焊焊接方法，需通过回火处理抵消该方法线能量较大带来的消极影响，必要时技术人员需秉持创新实践原则，在总结以往工作经验基础上，将若干焊接方法融合在一起，旨在完成低碳钢与低合金钢焊接任务。待明确焊接方法后，技术人员需合理选择焊剂、低氢焊丝，避免低碳钢与低合金钢在焊接过程中出现裂纹，影响焊接成效[2]。

在焊接过程中极容易出现未焊透、应力集中等问题，使结构出现热裂纹，降低结构稳定性，为此技术人员需合理掌控焊缝错变量，例如技术人员在焊接厚度相同的低合金钢、低碳钢材料时，若板材厚度≤20mm，则错变量需以1/8为标准予以控制，确保错变量≤5mm，若板材厚度≥20mm，则错变量需以板材厚度1/6为标准予以控制，确保错变量≤8mm。

技术人员在规范焊接参数后，需依据焊接实况确定焊点、焊缝，以≤40mm为标准控制焊缝，同时检查焊缝、焊点内是否有杂质，是否存在裂缝等其他影响焊接质量的问题，确保低碳钢与低合金钢焊接质量符合相关标准。

4 低碳钢与低合金钢热输入的控制

氢是造成低碳钢与低合金钢焊接接头出现裂缝的重要原因，一旦相关问题无法得到有效解决，将严重影响二者焊接质量，基于此技术人员可以适量增加热输入量，防止二者在焊接过程中出现裂缝，使金融内部氢气在热量作用下高效排出。在电压、电弧保持一致且稳定不变态势下，技术人员需适当追加电焊电流，放缓焊接速度，通过摆动焊条确保焊接熔池凝固缓慢，达到排除氢气的焊接目的，同时降低焊缝金属冷却速率，有效提高低碳钢与低合金钢焊接强度、韧性、塑性，同时可避免形成马氏体组织[3]。

5 结束语

综上所述，低碳钢与低合金钢焊接工艺若想科学高效，需技术人员在充分掌握焊接参数基础上，合理选择焊接方法，科学控制热输量与预热温度，使焊接工艺得以发挥积极功效，在提高二者焊接质量同时，为工业加工企业获取更高经济收。

参考文献：

[1]刘廷广，乔瑞军.钢结构熔嘴电渣焊焊接施工工艺探究[J].建材与装饰，2015（11）：71-72.

[2]郭维坤，王宝昌.焊接工艺参数对焊接质量的影响[J].商品与质量，2015（16）：129.

[3]冀阳.铝合金/钢对接MIG电弧熔-钎焊接工艺[D].山东大学，2015.

作者简介：元宝峰（1987-），男，黑龙江拜泉人，硕士研究生，施工员，研究方向：钢结构件焊接技术及工艺编制、现场技术指导、服务。