低碳钢管的焊接特点分析

1.低碳钢的焊接特点

碳钢的焊接性主要取决于钢材内的含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。由于低碳钢内C、Mn、Si的含量比较少，在通常的情况下不会因为热循环而引起组织硬化或产品淬硬组织。

（1）焊前预热 低碳钢的焊接性能良好，一般不需要采用焊前预热工艺措施，只有被焊母材成分不合格（S、P含量过高），焊件刚度过大，焊接时环境温度过低等才需要采取预热措施，常用的低碳钢容器类等产品，采用碱性焊条焊接时的预热温度见表1-4。

表1-4 常用低碳钢典型产品的焊前预热温度

（2）焊条的选择 按照焊接接头与母材等强的原则选择焊条，常用低碳钢的化学成分及力学性能见表1-5，几种常用低碳钢焊接时选用的焊条见表1-6。

表1-5 常用低碳钢的化学成分及力学性能

注：金属材料力学性能新符号见国家标准GB/T 228—2002，其部分新旧符号对照为：抗拉强度R_m（σ_b），抗压强度R_mc（σ_bc），伸长率A（δ），断面收缩率Z（ψ）……由于新旧标准符号许多不对应，全面贯彻新标准目前还不具备，故本书仍沿用旧标准符号，请读者注意。

表1-6 几种常用低碳钢焊接时选用的焊条

（3）层间温度及回火温度 如果焊件的刚度较大，焊缝很长时，为避免在焊接过程中焊接裂纹倾向加大，要采取控制层间温度和焊后消除应力热处理等措施，低碳钢焊接时的层间温度及回火温度见表1-7。

（4）焊接工艺要点

1）焊前焊条要按规定进行烘干，防止在焊缝出现气孔、裂纹等缺陷，焊前要清除焊件待焊处的油、污、锈、垢。

2）避免采用深而窄的坡口形式，以免出现夹渣、未焊透等缺陷。(www.xing528.com)

3）控制热影响区的温度，不能太高，要求高温停留时间不能太长，以防造成晶粒粗大。

4）尽量采用短弧焊接。

5）多层焊时，末层焊缝厚度不应大于5mm，最后一层盖面焊缝要连续焊完。

表1-7 低碳钢焊接时的层间温度及回火温度

2.低碳钢管的焊接

1）低碳钢管的对接焊条电弧焊，按钢管所处的位置不同，可分为水平转动焊、垂直固定焊、水平固定焊、45°固定焊等几种形式，见图1-4。由于管子只能单面焊接，所以，小直径管对接、中直径管对接、部分大直径管对接，多采用单面焊双面成形的焊法。根据管壁厚度的不同，可以在管子对接处开V形或U形坡口，以确保达到焊透。

2）水平固定管对接、45°固定管对接焊接时，焊缝由仰焊位、立焊位、平焊位等三种焊接操作方法完成，亦称为全位置焊，因为焊缝是环形的，所以在焊接过程中要随着焊缝空间位置的变化，对焊条与焊缝之间的角度进行相应的调整。

3）垂直固定管对接焊，其操作手法与板对接横焊基本相同，所不同的是焊接管子的时候，管焊缝是弧线形，而不是直线形。焊工要随着管子的弧度不断地移动身体，同时，焊条也要随着管子的弧度转动。

4）水平转动管对接焊，在焊接过程中，焊条对准焊缝基本不动，只是不停地转动处于水平位置的管子，管子的转动速度就是焊接速度。

图1-4 管对接焊接试件

a）水平转动试件 b）垂直固定试件 c）水平固定试件 d）45°固定试件

代号1G（转动） 代号2G 代号5G、5GX（向下焊） 代号6G、6GX（向下焊）