碳素钢的焊接

碳钢管道焊接工艺规程公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-碳钢管道焊接工艺指导书1 范围本标准适用于工业管道和公用管道的碳钢类钢材的焊接施工。

2 规范性引用文件GB 50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB 50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》《焊工技术考核规程》3 先决条件3.1 材料3.1.1 母材进入现场的管材、管件等应符合相应标准和设计文件规定要求，并具有材料质量证明书或材质复验报告。

3.1.2 焊接材料（以下简称焊材）3.1.2.1 进入现场的焊材应符合相应标准和技术文件规定要求，并具有焊材质量证明书。

3.1.2.2 施工现场的焊材二级库已建立并正常运行。

焊材的管理按《焊接材料管理规范》规定要求执行。

3.2 主要设备及工具3.2.1 设备焊机等设备完好，性能可靠。

计量仪表正常，并经检定合格且有效。

3.2.2 工具角向磨光机、钢丝刷、凿子、榔头等焊缝清理与修磨工具配备齐全。

3.3 焊接工艺评定按相应规程、标准规定的要求已完成。

3.4 焊工按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定要求，经考核具有相应的持证项目。

3.5 焊接环境3.5.1 施焊环境应符合下列要求：3.5.1.1 施焊环境温度应能保证焊件焊接时所需的足够温度和焊工操作技能不受影响；3.5.1.2 风速：手工电弧焊小于8m/s，气体保护焊小于2m/s；3.5.1.3 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%。

3.5.2 焊件表面潮湿、覆盖有冰雪，或在下雨、下雪、刮风期间，必须采取挡风、防雨、防雪、防寒和预加热等有效措施。

无保护措施，不得进行焊接。

4 焊接工艺流程焊接工艺流程见图1。

5 工艺要点5.1 坡口加工5.1.1 管道的坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺规定要求进行。

5.1.2 不等厚对接焊件坡口加工应符合《工业金属管道工程施工及验收规范》规定要求。

Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢的焊接性研究摘要：通过了解Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢的性能及用途，研究两种钢材的焊接性，以及异种钢焊接的注意事项，针对焊接结构件在不同工作条件不同用途的不同要求，避免在焊接过程中可能出现的焊接应力及焊缝接头区组织不均匀的问题，根据Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢焊接的实例分析和试验结果，阐述Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢焊接结构，在选择焊缝金属填充材料时的方法。

关键词：异种金属；焊接；母材金属；填充金属；一、Q235普通碳素钢与16MnR低合金钢的焊接性1、Q235普通碳素钢的化学成分，基本性能，应用Q235普通碳素钢含碳量约为0.2%，这种钢容易冶炼，工艺性好，价格低廉。

Q代表的是这种材质的屈服强度，后面的235就是指这种材质的屈服值在235MPa左右。

由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。

常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。

大量应用于建筑及工程结构。

用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。

C、D级钢还可作某些专业用钢使用。

Q235按化学成分：分为A、B、C、D四级（见表1）表1 Q235碳素钢的化学成分（质量分数%）就其脱氧方法而言，可以采用F,b,z分别表示为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。

沸腾钢是脱氧不完全的钢，塑性和韧性较差。

用这种材料制成的焊接结构，受动力载荷作用时接头容易出现裂缝。

不宜在低温下工作，有时会产生硬化现象。

相比之下，镇静钢质优而匀，塑性和韧性都好。

2、16MnR低合金钢的化学成分，基本性能，应用；16MnR属低合金系列，在低合金的材质里，此种材质为最普通的。

与16Mn低合金钢相比16MnR降低了S、P含量。

16MnR是在碳素钢的基础上加入一定的合金元素所构成,低合金钢中的合金元素一般不超过5%，以提高钢的强度并保证其具有一定的塑性和韧性。

碳素钢焊接工艺材料方案对于碳素钢焊接工艺，选择合适的材料是非常重要的，因为材料的质量直接影响焊接件的性能和可靠性。

本文将详细介绍碳素钢焊接工艺材料的选择和方案，在确保焊接质量的同时提高生产效率。

1. 碳素钢选材碳素钢是一种含有主要成分为碳和铁的钢材，在工业中应用广泛。

在焊接碳素钢时，应选择一种合适的钢材，常见的有低碳钢、中碳钢和高碳钢。

根据具体使用要求和焊接件的要求，选择合适的碳素钢材料。

2. 焊材选择焊材是焊接工艺中非常重要的一环，直接影响焊缝的质量和性能。

对于焊碳素钢，常用的焊材有焊丝、焊条和焊剂。

焊丝常用于自动化焊接过程中，而焊条适合于手工焊接。

针对碳素钢焊接，可以选择ER70S-6型焊丝和AWS E7018型焊条，具有良好的焊接性能。

3. 表面处理在进行碳素钢焊接前，需要对焊接件进行适当的表面处理，以保证焊接的质量和牢固性。

常用的表面处理方法有除锈、拋光和喷涂防护涂料等。

通过除锈和拋光，可以去除焊接件表面的氧化物和污垢，增加焊接接头的接触面积；喷涂防护涂料能够防止氧气进入焊接区域，防止产生氧化物。

4. 焊接工艺对于碳素钢的焊接，常用的焊接工艺有电弧焊、气体保护焊和激光焊等。

其中电弧焊是最常见和广泛应用的焊接工艺。

在进行焊接时，需要根据具体的焊接要求和工艺参数进行合适的选择。

5. 焊接设备选择焊接设备的选择对于焊接工艺的成功实施至关重要。

根据焊接需求，应选择适合碳素钢焊接的设备，包括焊接机、气体保护设备、焊接头盔、焊接手套等。

确保设备的质量和性能，提高焊接效率和质量。

总结：在选择碳素钢焊接工艺材料方案时，需要根据具体的焊接要求和产品性能要求进行选择。

合适的碳素钢选材、焊材选择和表面处理，结合适当的焊接工艺和设备选择，能够有效提高焊接质量和工作效率。

无论是低碳钢、中碳钢还是高碳钢的选择，都需要根据实际需求来确定。

焊接过程中，要严格控制焊接参数，保证焊接质量，减少焊接缺陷的出现。

通过合理选择和应用碳素钢焊接工艺材料方案，可以提高焊接质量和工作效率，推动碳素钢焊接行业的发展。

碳素钢焊接最低环境温度
碳素钢焊接的最低环境温度取决于所采用的焊接方法和电极材料。

一般来说，碳素钢的焊接最低环境温度可以达到0°C。

然而，需要注意的是，在低温环境下进行碳素钢焊接可能会产生脆性裂纹，因此在低温条件下进行焊接时需要特别注意以下几点：
1. 选择合适的焊接材料：应选用可抗低温裂纹的电极材料，如E7018、E6010等。

2. 采用预热措施：在低温环境条件下，应对焊接接头进行预热处理，提高焊接接头的温度，减少冷却速度，降低低温裂纹的发生。

3. 控制焊接速度：适当控制焊接速度，避免焊接区域温度过快升降，尽可能减少温度梯度，减少低温裂纹的形成。

总之，要确保在低温环境下进行碳素钢焊接时，应采取适当的措施来防止低温裂纹的发生。

具体的最低环境温度应根据具体工程要求和焊接规格来确定。

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。

1、碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量0.23%超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。

碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

2、硅（Si）：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15－0.30%的硅。

如果钢中含硅量超过0.50-0.60%,硅就算合金元素。

硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。

在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。

硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。

含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。

硅量增加，会降低钢的焊接性能。

3、锰（Mn）：在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30－0.50%。

在碳素钢中加入0.70%以上时就算“锰钢”，较一般钢量的钢不但有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。

含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。

锰量增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。

4、磷（P）：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。

因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。

5、硫（S）：硫在通常情况下也是有害元素。

使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。

硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。

所以通常要求硫含量小于0.055%，优质钢要求小于0.040%。

在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。

6、铬（Cr）：在结构钢和工具钢中，铬能显著提高强度、硬度和耐磨性，但同时降低塑性和韧性。

铬又能提高钢的抗氧化性和耐腐蚀性，因而是不锈钢，耐热钢的重要合金元素。

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。

一、工程概况本工程为某大型钢结构建筑，主要采用碳钢作为结构材料。

为确保焊接质量，特制定本碳钢焊接专项施工方案。

二、焊接材料及设备1. 焊接材料：（1）焊条：根据母材性能及焊接要求，选用符合GB/T 5293-2012标准的低氢型碳钢焊条。

（2）焊丝：选用符合GB/T 8110-2011标准的碳钢焊丝。

（3）药皮：选用符合GB/T 10044-2006标准的碳钢药皮。

2. 焊接设备：（1）焊接电源：选用符合GB/T 15579-2008标准的直流弧焊电源。

（2）焊接变压器：选用符合GB/T 15579-2008标准的焊接变压器。

（3）气体保护设备：选用符合GB/T 15579-2008标准的气体保护设备。

三、焊接工艺1. 焊接顺序：按照先焊立板、后焊水平板、再焊角钢的顺序进行焊接。

2. 焊接方法：采用手工电弧焊进行焊接。

3. 焊接参数：（1）电流：根据焊条直径和焊接厚度确定，一般在80-120A范围内。

（2）电压：根据焊接电源类型和焊接速度确定，一般在20-30V范围内。

（3）焊接速度：根据焊接材料和焊接厚度确定，一般在15-30cm/min范围内。

4. 焊接接头形式：采用V形坡口、K形坡口或U形坡口，具体根据结构设计要求确定。

5. 焊接缺陷处理：对焊接过程中产生的缺陷，如气孔、夹渣、裂纹等，应立即进行处理，确保焊接质量。

四、焊接质量控制1. 焊接前，对焊接材料、设备进行检查，确保符合要求。

2. 焊接过程中，严格控制焊接参数，确保焊接质量。

3. 焊接后，对焊缝进行外观检查，检查是否存在气孔、夹渣、裂纹等缺陷。

4. 对关键部位进行无损检测，如超声波探伤、射线探伤等，确保焊接质量。

5. 对不合格的焊接部位进行返修，直至达到要求。

五、安全措施1. 焊接过程中，确保通风良好，防止有害气体中毒。

2. 焊接人员应佩戴防护用品，如防护眼镜、防护手套、防护服等。

3. 焊接设备应定期检查，确保安全可靠。

4. 焊接现场应设置警示标志，防止非焊接人员进入。