關于低碳鋼與低合金鋼焊接工藝的探究

摘 要：焊接是工業生產加工重要技術手段之一，其中采用焊接工藝將低碳鋼與低合金鋼整合到一起，滿足工業企業生產制造切實需求，可以有效提高工業企業經濟收益，如若相關焊接工藝無法發揮積極效用，將影響二者整合成效。本文通過研究低碳鋼與低合金鋼焊接工藝，以期為提高工業企業生產加工綜合能力提供依據。

關鍵詞：低碳鋼；低合金鋼；焊接工藝

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

伴隨生產加工技術飛速發展，我國工業已經朝著現代化、自動化、智能化方向發展，對機械設備及相關零部件加工制造精度不斷提高，相關元件復雜度隨之增強，用以滿足日益提高的工業生產制造需求。其中，金屬作為常見的加工材料，其自身化學性質、物理性質、機械等性質存在差異性，無法完全滿足機械加工及生產制造需求，為此需通過焊接將異種金屬整合在一起，使其物理性質、化學性質、機械等性質均符合生產制造標準。然而，相較于西方發達國家，我國異種金屬焊接工藝研究基礎相對薄弱，未形成極具導向性的工藝標準，用以整合低碳鋼與低合金鋼，這也為開展相關研究活動提供機會?；诖?，為使低碳鋼與低合金鋼得以有效焊接，探究相關焊接工藝顯得尤為重要。

1 低碳鋼與低合金鋼焊接前的準備

技術人員需在施行焊接工藝前，仔細研究低碳鋼與低合金鋼產品圖紙，觀察產品結構設計特征，明晰焊接重點、要點及難點，為提高焊接工藝應用質量奠定基礎，待明晰焊接方向后，技術人員需依據焊接工藝施行標準，仔細檢查焊接單件，確保相關零件符合焊接要求，從根本上保障低碳鋼與低合金鋼焊接質量，選定優質零件并清除表面油漬、灰塵、氧化皮、鐵銹等污垢，裝備順序需科學合理，避免零部件在焊接過程中發生形變現象，確保低碳鋼與低合金鋼焊接工藝科學有效。

為提高低碳鋼與低合金鋼焊接質量，技術人員可在總結以往工作經驗同時，立足二者焊接實況，編制焊接工藝前期準備制度，引導技術人員高效完成相關工作，推動工業生產制造行業朝著標準化、制度化、科學化方向發展，繼而有效提升低碳鋼與低合金鋼焊接工藝施行成效。

2 低碳鋼與低合金鋼預熱溫度選擇

在低碳鋼與低合金鋼焊接過程中，容易發生冷淬問題，尤其在低碳鋼與低合金鋼強度存在極大差異時，該問題會異常突出，嚴重影響二者焊接綜合成效，為此技術人員在焊接時需科學選擇預熱溫度，確保二者可有效適應焊接工藝，然而預熱會對焊接接頭造成影響，使其發生冷卻緩慢，焊接頭處結構受熱量影響范圍不斷擴展現象，相關組織韌性、塑性隨之降低，且還會出現組織粗大等情況，無法保障焊接精度，影響低碳鋼與低合金鋼焊接后的力學性能[1]。基于此，技術人員在焊接過程中，需科學選擇預熱溫度，通常情況下技術人員需以焊接性較差的金屬元件為標準設定預熱溫度，并可以采用實驗法、公式法等方式進行計算，而后以碳當量得出預熱溫度。

綜合低碳鋼與低合金鋼及相關焊接元件實際厚度、性能等條件，可以采用以下公式對二者焊接預熱溫度進行估算：[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鋼與低合金鋼主要的化學成分，相關元素與數量之比，形成實際質量分數。低碳鋼與低合金鋼焊接厚度計算公式為：[C]厚=0.005δ[C]化，其中δ表示焊接元件厚度，厚度對焊接預熱溫度選擇具有極大影響，為此需通過計算得出精準數值。在整合以上兩個計算公式基礎上，可以得出低碳鋼與低合金鋼碳當量總量計算公式為：[C]總=[C]化+[C]厚=[C]厚×（0.005δ+1），同時可直接算出預熱前溫度值，相關公式為T預=350√[C]總—0.25，將低碳鋼與低合金鋼厚度帶入算式，便可得出預熱溫度，以此為由控制相關溫度，旨在為高效完成二者焊接任務奠定基礎。

3 低碳鋼與低合金鋼焊接具體過程

技術人員需依據自身工作能力、焊接條件、元件參數等因素，合理選擇焊接方法，通常情況下技術人員會選擇熔化極氣體保護焊、鎢極氬弧焊、手工電焊等方法，確保低碳鋼與低合金鋼焊接工藝符合工業企業加工及制造標準?；诓煌宇^熱影響區域有所差別，有時會出現近似于淬火的狀態，為此需技術人員可以免去焊后熱處理環節，如若技術人員應用電渣焊焊接方法，需通過回火處理抵消該方法線能量較大帶來的消極影響，必要時技術人員需秉持創新實踐原則，在總結以往工作經驗基礎上，將若干焊接方法融合在一起，旨在完成低碳鋼與低合金鋼焊接任務。待明確焊接方法后，技術人員需合理選擇焊劑、低氫焊絲，避免低碳鋼與低合金鋼在焊接過程中出現裂紋，影響焊接成效[2]。

在焊接過程中極容易出現未焊透、應力集中等問題，使結構出現熱裂紋，降低結構穩定性，為此技術人員需合理掌控焊縫錯變量，例如技術人員在焊接厚度相同的低合金鋼、低碳鋼材料時，若板材厚度≤20mm，則錯變量需以1/8為標準予以控制，確保錯變量≤5mm，若板材厚度≥20mm，則錯變量需以板材厚度1/6為標準予以控制，確保錯變量≤8mm。

技術人員在規范焊接參數后，需依據焊接實況確定焊點、焊縫，以≤40mm為標準控制焊縫，同時檢查焊縫、焊點內是否有雜質，是否存在裂縫等其他影響焊接質量的問題，確保低碳鋼與低合金鋼焊接質量符合相關標準。

4 低碳鋼與低合金鋼熱輸入的控制

氫是造成低碳鋼與低合金鋼焊接接頭出現裂縫的重要原因，一旦相關問題無法得到有效解決，將嚴重影響二者焊接質量，基于此技術人員可以適量增加熱輸入量，防止二者在焊接過程中出現裂縫，使金融內部氫氣在熱量作用下高效排出。在電壓、電弧保持一致且穩定不變態勢下，技術人員需適當追加電焊電流，放緩焊接速度，通過擺動焊條確保焊接熔池凝固緩慢，達到排除氫氣的焊接目的，同時降低焊縫金屬冷卻速率，有效提高低碳鋼與低合金鋼焊接強度、韌性、塑性，同時可避免形成馬氏體組織[3]。

5 結束語

綜上所述，低碳鋼與低合金鋼焊接工藝若想科學高效，需技術人員在充分掌握焊接參數基礎上，合理選擇焊接方法，科學控制熱輸量與預熱溫度，使焊接工藝得以發揮積極功效，在提高二者焊接質量同時，為工業加工企業獲取更高經濟收。

參考文獻：

[1]劉廷廣，喬瑞軍.鋼結構熔嘴電渣焊焊接施工工藝探究[J].建材與裝飾，2015（11）：71-72.

[2]郭維坤，王寶昌.焊接工藝參數對焊接質量的影響[J].商品與質量，2015（16）：129.

[3]冀陽.鋁合金/鋼對接MIG電弧熔-釬焊接工藝[D].山東大學，2015.

作者簡介：元寶峰（1987-），男，黑龍江拜泉人，碩士研究生，施工員，研究方向：鋼結構件焊接技術及工藝編制、現場技術指導、服務。