به عنوان یک فولاد ساختاری برای جوشکاری با استحکام بالا، محتوای کربن فولاد سخت شده و سخت شده محدود است، معمولاً کسر جرمی کربن کمتر از 0.18 درصد است. قابلیت جوش نیز در طراحی ترکیب آلیاژی در نظر گرفته شده است، بنابراین جوش فولاد کم کربن در اصل مشابه فولاد نرمال است. مشکلات زیر عمدتا در هنگام جوشکاری رخ می دهد:
① ترک حرارتی در جوش و ترک روانگرایی در منطقه متاثر از گرما. فولاد کم کربن کوئنچ شده و تمپر شده عموماً دارای محتوای کربن کم، محتوای منگنز بالا و کنترل دقیق S و P است، بنابراین تمایل به ترک گرم کم است. با این حال، فولاد کم آلیاژ با استحکام بالا با نوع نیکل بالا و منگنز کم، تمایل به ترکهای داغ و ترکهای روانگرایی را افزایش میدهد.
② ترک سرد از آنجایی که این نوع فولاد حاوی مقدار بیشتری است، می تواند سختی پذیری عناصر آلیاژی را بهبود بخشد، تمایل به ترک سرد بسیاری از نقاط Ms وجود دارد، اما به دلیل اینکه این نوع فولاد بالاتر است، اگر بتوانیم اتصالات را در دمای خنک کننده ایجاد کنیم. آهسته تر، مارتنزیت خود تلطیف در زمان تولید می شود و تا حدی تمایل به ترک سرد را کاهش می دهد، بنابراین تمایل به ترک سرد لزوماً زیاد نیست.
③ ترک را دوباره گرم کنید. فولاد کم کربن خاموش و تمپر شده حاوی V، Mo، Nb، Cr و سایر عناصر تشکیل دهنده کاربید قوی است، بنابراین تمایل به ترک مجدد گرمایش خاصی دارد.
④ نرم شدن منطقه تحت تاثیر حرارت. نرم شدن در ناحیه ای بین دمای حرارت اولیه فلز پایه و Ac1 در حین جوشکاری رخ می دهد. هرچه دمای تلطیف کمتر باشد، ناحیه نرم شدن بیشتر باشد، درجه نرم شدن جدی تر است.
⑤ شکنندگی در منطقه تحت تاثیر گرما. اگر مارتنزیت کم کربن و بینیت پایین با کسر حجمی 10 درصد -30 درصد در ناحیه فوق گرم تولید شوند، می توان چقرمگی بالایی به دست آورد. با این حال، زمانی که سرعت خنک کننده خیلی سریع باشد، مارتنزیت کم کربن با کسر حجمی 100 درصد تشکیل می شود و چقرمگی کاهش می یابد. هنگامی که سرعت خنکسازی خیلی کند باشد، از یک طرف، دانهها درشت میشوند و از طرف دیگر، ساختار مخلوط مارتنزیت کم کربن بهعلاوه بینیت به اضافه MA در ناحیه فوقگرم ایجاد میشود که باعث جدیتر شدن آن میشود. شکنندگی در ناحیه فوق گرم
هنگام جوشکاری فولاد خاموش شده و گرم شده با σs بزرگتر یا مساوی 980 مگاپاسکال، باید از روش های جوشکاری مانند gtig یا جوشکاری پرتو الکترونی استفاده کرد. برای فولاد کم کربن کوئنچ شده و تمپر شده با σ S<980mpa, electrode="" arc="" welding,="" submerged="" arc="" automatic="" welding,="" gmaw="" and="" gtaw="" can="" be="" used.="" however,="" for="" steel="" with="" σs≥686mpa,="" gas="" shielded="" welding="" is="" the="" most="" suitable="" automatic="" welding="" process.="" in="" addition,="" if="" multi-wire="" submerged="" arc="" welding="" and="" electroslag="" welding="" are="" necessary="" for="" welding="" with="" high="" heat="" input="" and="" low="" cooling="" rate,="" post-welding="" quenching="" and="" tempering="" treatment="" must="" be="" carried="">
هنگام جوشکاری فولاد خاموش و تمپر شده با σs بزرگتر یا مساوی 980 مگاپاسکال، باید از روش های جوشکاری مانند جوشکاری قوسی تنگستن آرگون یا جوشکاری با پرتو الکترونی استفاده کرد. برای فولاد کم کربن کوئنچ شده و تمپر شده با σs<980mpa, electrode="" arc="" welding,="" automatic="" submerged="" arc="" welding,="" gas="" metal="" arc="" welding="" and="" tungsten="" argon="" arc="" welding="" can="" be="" used.="" but="" for="" steel="" with="" σs≥686mpa,="" mig/mag="" welding="" is="" the="" most="" suitable="" automatic="" welding="" process.="" in="" addition,="" if="" welding="" methods="" such="" as="" multi-wire="" submerged="" arc="" welding="" and="" electroslag="" welding="" with="" large="" heat="" input="" and="" low="" cooling="" rate="" must="" be="" used,="" post-weld="" quenching="" and="" tempering="" treatment="" must="" be="" carried="">
هنگامی که نمی توان از ترک ها جلوگیری کرد و حرارت ورودی به حداکثر مقدار مجاز افزایش یافت، باید اقدامات پیش گرمایش انجام شود. برای فولاد کم کربن کوئنچ شده و تمپر شده، هدف اصلی از پیش گرم کردن جلوگیری از ترک های سرد است و پیش گرم کردن ممکن است تأثیر نامطلوبی بر چقرمگی داشته باشد، بنابراین به طور کلی دمای پیش گرمایش کمتر (کمتر یا مساوی 200 درجه) است. هدف اصلی از پیش گرم کردن، کاهش سرعت سرد شدن در طول تبدیل مارتنزیت و بهبود مقاومت در برابر ترک از طریق خود تلطیف مارتنزیت است. هنگامی که دمای پیش گرمایش بیش از حد بالا باشد، نه تنها برای جلوگیری از یخ زدگی ضروری نیست، بلکه باعث می شود سرعت خنک سازی 800-500 درجه کمتر از سرعت خنک کننده بحرانی برای ظهور ساختار مخلوط شکننده باشد و در نتیجه شکنندگی آشکاری در منطقه متاثر از گرما، بنابراین لازم است از افزایش کورکورانه دمای پیش گرم، که شامل دمای بین لایه نیز می شود، اجتناب شود.
فولاد کم کربن کوئنچ شده و گرم شده معمولاً پس از جوشکاری تحت عملیات حرارتی قرار نمی گیرد. بنابراین هنگام انتخاب مواد جوشکاری، لازم است که فلز جوش به دست آمده دارای خواص مکانیکی نزدیک به فلز پایه در حالت جوشکاری باشد. در موارد خاص، مانند زمانی که صلبیت سازه بسیار زیاد است و اجتناب از ترک های سرد دشوار است، باید ماده ای با استحکام کمی کمتر از فلز پایه به عنوان فلز پرکننده انتخاب شود.