高碳钢与低碳钢的焊接性能对比（为啥低碳钢可以焊接）

根据其化学成分，钢可以分为两大类：碳素钢和合金钢。

碳素钢又分为：

①低碳钢，碳含量不足0.25%；

②中碳钢含碳量为0.25%-0.6%；

③高碳钢，碳含量超过0.6%；

低碳钢是碳含量低于0.25%的碳钢，因其强度低、硬度低而变软，因此也被称为软钢。它包括大多数普通碳结构钢和一些高质量的碳结构钢，大多数用于工程结构件，有些用于渗碳和其他需要耐磨的机械零件。

中碳钢的热切加工和切割性能好，焊接性差。硬度、强度均高于低碳钢，塑性、韧性均低于低碳钢。不需要热处理，可以直接使用冷轧材料，冷拉材料，也可以在热处理后使用。淬火回火中碳钢综合力学性能好。最高硬度可达HRC55(HB538)，最大硬度可达600~1100MPa。因此，在中等强度水平的各种用途中，中碳钢被广泛使用，除了作为建筑材料外，还广泛用于制造各种机械零件。

高碳钢通常称为工具钢，含碳量在0.60%到1.70%之间，可淬火回火，但其焊接性能极差。锤子、撬棍等由含碳量为0.75%的钢制成；钻头、丝攻、铰刀等切削工具由含碳量为0.90%至1.00%的钢制成。

低碳钢与高碳钢焊接性能的比较。

钢的化学成分是决定钢焊接性能的主要因素。其中影响最大的是碳，也就是说金属的碳含量决定了焊接性。钢中其它合金元素也大多不利于焊接，但总体上影响程度要比碳小得多。

普通低碳钢焊接性好，一般无需特殊工艺措施，只有当温度较低、钢板厚或有较高要求时，才需要进行碱性焊条焊接，并进行适当的预热。在低碳钢中，当碳、硫含量偏高时，除了要求使用高质量的低氢焊条，并采取预热和后热等措施外，还应合理选择坡口形式，减小熔合比，防止出现热裂纹。

中碳钢焊接时有冷裂纹倾向。碳含量越高，热影响区的硬化倾向越大，冷裂纹倾向越大，焊接性越差。随母材碳含量的增加，焊缝金属碳含量也随之增加，加上硫的不利影响，易在焊缝中产生热裂纹。因此，中碳钢焊接应采用耐裂纹碱焊条，并采取预热和后热措施，以减少裂纹倾向。

高碳钢焊接时，由于该钢碳含量高，焊接时产生较大的焊接应力，焊接热影响区的淬火和冷裂纹倾向较大，同时焊接也容易产生热裂纹，高碳钢焊接时比中碳钢容易产生热裂纹，因此该钢焊接性最差，一般焊接结构不采用焊接后，焊件应回火，以消除应力，固定组织，防止裂纹，改善焊缝性能。

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