机械焊接技术1 什么是焊接性？试述碳钢的焊接性。焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。碳钢是以铁元素为基础的，铁碳合金，碳为合金元素，其碳的质量分数不超过 1%，此外，锰的质量分数不超过 1.2%，硅的质量分数不超过 0.5%，后两者皆不作为合金元素。其它元素如Ni、Cr、Cu 等均控制在残余量的限度以内，更不作为合金元素。杂质元素如 S、P、O、N等，根据钢材品种和等级的不同，均有严格限制。因此，碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差，其中以低碳钢的焊接性最好，见表 1。表 1 碳钢焊接性与含碳量的关系名称碳的质量分数（%）典型硬度典型用途焊接性低碳钢≤0.1560HRB特殊板材和型材薄板、带材、焊丝优0.15～0.2590HRB 结构用型材、板材、棒材良中碳钢0.25～0.6025HRC 机器部件和工具中（需预热、后热，推荐使用低氢焊接方法）高碳钢≥0.6040HRC 弹簧，模具，钢轨劣（需预热、后热，必需使用低氢焊接方法）2 什么是碳当量？碳钢的碳当量如何计算？把钢中合金元素（包括碳）的含量按其作用换自成碳的相当含量，称为该种钢材的碳当量，可作为评定钢材焊接性的一种参考指标。碳钢中的元素除 C 外，主要是 Mn 和 Si，它们的含量增加，焊接性变差，但其作用不及碳强烈。国际焊接学会推荐的碳当量公式为 Mn Cu+Ni Cr+Mo+V CE（IIW）= C + ── + ──── + ──────（质量分数）（%） 6 15 5随着碳当量值的增加，钢材的焊接性会变差。当 CE 值大于 0.4%～0.6%时，冷裂纹的敏感性将增大，焊接时需要采取预热、后热及用低氢型焊接材料施焊等一系列工艺措施。3 利用碳当量值评价钢材焊接性有何局限性？碳当量值只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其焊接性，这是因为：1）如果两种钢材的碳当量值相等，但是含碳量不等，含碳量较高的钢材在施焊过程中容易产生淬硬组织，其裂纹倾向显然比含碳量较低的钢材来得大，焊接性较差。因此，当钢材的碳当量值相等时，不能看成焊接性就完全相同。2）碳当量计算值只表达了化学成分对焊接性的影响，没有考虑到冷却速度不同，可以得到不同的组织，冷却速度快时，容易产生淬硬组织，焊接性就会变差。3）影响焊缝金属组织从而影响焊接性的因素，除了化学成分和冷却速度外，还有焊接循环中的最高加热温度和在高温停留时间...
