低碳钢的含碳量 20g钢是低合金钢吗


众所周知,钢铁依据其化学成分,主要可划分为碳素钢和合金钢两大类别。今日我们将深入探讨碳素钢的焊接可能性及其在不同情况下的表现。

碳素钢的分类如下:

首先是低碳钢,其碳含量低于0.25%。接着是中碳钢,碳含量介于0.25%至0.6%之间。最后是高碳钢,其碳含量超过0.6%。

对于低碳钢而言,它是一种含碳量较低的碳素钢,碳含量通常低于0.25%。因其强度较低、硬度小且质地较软,常被称作软钢,多用于构建工程结构件。部分优质碳素结构钢在经过特定热处理后,可用于制造要求耐磨的机械部件。

关于中碳钢,它在热加工及切削方面性能优异,然而其焊接性能相对较弱。中碳钢的强度和硬度较高于低碳钢,塑性和韧性则稍逊一筹。中碳钢可不经热处理直接使用冷轧材和冷拉材,亦可经过热处理后提升其性能。淬火、回火后的中碳钢,具有卓越的综合力学性能,使得它在中等强度需求的各类应用场合中,拥有广泛应用。

至于高碳钢——也常被称为工具钢——其含碳量在0.60%至1.70%之间。这种钢材淬火和回火后硬如坚石,焊接性能极差。例如,锤子和撬棍常由含碳量0.75%的钢材制成;而钻头、丝攻和铰刀等切削工具则多由含碳量在0.90%至1.00%之间的钢材打造。

关于各类碳素钢的焊接性探讨

钢材的焊接性能主要受其化学成分影响。其中,碳元素的影响最为显著。简单来说,钢材中含碳量的多少决定了其可焊性的强弱。其他合金元素对焊接也大多不利,但其影响程度通常远低于碳元素。

通常而言,低碳钢的焊接性能极佳,一般无需采用特殊工艺措施。只有在低温、厚板或高要求的情况下,才需使用碱性焊条并适当进行预热。当低碳钢中的碳、硫含量接近上限时,除了选用优质低氢焊条和采取预热、后热等措施外,还需合理选择坡口形式、减少熔合比,以防止热裂纹的产生。

中碳钢在焊接时则存在冷裂倾向。含碳量越高,热影响区淬硬倾向和冷裂倾向就越大,焊接性也就越差。随着母材含碳量的增加,焊缝金属的含碳量也会相应提高,加之硫的不利影响,热裂纹更易在焊缝中形成。中碳钢的焊接应优先选用抗裂性好的碱性焊条,并采取预热和后热等措施以减小裂纹倾向。

高碳钢由于其高含碳量,在焊接时会产生较大的焊接应力、淬硬和冷裂倾向。焊缝也更易出现热裂纹。高碳钢的焊接性相对最差。在一般的焊接结构中并不使用高碳钢,仅用于铸件补焊或堆焊。焊后应对焊件进行回火处理以消除应力、固定并改善焊缝性能。