第二章 碳素钢的焊接

碳素结构钢焊接概述
首先，预热是焊接过程中一个重要的步骤，通过提高焊缝区域的温度，可以减少焊接引起的冷裂纹。

预热的温度一般根据钢材的碳当量来确定，
通常为400-600摄氏度。

在预热过程中，应确保整个焊缝区域达到相同的
温度，以避免温度差引起的热应力。

接下来是焊接过程，焊接可分为手工焊、半自动焊和自动焊等不同方式。

在焊接过程中，要注意保持合适的焊接电流和电压，以保持合适的热
输入。

焊接时，应注意控制焊接速度和焊接层厚度，以避免焊接引起的凝
固裂纹和热裂纹。

焊接后的碳素结构钢需要进行后续处理以提高焊接接头的性能。

常见
的后续处理方法包括热处理和机械处理。

热处理可以通过回火、正火和淬
火等方法来改善焊接接头的力学性能。

机械处理可以通过锯切、磨削和铣
削等方法来提高焊接接头的尺寸精度和表面质量。

除了上述的焊接概述之外，还有一些与焊接相关的注意事项和技术要点。

首先，焊接时应注意选择合适的焊接材料和焊接电极，以保证焊接接
头的强度和韧性。

其次，焊接过程中应注意防止气孔、夹杂物和缺陷等问
题的产生，可以通过合适的焊接工艺参数和焊接保护气体来减少这些问题。

此外，还应注意用于焊接的设备和工具的选择和维护，以确保焊接作业的
安全和质量。

总之，碳素结构钢的焊接是一项重要的工艺，在不同的应用领域中具
有广泛的应用。

通过合适的焊接工艺参数和焊接工艺控制，可以实现焊接
接头的高强度和良好的韧性。

然而，在实际的焊接过程中，仍然需要根据
具体的材料和焊接要求来选择合适的焊接方法和焊接工艺控制参数。

通用焊接工艺规范1 碳素钢、合金钢及不锈钢的焊接1.1焊前准备1.1.1 焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件的规定，当无规定时，符合本规范附录A.0.1的规定.1.1.2 焊件的坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

1.1.3 焊件组焊前应将坡口及其两侧表面不小于20 mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，不得有裂纹、夹层、加工损伤、毛刺及火焰切割熔渣等缺陷。

油污清理方法如下，首先用丙酮或四氯化碳等有机溶剂擦洗，然后用不锈钢丝刷清理至露出金属光泽，使用的钢丝刷应定期进行脱脂处理。

1.1.4 管子或管件、筒体对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm；1.1.5 焊缝的设臵应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定：（1）钢板卷筒或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100 mm，同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200 mm；（2）除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应小于管子外径，且不应小于l00 mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50 mm。

同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径；（3）不宜在焊缝及其边缘上开孔。

（4）不锈钢焊件焊接部位两侧各l00 mm范围内，在施焊前应采取防止焊接飞溅物粘污焊件表面的措施：可将石棉置于焊接部位两侧等。

1.1.6 焊条、焊丝在使用前应按规定进行烘干、保温，并应在使用过程中保持干燥。

焊丝使用前应清除其表面的油污、锈蚀等。

常用焊材烘干温度及保持时间见表4。

表4 常用焊材烘干温度及保持时间接上表：1.2焊接工艺要求1.2.1 碳素钢及合金钢焊接材料的选用，应符合设计文件的规定，当无规定时，符合本规范附录B第 B.0.1条及第B.0.2条的规定。

现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GBJ236－82目录第一章总则第一节概述第二节一般规定第二章碳素钢及合金钢的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第四节焊前预热及焊后热处理第三章铝及铝合金的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第四章铜及铜合金的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第五章焊接工艺试验第一节试验原则第二节试验要求第三节试验评定第六章焊工考试第一节一般规定第二节焊工操作技能考试第三节附则第七章焊接检验第一节焊接前检查第二节焊接中间检查第三节焊接后检查第四节焊接工程交工验收附录附表1附表1-1附表1-2附表2附表3附表4附表5附表6附表7附表8附表9附表10附表11附表12附表13附表14附表15编制说明主编部门：化学工业部批准部门：国家基本建设委员会实行日期：1982年8月1日国家基本建设委员会文件(82)建发施字25号关于颁发《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的通知国务院有关部、总局，各省、市、自治区建委，基建工程兵：由我委委托化学工业部负责组织有关单位编写的《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》，经有关部门会审,现批准为国家标准施工及验收规范，编号为GBJ236—82，自一九八二年八月一日起实行。

本规范由化学工业部基建局管理和解释。

一九八二年一月二十日第一章总则第一节概述第1.1.1条为指导设备和工业管道的焊接工程特制定本规范。

它适用于石油、化工、电力、冶金、机械和轻纺等行业工程建设的施工现场。

第1.1.2条本规范适用于碳素钢(含碳量小于或等于0.3%)、合金钢(普通低合金结构钢、低温用钢、耐热钢及奥氏体不锈钢)、铝及铝合金(工业纯铝及防锈铝合金)、铜及铜合金(紫铜及黄铜)的手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊和氧－乙炔焊。

第 1.1.3条用于现场焊接作业的其他标准和设计文件中的技术要求和规定，不得低于本规范。

第1.1.4条焊接作业的安全技术、劳动保护等应按现行有关规定执行。

1、碳钢的焊接按照含碳量碳钢分为：低碳钢（C≤0.3%）、中碳钢（C=0.3%-0.6%）和高碳钢（C＞0.6%）三类，不同的碳钢具有不同的焊接特点。

（1）低碳钢的焊接①低碳钢的焊接特点低碳钢中的C、Mn、Si等元素含量少，通常情况下不会因为焊接产生严重的硬化组织或淬火组织。

低碳钢的焊接性能优良，一般不需要预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织。

焊接完成以后，形成的焊接接头的塑性和冲击韧性较高。

②低碳钢焊接材料的选用a.焊条焊接低碳钢时，大多使用E43XX系列的焊条，因为低碳钢结构通常使用GB700-88的Q235牌号钢材制造，这类钢材的抗拉强度平均值为417.5MPa（42.5kgf／mm2），而E43 X X系列焊条熔敷金属的抗拉强度不小于420MPa（43kgf／mm2），在力学性能上正好与之匹配。

b.埋弧焊焊丝和焊剂低碳钢埋弧焊一般选用实心焊丝H08A或H08E，它们与高锰高硅低氟熔炼焊剂HJ430、HJ431、HJ433或HJ434配合，应用甚广。

焊接时，焊剂中的MnO和SiO2在高温下与铁反应，Mn与Si得以还原，。

熔池冷却时，Mn和Si既成为脱氧剂，使焊缝脱氧，同时又可有足够数量余留下来，成为合金剂，保证焊缝力学性能。

c.气体保护焊焊丝碳钢实心焊丝主要由CO2气体保护，且主要配合50公斤级母材，其型号为ER49-1（牌号MG-49-l，即过去的H08Mn2SiA），强度稍低。

d.电渣焊焊丝和焊剂电渣焊熔池温度比埋弧焊低，焊接过程中焊剂更新量又少，所以焊剂的Si、Mn还原作用也弱。

低碳钢电渣焊时，如果仍按埋弧焊选用H08A、H08E焊丝与高锰高硅低氟焊剂配合，则焊缝得不到足够数量的Si和Mn，特别是母材和焊丝中原有的Mn还会烧损。

另一方面，Mn的过渡量与焊剂碱度有关，碱度愈大，过渡量也愈大。

为此，低碳钢电渣焊时，往往选用中锰高硅中氟熔炼焊剂HJ360与H10Mn2或H10MnSi焊丝配合。

碳钢的焊接性及焊接工艺来源：本站编辑发布日期：2010-8-21 阅读次数：149 次碳钢又称为碳素钢，是钢材中产量最多、应用最广的材料。

一、低碳钢的焊接（1）焊接性分析①低碳钢因含碳及其他合金元素少，塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等缺陷，焊接性能优良。

②焊接低碳钢，一般不需要采取预热和焊后热处理等特殊工艺措施。

③手工电弧焊焊接低碳钢时可适合全位置焊接，且焊接工艺和操作技术比较简单，容易掌握。

④不需要选用特殊和复杂的设备，对焊接电源无特殊要求，一般交流、直流弧焊机都可焊接。

（2）焊接材料熔化焊时用的焊接材料可以根据等强度的原则选用，也就是使焊缝的强度等于或接近于母材的强度。

（3）焊接工艺要点如果母材和焊接材料合格，这种钢焊接时一般不需要预热、保持层间温度和后热处理，也能获得优良的焊接接头。

只有在下列情况下才能采取相应的措施：1、在低温环境下焊接厚件时，应预热焊件，防止产生冷裂纹；2、厚度超过50mm的焊件，应进行焊后热处理以消除应力；3、电渣焊焊件焊后应正火以细化HAZ晶粒。

二、中碳钢的焊接中碳钢主要是在铸、锻毛坯的组合件以及补焊工作中应用。

（1）焊接性1、热影响区易产生低塑性的淬硬组织，含碳量越高，板厚越大，焊件刚性越大，焊条选用不当时，容易产生冷裂纹。

2、焊缝金属易产生热裂纹。

3、焊缝区易产生气孔。

4、焊前经调质处理的中碳钢，焊后在热影响区会出现回火软化区，从而影响到焊接接头的使用性能。

（2）焊接材料中碳钢主要采用手弧焊和气焊。

手弧焊时最好采用低氢焊条，因为低氢焊条扩散氢含量少、具有一定的脱硫能力，熔敷金属塑韧性良好，抗冷裂、热裂的能力都高。

如果允许焊缝与母材不等强，可以采用强度级别低的焊条。

当焊件不允许预热时，可以采用奥氏体不锈钢焊条，因为它塑性好可以避免裂纹。

（3）焊接工艺要点1、焊接坡口尽量开成U形，以减少焊件熔入量。

2、焊前预热，预热温度一般在150-250℃。

当含碳量高、板厚度大或结构刚性大时，预热温度可提高到250-400℃，局部预热的加热范围为焊缝两侧50～200mm左右。

压力管道的管道材料的焊接工艺及其要求近年来，随着工业化程度的不断提升和科技水平的不断发展，压力管道在工业生产中得到了广泛的应用。

它在石化、煤化工、城市供水、天然气输送等领域都有着重要的作用。

而在压力管道的生产和维护中，焊接工艺是至关重要的环节之一。

因此，本文将从压力管道的管道材料出发，深入探讨其焊接工艺及其要求。

一、管道材料的常用种类在压力管道生产中，常见的管道材料主要包括碳素钢、合金钢、不锈钢、塑料、玻璃钢等。

不同的材料有着不同的特征和应用场景，因此在进行管道材料的焊接工艺时，需要针对不同的材料类型进行适当的调整。

1.碳素钢：碳素钢是市场上应用较为广泛的一种材料，具有寿命长、耐腐蚀、成本低等特点，是制造低压管道的常用材料之一。

2.合金钢：与碳素钢相比，合金钢具有更高的强度和耐腐蚀性能，因此在高压管道和危险化学品输送管道中得到广泛应用。

3.不锈钢：与其他材质相比，不锈钢的耐腐蚀性能尤为突出，而且可以抗氧化腐蚀和化学性腐蚀，其性能也越来越接近于钛合金。

4.塑料：塑料的优点在于重量轻、成本低且使用寿命长，在民用领域得到了广泛的应用，如城市自来水管道、下水道和燃气管道等等。

5.玻璃钢：玻璃钢是一种理想的轻质高强材料，可用于制造管道、储罐和雕塑等制品。

它有耐腐蚀、抗老化、防水、隔音、耐磨、透光等特性。

不同材料的焊接工艺不同，本文将以碳素钢、合金钢为例，详细探讨其焊接工艺和要求。

二、管道焊接工艺和要求1.碳素钢管道的焊接工艺及其要求碳素钢管道的焊接工艺主要有TIG焊接、MIG焊接和手工焊接等。

其中，TIG焊接比较适合焊接薄壁管材和不锈钢管材，MIG焊接则比较适合焊接大口径管道等。

碳素钢管道的焊接质量要求高，必须保证焊缝无裂纹、无夹渣、无气孔、无裂纹，同时要保证焊接工艺的稳定性和可操作性。

在焊接过程中，需要注意以下几个方面：（1）准备工作：将管材进行理顺、测量尺寸、除锈、剃毛等处理，以保证管材表面干净整洁。

现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范第一章总则第一节概述第二节一般规定第二章碳素钢及合金钢的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第四节焊前预热及焊后热处理第三章铝及铝合金的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第四章铜及铜合金的焊接第一节材料第二节焊前准备第三节焊接工艺要求第五章焊接工艺试验第一节试验原则第二节试验要求第三节试验评定第六章焊工考试第一节一般规定第二节焊工操作技能考试第三节附则第七章焊接检验第一节焊接前检查第二节焊接中间检查第三节焊接后检查第四节焊接工程交工验收附录附表 1附表1-1附表1-2附表 2附表 3附表 4附表 5附表 6附表7附表8附表9附表10附表11附表12附表13附表14附表15编制说明主编部门：化学工业部批准部门：国家基本建设委员会实行日期：1982 年8 月 1 日国家基本建设委员会文件(82) 建发施字25 号关于颁发《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的通知国务院有关部、总局，各省、市、自治区建委，基建工程兵：由我委委托化学工业部负责组织有关单位编写的《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》，经有关部门会审, 现批准为国家标准施工及验收规范，编号为GBJ236—82 ，自一九八二年八月一日起实行。

本规范由化学工业部基建局管理和解释。

一九八二年一月二十日第一章总则第一节概述第 1.1.1 条为指导设备和工业管道的焊接工程特制定本规范。

它适用于石油、化工、电力、冶金、机械和轻纺等行业工程建设的施工现场。

第 1.1.2 条本规范适用于碳素钢( 含碳量小于或等于0.3%) 、合金钢( 普通低合金结构钢、低温用钢、耐热钢及奥氏体不锈钢) 、铝及铝合金( 工业纯铝及防锈铝合金) 、铜及铜合金( 紫铜及黄铜) 的手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊和氧－乙炔焊。

第 1.1.3 条用于现场焊接作业的其他标准和设计文件中的技术要求和规定，不得低于本规范。