李有旭
中国能源建设集团西北电力建设甘肃工程有限公司 甘肃省兰州市 730070
摘要：在生产加工技术快速发展的过程，工业现代化水平以及智能化水平在不断提高，对机械设备以及相关零部件进行加工制造的精度要求也越来越高。而金属是比较常见的加工材料，其化学性质、物理性质以及机械性质等都存在一定差异。为了能够保证金属材料可以满足机械加工以及生产制造要求，需要对焊接工艺进行充分研究。利用焊接工艺可以将异种金属进行有效整合，使金属材料的物理性质、化学性质以及机械性质等满足生产制造标准要求。但是我国异种金属焊接工艺的相关研究基础比较薄弱，对低碳钢以及低合金钢焊接工艺进行研究和分析，可以为类似异种金属焊接工艺的研究提供一定参考。
关键词：低碳钢；低合金钢；焊接工艺
前言
低碳钢以及低合金钢焊接工艺属于异种金属材料焊接类型。利用异种钢焊接结构可以提高焊接的经济成本，节约贵重材料，并且有利于提高构件的应用性能。异种金属构成的焊接结构应用范围比较广泛，在石油、矿山、化工等领域都有所应用。低碳钢以及低合金钢都属于珠光体钢，这两种异种钢焊接结构的应用比较普遍。低碳钢的焊接性能比较优良，并且钢材成本相对较低。而普通低合金钢能够在碳钢的基础上加入微量合金元素，促使碳钢组织变化形成较强屈服强度以及韧性的钢材结构。
一、焊接前准备工作
在低碳钢与低合金钢焊接前必须做好充足的准备工作，保证焊接作业可以顺利进行。技术工作人员在焊接之前需要对低碳钢以及低合金钢产品图纸进行全面研究，了解产品结构的设计特征，掌握在焊接过程中的重难点内容。这样能够提高焊接工艺质量。明确焊接内容和标准要求之后，技术人员要根据焊接工艺的具体施行标准对焊接单件进行全面检查，保证零件能够满足焊接要求。这样可以从根本上提高低碳钢以及低合金钢的焊接质量。在对零件进行选择时，需要选择优质零件，同时要清除零件表面的油渍灰尘氧化皮以及铁锈的污垢，保证装配顺序的科学性，防止在焊接中零部件出现形变问题，保证低碳钢以及低合金钢焊接工艺的有效性。为了尽可能提高低碳钢与低合金钢的焊接质量，技术人员可以对以往的焊接经验进行总结，同时根据具体的焊接要求和焊接情况制定焊接工艺准备制度，使技术人员能够根据相关制度完成准备工作，提高焊接工艺的标准性以及规范性[1]。
二、低碳钢与低合金钢焊接工艺内容
在对低碳钢以及低合金钢进行焊接时，焊接工艺流程主要包括以下方面：第一，装配以及定位焊。在装配时不能进行强制组装，要加强角变形以及错边量的控制工作，防止出现未焊透以及应力集中等问题。这样才能避免产生裂纹。
为了防止在装配定位焊点开裂，在定位焊时要对焊缝的长度和厚度进行控制，通常情况下定位焊缝的长度在20~100毫米之间，而定位焊以及正式焊的时间间隔不能过长。第二，预热作业。对低碳钢以及铝合金钢焊接时，必须根据焊接性比较差的材料对预热温度进行合理选择，如果钢材强度等级比较低，厚度在22毫米以上时，强度等级在500~550MPa时，进行低碳钢焊接时，需要完成预热作业，可以单独对钢材进行预热，也可以与低碳钢装配定位焊后进行预热，预热温度必须在100℃以上。如果强度等级更高，不管钢材的厚薄以及结构的钢性是怎样都要进行预热，并且要适当提高预热温度。通常情况下预热范围是在待焊处的100毫米左右，保持在一个预热区内。预热的主要目的是防止焊接头出现马氏体组织，能够有效促进氢扩散溢出，从而减少热影响区中的氢含量，防止出现冷裂纹。预热还能够使金属慢慢冷却，有利于消除气孔以及白点等问题，减少焊接残余应力。一般情况下，预热方法主要是利用氧乙炔火焰进行加热，也可以将钢材放入炉中进行整体预热。为了保持预热的作用，使焊缝以及热成像区中的氢能够有效扩散溢出，道间温度要比预热温度更高一些。第三，对焊接材料进行选择。需要根据钢材强度等级的差异对焊接材料进行合理选择。一般情况下，异种钢焊缝金属以及焊接接头强度必须要比被焊钢种的最低强度更大。而焊接材料的塑性以及冲击韧性值必须能够满足强度比较高的钢种最低塑性性以及冲击韧性值，同时要满足相应的设计规定要求。在对低碳钢以及低合金钢进行焊接时，一般情况下可以选择强度、塑性以及冲击韧性值都比低被焊材料最低值更高的材料[2]。第四，对焊接输入合理选择。为了有效减少钢焊接接头热影响区的冷裂纹，为确保可以从焊缝金属中大量溢出氢。要适当加大焊接热输入，在焊接过程中电弧电压条件相同，焊接电流大，焊接速度慢，在施焊时允许摆动焊接可以使焊接熔池的凝固速度降低，有利于氢充分析出。如果焊接金属的冷却速度减慢，还能够使高温奥氏体组织出现相变，将其变为强度比较高、塑性以及冲击相对较强的珠光体以及铁素体组织，有效防止马氏体组织出现。但是如果焊接金属冷却速度相对较快，会导致焊接焊缝金属比较脆的马氏体组织出现，导致焊缝脆硬倾向提高，不利于氢析出很容易产生冷裂纹。因此，在对低碳钢以及低合金钢进行焊接时，最好降低融入焊缝金属的体积。第五，焊后矫正。在对普通低合金钢进行焊接时，可以利用火焰进行加热，对焊接变形情况进行有效矫正。在火焰矫正时需要完成三次加热，然后水冷。这样不会对钢材的力学性能产生明显影响。火焰加热矫正后也可以进行空冷必须保证加热温度在900℃以下，否则可能会导致温度过高而出现魏氏体组织，导致钢材的冲击韧性降低。
三、结语
总而言之，在完成低碳钢以及低合金钢焊接工艺时，需要全面了解和掌握焊接工艺的各个流程，做好充分的焊接前准备工作，对焊接材料进行科学选择，重视预热工作，才能尽可能提高焊接质量。
参考文献：
[1]乔云萍. 低碳钢与低合金钢焊接工艺[J]. 焊接技术, 2012, 41(001):43-45.
[2]刘廷广, 乔瑞军. 钢结构熔嘴电渣焊焊接施工工艺探究[J]. 建材与装饰, 2015, 000(011):71-72.