高碳钢和低碳钢的区别(低碳钢和高碳钢焊接性能比较)

高碳钢和低碳钢的区别

按钢的化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类。

碳素钢又分为:①低碳钢,含碳量小于0.25%;②中碳钢,含碳量为0.25%——0.6%;③高碳钢,含碳量大于0.6%;

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低碳钢(mild steel)为碳含量低于0.25%的碳素钢,因其强度低、硬度低而软,故又称软钢。它包括大部分普通碳素结构钢和一部分优质碳素结构钢,大多不经热处理用于工程结构件,有的经渗碳和其他热处理用于要求耐磨的机械零件。

中碳钢热加工及切削性能良好,焊接性能较差。强度、硬度比低碳钢高,而塑性和韧性低于低碳钢。可不经热处理,直接使用冷轧材、冷拉材,亦可经热处理后使用。淬火、回火后的中碳钢具有良好的综合力学性能。能够达到的最高硬度约为HRC55(HB538),σb为600~1100MPa。所以在中等强度水平的各种用途中,中碳钢得到最广泛的应用,除作为建筑材料外,还大量用于制造各种机械零件。

高碳钢(High Carbon Steel)常称工具钢 , 含碳量从0.60%至1.70%, 可以淬火和回火,焊接性能很差。锤,撬棍等由含碳量0.75%的钢制造; 切削工具如钻头, 丝攻, 铰刀等由含碳量0.90% 至1.00% 的钢制造。

低碳钢和高碳钢焊接性能的比较

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钢材焊接性能的好坏主要取决于它的化学组成。而其中影响最大的是碳元素,也就是说金属含碳量的多少决定了它的可焊性。钢中的其他合金元素大部分也不利于焊接,但其影响程度一般都比碳小得多。

一般低碳钢焊接性好,一般不需采用特殊的工艺措施,只是在低温、厚板或有较高要求时,才需要用碱性焊条焊接,并适当预热。当低碳钢中碳、硫含量均偏于上限时,除要求采用优质低氢焊条、采取预热和后热等措施外,还应合理选择坡口形式、减少熔合比,以防止热裂纹产生。

中碳钢焊接时有冷裂倾向,含碳量越高,热影响区淬硬倾向越大,冷裂倾向也越大,焊接性越差。随着母材含碳量的增高,也会使焊缝金属的含碳量相应增高,再加上硫的不利影响,容易在焊缝中形成热裂纹。所以,中碳钢焊接应采用抗裂性好的碱性焊条,并采取预热和后热等措施,减小裂纹倾向。

高碳钢的焊接时,由于这种钢的含碳量高,焊接时会产生很大的焊接应力,焊接热影响区的淬硬和冷裂倾向较大,同时焊缝也更易产生热裂纹,高碳钢焊接时比中碳钢更容易产生热裂纹,所以这类钢焊接性最差,故在一般焊接结构中是不采用的,只用于铸件补焊或堆焊。焊后焊件应进行回火处理,以消除应力,固定组织,防止裂纹和改善焊缝的性能。

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