中碳鋼是指含碳量0.25%～0.60%的碳素鋼，包括優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)中的30、35、45、50、55等和鑄造碳鋼中的ZG230-450、ZG270-500、ZG310-570、ZG340-640等鋼種由于中碳鋼的含碳量比低碳鋼高，其焊接性比低碳鋼差當碳的質(zhì)量分數(shù)接近0.30%而含錳量不高時，焊接性尚好，但隨著含碳量的增加，焊接性逐漸性明顯變差當碳的質(zhì)量分數(shù)達到0.50%左右時，焊接性明顯變差一、焊接中碳鋼易出現(xiàn)的問題及工藝措施焊接中碳鋼時容易發(fā)生的問題如下：1、冷裂紋問題由于鋼材的含碳量較高，焊接時熱影響區(qū)很容易產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，因此容易產(chǎn)生冷裂紋如果焊接材料選用不當或焊接工藝制定不當，焊縫也容易產(chǎn)生冷裂紋?2、熱裂紋問題焊接時，含碳量較高的母材熔化后，也會把碳帶入焊縫中，使焊接中碳的含量增高碳能加劇金屬中硫、磷等引發(fā)熱裂紋的作用，因此焊接中碳鋼時焊縫容易產(chǎn)生熱裂紋特別是當母材或焊接材料中硫、磷含量控制不嚴時，更容易產(chǎn)生熱裂紋此外，鋼中碳的含量高，也使焊接縫產(chǎn)生CO氣孔的傾向增大工藝措施由于中碳鋼焊接時容易產(chǎn)生冷裂紋、熱裂紋等缺陷，因此焊接時需要采取一些特殊的工藝措施才能正常焊接1、焊接方法各種電弧焊方法均可用于焊接中碳鋼。

由于中碳鋼多用于制造機器零件，并非大型焊接結(jié)構(gòu)，所以生產(chǎn)中焊條電弧焊方法應用的最多2、焊接材料為了防止焊接接頭產(chǎn)生冷裂紋和熱裂紋，焊條電弧焊時通常都采用低氫焊條焊接低氫焊條不僅使焊縫中含氫量較低，而且具有一定的脫硫、磷作用，能提高焊縫的塑性和韌性當鋼中碳的含量較低且接頭拘束度不大時，也可采用鈦鐵礦型或鈦鈣型焊條焊接，但一定要采取嚴格的工藝措施相配合，例如盡量減少熔合比、對焊件嚴格預熱和控制層間溫度等如果焊件不能預熱，也可有采用鉻鎳奧氏體不銹鋼焊條焊接，例如E308L-16（A102）、E308L-15（A107）、E309-16（A302）、E309-15（A307）、E310-16（A402）、E310-15（A407）等3、 預熱溫度和層間溫度焊前預熱是焊接中碳鋼時防止產(chǎn)生裂紋最有效的工藝措施預熱不僅能降低接頭的冷卻速度，從而防止產(chǎn)生馬氏體，而且能減少焊接應力和加速氫的擴散逸出大多數(shù)情況下都需要預熱和保持層間溫度預熱溫度和層間溫度的選擇取決于鋼材的碳當量、母材的厚度、結(jié)構(gòu)的剛性、焊條的類型等預熱溫度可通過焊接性試驗來確定，也可通過經(jīng)驗公式T0=550（C-0.12）+0.4δ確定，式中T0表示預熱溫度（℃），C表示所焊母材的碳的質(zhì)量分數(shù)（%），δ表示鋼板厚度（mm）。

4、坡口型式焊件最好開U形或V形坡口，這樣可以減少母材金屬熔入焊縫的比例如果是焊補鑄件缺陷，鏟挖出的坡口外形應圓滑，以減少母材熔入焊縫的量5、焊接參數(shù)焊接宜采用直流反極性電源多層焊時，由于母材溶化到第一層焊縫中的比例（質(zhì)量分數(shù)）最高可達30%左右，因此宜采用小直徑焊條、小電流、慢焊接速度焊接6、焊后熱處理焊后，焊件最好立即進行消除應力熱處理特別是對于大厚度焊件、大剛性結(jié)構(gòu)件和在動載荷或沖擊載荷下工作的焊件消除應力回火的溫度一般為600～650℃如果焊后不能立即進行消除應力熱處理，則應進行后熱，即進行略高于預熱溫度的加熱，保溫時間為大約每10mm厚度1h二、典型中碳鋼焊接工藝匯編（一）35鋼與ZG270-500鑄造碳鋼35碳鋼的質(zhì)量分數(shù)為0.32%～0.39%，ZG270-500鑄造碳鋼碳的質(zhì)量分數(shù)為0.31%～0.40%碳當量約為0.45%，因此這類鋼的焊接性尚可但焊接時熱影響區(qū)仍有可能產(chǎn)生硬脆的馬氏體組織，有產(chǎn)生裂紋的傾向，所以焊接這類鋼時應采取一定的工藝措施1、焊接材料的選用焊條電弧焊時，當要求焊縫與母材等強度時，可選用E5016（J506）或E5015（J507）焊條焊接；當不要求焊縫與母材等強度時，可選用E4316（J426）、E4315（J427）、E4303（J422）、E4310（J423）等焊條焊接。

埋弧焊時，焊劑可選用HJ430、HJ431；焊絲可選用H08MnA、H10Mn2等電渣焊時，焊劑可選用HJ430、HJ431、HJ360；焊絲可選用H10Mn2、H08Mn2Si、H08Mn2SiA等2、 預熱溫度和層間溫度焊接35鋼和ZG270-500鑄造鋼時，通常焊件的預熱溫度和層間溫度為150℃左右，當焊件剛性比較大時，預熱溫度和層間溫度應提高到200～250℃局部預熱的加熱范圍為坡口兩側(cè)150～200mm3、 焊后熱處理對于大厚度焊件，大剛性結(jié)構(gòu)件和工作條件為動載荷或沖擊載荷的焊件，焊后宜立即進行消除應力回火處理，回火溫度一般為600～650℃對于一般厚度的焊件可采用后熱，以使擴散氫逸出后熱溫度一般為200～350℃，保溫時間為2～6h，視焊件厚度而定二）45鋼與ZG310-570鑄造碳鋼45鋼碳的質(zhì)量分數(shù)為0.42%～0.5%，ZG310-570鑄鋼碳的質(zhì)量分數(shù)為0.41%～0.50%碳當量約為0.56%，淬硬傾向比較大，容易產(chǎn)生裂紋，焊接性比較差1、焊接材料的選用焊條電弧焊時，盡量選用低氫型焊條，當要求焊縫與母材等強度時，可選用E5516-G（J556）、E5515-G（J557）焊條；當不要求焊縫與母材等強度時，可選用E4316（J426）、E4315（J427）、E5016（J506）、E5015（J507）、E4303（J422）、E4301（J423）等焊條。

埋弧焊時，焊劑可選用HJ350或SJ101，焊絲可選用H08MnMoA2、焊接參數(shù)的選擇焊接45鋼和ZG310-570鑄造碳鋼，應選用較小的焊接電流，以降低焊縫的熔合比，減少母材中碳向焊縫中過渡的數(shù)量3、 預熱溫度和層間溫度焊接這類鋼，焊前最好采取整體預熱，預熱溫度為200℃以上對于T形接頭，由于比平對接頭散熱方向多，會導致焊接接頭冷卻加快，增加產(chǎn)生冷裂紋傾向，預熱溫度應適當提高，預熱溫度為250～400℃，視焊件厚度而定層間溫度不應低于預熱溫度4、焊后熱處理焊件焊后應立即進行消除應力回火處理，回火溫度為600～650℃。