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1、6001300MPa，属于热处理强化钢。 这类钢既具有较低碳调质钢的焊接低碳调质钢的抗拉强度一般为高的强度，又有良好的塑性和韧性。低碳调质钢的种类、成分及性能一般来说，合金元素对钢材塑性和韧性的影响与其强化的作用相反， 即强化效果越大，塑性和韧性的降低越明显。 在正火条件下， 通过增加合金元素进一步提高强度时会引起韧性急剧下降。为了进一步提高钢材的强度需要进行调质处理。为了保证良好的综合性能和焊接性， 低碳调质钢要求钢中碳的质量分数不大于 0.22%。此外，添加一些合金元素是为了提高钢的淬透性和马氏体的回火稳定性。这类钢由于含碳量低，淬火后得到低碳马氏体，而且会发生 “ 自回火 ” ，脆性小，
2、具有良好的焊接性。低碳调质钢具有较高的强度和良好的塑性、 韧性和耐磨性，特别是裂纹敏感性低。根据使用条件的不同，低碳调质钢又可分为以下几种：（ 1）高强度结构钢（ 600800MPa）主要用于工程焊接结构，焊缝及焊接区多承受拉伸载荷。（ 2）高强度耐磨钢（ 1000MPa） 主要用于工程结构高强度耐磨、要求承受冲击磨损的部位。（ 3）高强高韧性钢（ 700MP） 这类钢要求在高强度的同时要具有高韧性，主要用于高强度高韧性焊接结构。抗拉强度 600MPa，、 700MPa的低碳调质钢（ HQ60、HQ70）主要用于工程机械、动力设备、交通运输机械和桥梁等。 这类钢可在调质状态下焊接， 焊后不再进
3、行调质处理，必要时可进行消除应力处理。HQ100和 HQ130主要用于高强度焊接结构要求承受冲击磨损的部位。HQ100不仅强度高、低温缺口韧性好，而且具有优良的焊接性能。HQ130是高强度工程机械用钢，含有 Cr 、Mo、B 等多种合金元素，具有高悴透性。这两种钢经淬火+回火的热处理后， 可获得综合性能较好的低碳回火马氏体，具有高强度、 高硬度以及较好的塑性和韧性。低碳调质钢碳的质量分数应限制在0.18%以下，为了保证较高的缺口韧性，一般含有较高的Ni 和 Cr，具有高强度，特别是具有优异的低温缺口韧性。Ni 能提高钢的强度、塑性和韧性，降低钢的脆性转变温度。PIi与 CR一起加人时可显著增加
4、淬透性，得到高的综合力学性能。 Cr 元素在钢中的质量分数从提高悴透性出发，上限一般约为1.6%，继续增加反而对韧性不利。由于采用了先进的冶炼工艺，钢中气体含量及S、 P 等杂质明显降低，氧、氮、氢含量均较低。 高纯洁度使这类钢母材和焊接热影响区具有优异的低温韧性。这类钢的热处理工艺一般为奥氏体化+淬火 +回火，回火温度越低，强度级别越高，但塑性和韧性有所降低。经淬火+回火后的组织是回火低碳马氏体、下贝氏体或回火索氏体，这类组织可以保证得到高强度、高韧性和低的脆性转变温度。为了改善焊接施工条件和提高低温韧性， 近年来发展起来的焊接无裂纹钢 （简称CF钢）实际上是 C 含量降得很低的微合金化调质
5、钢。 为了提高钢材的抗冷裂性能和低温韧性，降低 C 含量是有效措施。但 C 含量过低会牺牲钢材的强度。通过加人多种微量元素（特别是像 B 等对淬透性有强烈影响的元素）提高淬透性，可弥补强度的损失。 与同等强度级别的低合金高强钢相比， 焊接无裂纹钢具有碳当量低和裂纹敏感指数 Pcm低的特点，低温冲击韧性高。钢板厚度 50mm以下或在 0 环境下可不预热进行焊接，是很有前景的钢种。低碳调质钢的焊接性分析低碳调质钢主要是作为高强度的焊接结构用钢，因此碳含量限制得较低， 在合金成分的设计上考虑了焊接性的要求。低碳调质钥碳的质量分数不超过 0.18%，焊接性能远优于中碳调质钢。 由于这类钢焊接热影响区形
6、成的是低碳马氏体， 马氏体开始转变温度 Ms较高，所形成的马氏体具有 “ 自回火 ” 特性，使得焊接冷裂纹倾向比中碳调质钢小。1. 焊缝强韧性匹配保证接头区的强度性能是低碳调质钥焊接性分析中首先要考虑的问题。 屈服强度是工程设计中确定许用应力的主要依据，而抗拉强度是强度储备的重要指标。屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比， 是一个选择材料的重要参数， 对不同用途的焊接结构有不同的要求。 低的屈强比有利于加工成形， 高的屈强比使钢材的强度潜力得以较大的发挥。焊缝强度匹配系数， 是表征接头力学非均质性的参数之一， 分为超强匹配、 等强匹配和低强匹配。对于焊缝金属强度选择问题， 传统上大多主张焊缝强度等
7、于或大于母材的强度，即所谓等强匹配或超强匹配，认为焊缝强度高一些更为安全。但是，焊缝金属的强度越高，韧性往往越低，甚至低于母材的韧性水平。即使是低强度钢，采用大热输人的焊接方法（如埋弧焊、电渣焊等）时，焊缝金属的韧性也常常低于母材，要保持焊缝金属与母材的强韧性匹配，有时是比较困难的。 随着高强钢和超高强钢的迅速发展，焊缝强韧性与母材的匹配问题，更显得越来越突出。韧性是焊缝金属性能评定中的一个重要指标， 特别是针对 800MPa级以上低合金高强钢的焊接，韧性下降是焊接巾一个很突出的问题。焊缝金属总是未能达到母材的韧性水平；与氢弧焊相比，焊条电弧焊更为逊色。而且，随着屈服强度，。的提高，要求钢材安
8、全工作的断裂韧度 KIC 也要相应提高，而钢材实际具有的韧性水平却随着屈服强度提高而降低。 这是现实存在的矛盾。对于较低强度的钢， 无论是母材或焊缝都有较高的韧性储备， 所以按等强匹配选用焊接材料， 既可保证接头区具有较高的强度， 也不会损害焊缝的韧性。 但对于高强钢，特别是超高强钢，焊缝韧性储备是不高的。因此，对于抗拉强度 800MPa的高强钢，除考虑强度外，还必须考虑焊接区韧性和裂纹敏感性。就焊缝金属而言，强度越高，可达到的韧性水平越低。抗拉强度大于 800MPa的高强钢，如果要求焊缝金属与母材等强， 焊缝的韧性储备不够； 若为超强的情况，韧性储备更低，甚至可能低到安全限以下。所以，即使焊
9、缝与母材等强，但韧性低于安全限以下，却是极不安全的因素。此时，少许牺牲焊缝强度而使韧性储备提高， 对接头综合性能有利。 特别是承受动载荷、重载荷和低温工作条件的高强钢焊接接头， 除强度性能外， 还要求有较高的韧性。“低强匹配 ” 焊材并不意味着接头强度一定低于母材。 按名义强度选用的低强焊接材料，实际施焊所得的焊缝强度未必低强。 再考虑冶金因素、 熔合比和力学上的拘束强化效果，实际焊缝的强度可能远远高出熔敷金属的名义保证值。因此，选用 “低强匹配 ” 的焊材，焊接接头实际强度未必低强，可能等强，甚至还稍许超强；而按 “ 等强匹配 ” 选择焊材则可能造成超强的效果，造成焊缝金属塑韧性和抗裂性的下
10、降。对于承受压应力的焊缝 “低强匹配 ” 焊材可以满足使用要求。 但对于承受拉应力的焊缝，这方面的研究结果还分歧很大。 分歧焦点主要集中于不同强度级别和不同使用要求的钢材， “ 低强匹配 ” 焊缝金属的强、韧性界限值究竟多大才能满足工程要求。采用 “等强匹配 “ 焊条（ E11016-G）时，含氢量为 2.9mL/100g ，为防止裂纹的预热温度为 125。而在相同含氢量条件下采用 “ 低强匹配 ”焊条（ E9016-G）只需预热 100。若采用 “低强匹配 ” 更低氢的抗潮型焊条（含氢量 1.7mL/100g ），预热温度仅 70即可防止裂纹。降低预热温度，能明显改善生产条件，同时也降低了能
11、耗，有良好的经济效益。高强钢焊接采用 “低强匹配 ” 能提高焊接区的抗裂性。特别是对于抗拉强度 800MPa的高强钢，以采用低强匹配为宜，因为它能有效地防止裂纹。但焊缝强度与母材强度不能相差太大。 实践经验表明，抗拉强度 800900MPa的高强钢，“ 低强匹配 ”焊缝金属的抗拉强度不应低于 600MPa（韧性明显提高）。只要焊缝金属的强度不低于母材强度的 80%仍可保证焊接接头的强度性能。实际上，即使是低强度钢，提高焊缝金属的韧性储备也比过分提高强度更为有利。2. 冷裂纹低碳调质钢的合金化原则是在低碳基础上通过加人多种提高淬透性的合金元素，来保证获得强度高、韧性好的低碳 “ 自回火 ” 马氏
12、体和部分下贝氏体的混合组织。这类钢由于淬硬性大， 在焊接热影响区粗晶区有产生冷裂纹和韧性下降的倾向。但热影响区淬硬组织为 MS 点较高的低碳马氏体， 具有一定韧性， 裂纹敏感性小。对于含碳量小于 0.12%的低合金钢，热影响区最高硬度可为 400HV。预热温度和 t 8/5 对 HQ80C焊接裂纹的影响， 从 HQ80C的焊接连续冷却转变可以看到，它的过冷奥氏体的稳定性很高， 尤其是在高沮转变区， 使曲线大大地向右移。这类钢的淬硬倾向相当大， 本应有很大的冷裂纹倾向， 但由于这类钢的特点是马氏体中的碳含量很低，所以它的开始转变温度 M，点较高。如果在该温度下冷却较慢，生成的马氏体来得及进行一次
13、 “ 自回火 处理，因而实际冷裂纹倾向并不大。也就是说，在马氏体形成后如果能从工艺上提供一个 “ 自回火 ” 处理的条件，即保证马氏体转变时的冷却速度较慢， 得到强度和韧性都较高的回火马氏体和回火贝氏体， 焊接冷裂纹是可以避免的： 如果马氏体转变时的冷却速度很快，得不到 “ 自回火 ” 效果，冷裂纹倾向就会增大。此外，限制焊缝含氢量在超低氢水平对子防止低碳调质钢焊接冷裂纹十分重要。 钢材强度级别越高， 冷裂倾向越大，对低氢焊接条件的要求越严格。3. 热裂纹及消除应力裂纹低碳调质钢 C含量较低、 Mn含量较高，而且对 SP 的控制也较严格，因此热裂纹倾向较小。但对高 Ni 低 Mn类型的钢种有一
14、定的热裂纹敏感性，主要产生于热影响区过热区（称为液化裂纹）。避免热裂纹或液化裂纹的关键在于控制 C和 S 含量，保证高的 Mn、 S 比，尤其是当 Ni 含量高时，要求更为严格。工艺因素对焊接区液化裂纹的形成也有很大的影响。焊接热输人越大，热影响区晶粒越粗大，晶界熔化越严重，晶粒之间的液态晶间层存在的时间也越长，液化裂纹产生的倾向就越大。 因此，为了防止液化裂纹的产生， 从工艺上应采用小热输人的焊接方法，并注意控制熔池形状、减小熔合区凹度等。V 对消除应力裂纹的影响最大， Mo次之，而当 V 和 Mo同时加人时就更为敏感。一般认为 Mn- V 钢，特别是 Cr-Mo-V 钢对消除应力裂纹较敏感
15、， Mo-B钢也有一定的消除应力裂纹倾向。含 Nb 的 14MnMoNiB对消除应力裂纹较敏感。此外，焊接Cr-Ni-Mo 、Cr-Ni-Mo-V和 Ni-Mo-V 等类型钢时，都要注意消除应力裂纹的问题。4. 热影响区性能变化低碳调质钢热影响区是组织性能不均匀的部位， 突出的特点是同时存在脆化（即韧性下降） 和软化现象。 即使低碳调质钢母材本身具有较高的韧性， 结构运行中微裂纹也易在热影响区脆化部位产生和发展， 存在接头区域出现脆性断裂的可能性。受焊接热循环影响， 低碳调质钢热影响这可能存在强化效果的损失现象（称为软化或失强），焊前母材强化程度越大，焊后热影响区的软化程度越大。(1) 调质钢
16、热影响区组织特征低碳调质钢热影响区由于经历了焊接热循环作用， 不可避免地会发生复杂的二次组织转变。 而且，调质钢热影响区组织是一个连续变化并具有陡峭组织梯度的区域，这种显微组织不均匀性将导致力学性能的不均匀， 使接头区的强韧性下降。焊接过程中，低碳调质钢热影响区从快冷时的低碳马氏体（ML）组织向慢冷时的铁素体（ ）十上贝氏体（）组织变化时，因有效晶粒直径变化引起V形缺FBU口韧脆转变温度变化。韧脆转变温度与有效晶粒尺寸呈线性关系，晶粒直径越小，韧脆转变温度越低。 以为分界，可连成两条直线： 下方的直线对应于快冷980MPa或，）；上方的直时（小热输人）近缝区附近强度较高的低温转变组织（ML线对
17、应于慢冷时形成的强度较低的高温转变组织（或ML+BBU）。两直线之间VTRSF+ BU的差值表明， BU组织所表现的脆化不单纯是由于有效晶粒尺寸的粗化，还与上贝氏体组织的结构因素有关。低碳调质钢中， ML板条束宽度对韧性的影响与非调质钢中晶粒大小的作用相似。单一 ML组织中板条束的交界属于大甭度晶界，阻碍解理裂纹的扩展。但是，调质钢中存在复相组织时， 晶粒尺寸对韧性的影响就变得复杂了。低合金高强钢焊接热影响区的主要组织类型有：马氏体、贝氏体铁素体和珠光体。低碳调质钢热影响区获得较细小的低碳马氏体组织或下贝氏体组织时，韧性良好，而韧性最佳的组织为ML与低温转变贝氏体（ BL）的混合组织；随着上贝
18、氏体组织的增加韧性急剧下降。其原因是：板条马氏体转变时，约10 个以上相邻板条大致具有同一结晶方位， 形成一束板条， 有效晶粒直径较大。 下贝氏体的板条间结晶位向差较大，有效晶粒直径取决于其板条宽度，比较微细，韧性良好。当 ML与 BL 混合生成时，原奥氏体晶粒被先析出的 BL 有效地分割，促使 ML有更多的形核位里，且限制了 ML的生长，因此 ML+ BL 混合组织的有效晶粒最为细小。与单一低碳马氏体组织相比，混合组织中有更多的大角度晶界，裂纹扩展在ML板条束界或ML与 BL 边界处受阻而转向。由于一单位裂纹扩展的长度变短，韧性明显提高。相反，上贝氏体由于板条宽度大，且板条间结晶位相差很小，
19、板条几乎平行生长贯穿原奥氏体晶粒，形成粗大的'-'L板条束。解理裂纹在Bu 组织中可连续贯穿一束板条，对应着较低的解理断裂应力，因而韧性较低。低碳调质钢热影响区韧性的变化还与贝氏体（也称为中间组织）板条宽度、板条界碳化物析出形态以及岛状MA 组元的生成等有关。由于Bu 和 Bg 组织对高强钢热影响区韧性影响很大， 又是高强钢焊接中经常遇到的问题， 故深人分析由贝氏体组织引起的脆化现象十分重要。（ 2）热影响区脆化 在焊接热循环作用下， t 8/5 继续增加时低碳调质钢热影响区过热区易发生脆化， 即冲击韧性明显降低。 热影响区脆化的原因除了奥氏体晶粒粗化的原因外，更主要的是由于上
20、贝氏体和 M-A 组元的形成。M-A组元一般在中等冷速下形成，是奥氏体中碳含量升高的结果。在相变过程中，碳原子不断向未转变的奥氏体扩散，在 / 界面形成峰值。相变温度较高和冷速缓慢时，碳的扩散速度快，有充足的时间扩散， / 界面积累不起碳的含量峰值，如图 3-25 曲线 1 所示。在相变温度低和冷速较大时， / 界面形成局部高碳区（如图 3-25 曲线 3 所示），界面处析出碳化物，也不会形成较大的富碳奥氏体区。但在相变温度和冷速适中时， / 界面形成碳含量较高的区域，碳含量峰值约为 0.8%1.0%，有利于形成 M-A 组元。一旦出现 M-A组元，脆性倾向显著增加。M-A 组元形成条件与上贝
21、氏体相似， 故上贝氏体形成常伴随 M-A 组元。上贝氏体在 500450温度范围形成，长大速度很快，而碳的扩散较慢，由条状铁素体包围着的岛状富碳奥氏体区一部分转变为马氏体， 另一部分保留下来成为残余奥氏体，即形成 M-A 组元。 M-A组元的韧性低是由于残余奥氏体增碳后易于形成孪晶马氏体，夹杂于贝氏体与铁素体板条之间，在界面上产生微裂纹并沿 M-A 组元的边界扩展。因此，M-A组元的存在导致脆化， M-A 组元数量越多脆化越严重。 M-A组元实质上成为潜在的裂纹源，起了应力集中的作用。因此 M-A 组元的产生，对低碳调质钢热影响区韧性有不利的影响。M-A 组元一般只在一定的冷却速度时形成，调整
22、工艺参数可以控制热影响区M-A组元的产生。控制焊接热愉人和采用多层多道焊工艺，使低碳调质钢热影响区避免出现高硬度的马氏体或 M-A 混合组织，可改善抗脆能力，对提高热影响区韧性有利。（ 3）热影响区软化 低碳调质钢热影响区峰值温度高于母材回火温度至 Ac1 的区域会出现软化（强度、硬度降低）。热影响区峰值温度 s 直接影响奥氏体晶粒度、碳化物溶解以及冷却时的组织转变。 低碳调质钢热影响区软化最明显的部位是峰值温度接近 Ac1 的区域，这与该区域组织转变及碳化物的沉淀和聚集长大有关。从强度考虑，热影响区软化区是焊接接头中的一个薄弱环节，对焊后不再进行调质处理的调质钢来说尤为重要。 焊前母材强化程
23、度越高 （母材调质处理的回火温度越低），焊后热影响区的软化或称失强率）越严重。热影响区软化区的显微组织包括铁素体和低碳奥氏体的分解产物. 这种组织对塑性变形的抗力小， 造成该区的强度和硬度较低。 母材原始组织中碳化物弥散度越大，促使热影响区软化的临界温度越高。低碳调质钢热影响区软化的实质是母材的强化特性， 只能通过一定的工艺手段防止软化。 减小焊接热输人有利于缩小软化区宽度， 软化程度也有所降低。 低碳调质钢的强度级别越高，母材焊前调质处理的回火温度越低（即强化程度越大），热影响区软化区的范围越宽，焊后热影响区的软化问题越突出。软化区的宽度与软化程度与焊接方法和热输人有很大关系， 减小焊接热输
24、入可使其热影响区软化风宽度减小。热影响区软化区宽度（ b）与板厚 h）之比 m，对软化程度影响很大。软化区是一种 “硬夹软 ” 状态，软夹层小到一定程度后可产生 “ 约束强化 ” 效应，即软夹层的塑性应变受相邻强硬部分约束产生应变强化效果。 软夹层越窄，约束强化越显著，失强率越小。相对宽度减小，即软化区宽度减小，接头强度可提高。也就是说，板厚越小接头软化越突出， 因而更需要限制焊接热输人和预热温度； 板厚增大，软化的影响将减弱。利用焊接传热学公式可计算出位于 Ac1 至峰值温度几之间的热影响区软化区宽度。软化区宽度一定时，板厚越大，焊接热输人越小，初始预热温度越低，焊接接头的强度就可以越高一些
25、， 也即失强率越小。 焊接中只要设法减小软化区的宽度，即可将焊接热影响区软化的危害降到最低程度。 因此，低碳调质钢焊接时不宜采用大的焊接热输人或较高的预热温度， 特别是薄板，采用大热输人或预热是不适宜的。低碳调质钢的焊接工艺特点这类钢的特点是碳含量低，基体组织是强度和韧性都较高的低碳马氏体 +下贝氏体，这对焊接有利。但是，调质状态下的钢材。只要加热温度超过它的回火温度，性能就会发生变化。 焊接时由于热循环的作用使热影响区强度和韧性的下降几乎是不可避免的。 因此，低碳调质钢焊接时要注意两个基本间题： 要求马氏体转变时的冷却速度不能太快，使马氏体有 “ 自回火 ” 作用，以防止冷裂纹的产生；要求在
26、 800500之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。这两个问题是制定低碳调质钢焊接参数的主要依据。此外，在选择焊接材料和制定焊接参数时，应考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。1. 焊接方法和焊接材料的选择低碳调质钢焊接要解决的问题：一是防止裂纹；二是在保证满足高强度要求的同时，提高焊缝金属及热影响区的韧性。 为了消除裂纹和提高焊接效率， 一般采用熔化极气体保护焊或活性气体保护焊等自动化或半自动机械化焊接方法。对于调质钢焊后热影响区强度和韧性下降的向题，可以焊后重新调质处理。对于焊后不能再进行调质处理的， 要限制焊接过程中热量对母材的作用。 低碳调质钢常用的焊接方法有焊条电
27、弧焊、 CO2 焊和 Ar +CO2 混合气体保护焊等。焊接屈服强度 980MPa的低碳调质钢，采用钨极缸弧焊、电子束焊等焊接方法可以获得最好的焊接质量； 对于屈服强度 980MPa的低碳调质钢，焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极气体保护焊和钨极缸弧焊等都能采用：但对于屈服强度 686MPa 的低碳调质钢， 熔化极气体保护焊是最合适的工艺方法。 如果采用多丝埋弧焊和电喳焊等热量输人大、冷却速度慢的焊接方法时，焊后必须重新进行调质处理。低碳调质钢焊后一般不再进行热处理， 在选择焊接材料时要求焊缝金属在焊态下应接近母材的力学性能。 特殊条件下， 如结构的刚度很大， 冷裂纹很难避免时，应选择比母材强度稍低一
28、些的材料作为填充金属。高强高韧性钢用于重要的焊接结构，包括低温和承受动载荷的结构，对焊接热影响区韧性要求较高。 不宜采用大热输人的焊接方法， 应尽可能采用热量集中的气体保护焊或焊条电孤焊进行焊接。 采用焊条电弧焊时要使用超低氢焊条。 这类钢母材中 Ni 含量较高，配套焊材也应选择 Ni 含量较高的焊条或焊丝。保证高强度和良好的塑韧性，包括较高的低温韧性、较低的脆性转变温度。强度级别不同的两种低碳调质钢焊接时的淬硬性很大， 有产生焊接裂纹的倾向。采用 “低强匹配 ” 焊材和 CO2 或 Ar + CO2 气体保护焊，控制焊缝扩散氢含量在超低氢水平，可实现在不预热条件下的焊接。2. 焊接参数的选择
29、不预热条件下焊接低碳调质钢。 焊接工艺对热影响区组织性能影响很大， 其中控制焊接热输人是保证焊接质量的关键。（ 1）焊接热输人的确定焊接热输人。热输人增大使热影响区晶粒粗化，同时也促使形成上贝氏体 . 甚至形成 M-A 组元，使韧性降低。当热输人过小时，热影响区的淬硬性明显增强，也使韧性下降。焊接热输人E的确定以抗裂性和对热影响区韧性要求为依据。从防止冷裂纹出发，要求冷却速度慢为佳，但对防止脆化来说，却要求冷却快较好，因此应兼顾两者的冷却速度范围。 这个范围的上限取决于不产生冷裂纹，下限取决于热影响区不出现脆化的混合组织。 因此，所选的焊接热输人应保证热影响区过热区的冷却速度刚好在该区城内。对
30、于低合金高强钢，一般认为 0.18%是形成低碳马氏体的界限，高于 0.18%时将出现高碳马氏体，对韧性不利，此时不应提高冷却速度，小于 0.18%时可以提高冷却速度。也就是说，对于含碳量低的低合金钢，提高冷却速度（减小热愉人）以形成低碳马氏体，对保证韧性有利。换句话说，焊接热输人适当小时，得到 BL+ ML 混合组织时，可以获得最佳的韧性效果。但是在焊接厚板时， 即使采用了大的热输人， 冷却速度还是超过了它的上限，这就必须通过预热来使冷却速度降到低于不出现裂纹的极限值。在保证不出现裂纹和满足热影响区韧性的条件下， 热输人应尽可能选择得大一些。通过实验确定每种钢的焊接热输人的最大允许值， 然后根
31、据最大热输人时的冷裂纹倾向再来考虑是否需要采取预热和预热温度的大小。为了限制过大的焊接热输人，低碳调质钢不宜采用大直径的焊条或焊丝施焊，应尽量采用多层多道焊工艺， 采用窄焊道而不用横向摆动的运条技术。 这样不仅使热影响区和焊缝金属有较好的韧性， 还可以减小焊接变形。 双面施焊的焊缝，背面焊道应采用碳弧气刨清理焊根并打磨气刨表面后再进行焊接。低碳调质高强高韧性钢对接头区强韧性要求较高，这类钢对焊接热输人、预热温度、层间温度的控制更为严格，应采用较小焊接热愉人的多层多道焊工艺。（2）预热温度和焊后热处理当低碳调质钢板厚不大，接头拘束度较小时，可以采用不预热焊接工艺。如焊接板厚小于10mm的 HQ6
32、0、HQ70钢，采用低氢型焊条电弧焊、气体保护焊，可以进行不预热焊接。当焊接热输人提高到最大允许值裂纹还不能避免时，就必须采取预热措施。对低碳调质钢来说， 预热的目的主要是为了防止裂纹， 对于改善热影响区的组织性能影响不大。相反，从它对 800500的冷却速度的影响看，对热影响区韧性还可能有不利的影响，因此在焊接低碳调质钢时都采用较低的预热温度。预热的目的是希望能降低马氏体转变时的冷却速度，通过马氏体的“ 自回火 ”作用来提高抗裂性能。当预热温度过高时，不仅对防止冷裂投有必要，反而会使 800500的冷却速度低于出现脆性混合组织（如 M-A组元等）的临界冷却速度，使热影响区韧性下降。所以要避免
33、不必要的提高预热温度，也包括层间温度。HQ100钢采用焊条电弧焊时层间温度应控制在 100左右，焊接热输人为1517kJ/cm ；采用气体保护焊时层间温度应控制在100130，焊接热输人为1020kJ/cm 。低碳调质钢焊接结构一般是在焊态下使用，正常情况下不进行焊后热处理。除非焊后接头区强度和韧性过低、 . 焊接结构受力大或承受应力腐蚀以及焊后需要进行高精度加工以保证结构尺寸等，才进行焊后热处理。 为了保证材料的强度性能，焊后热处理温度必须比母材原调质处理的回火沮度低30左右。3. 低碳调质纲烨按接头的力学性能对低碳调质钢焊缝金属有害的脆化元素是S、P、N、O、H，必须加以限制。强度级别越高的焊缝， 对这些杂质的限制越要严格。 铁素体化元素对焊缝韧性有不利影响，除了Mo在很窄的含量范围内有较好的作用外，其余铁素体化元素均在强化焊缝的同时恶化韧性，V、Ti 、Nb 的作用最明显。奥氏体化元素中C对韧性最为不利， Mn， Ni则在相当大的含量范围内有利于改善焊缝韧性。