高碳钢的焊接方法

高碳钢(High Carbon Steel)是含碳量0.6～1.7%，其密度为7.81g/cm3,硬度达HRC60～65，常称作工具钢，通常要进行淬火和回火。由于含碳量高水淬时容易产生裂纹，所以多采用双液淬火，小型零件多采用油淬。高碳钢的焊接性很差。除了高碳结构钢外，还有包括高碳素钢铸件和碳素工具钢。这类钢厂用作高硬度或耐磨部件零件和工具等，大多为修复和堆焊。高碳钢比中碳钢更容易产生热裂纹，高碳钢对淬火更加敏感，焊接时热影响区及易产生淬硬马氏体组织，所以淬硬倾向和冷裂纹倾向都很大。高碳钢导热性鼻底碳钢差，在焊接高温下晶粒长大快，且碳化物容易在晶界上集聚、长大，使焊缝脆性增大，从而使接头强度降低，同时在接头中引内应力也较大，更容易使裂纹的产生起的。

由于高碳钢焊接性差，大多应用在硬度大或耐磨部件、零件和工具，所以焊接高碳钢常用焊条电弧焊。焊接材料通常根据港的含碳量、工件设计、使用条件等，选择合适的金属，焊缝要与母材性能完全相同是很困难的，这类钢的抗拉强度大多在675MPa之上，选用的焊接材料以产品设计要求而定。要求强度高时，一般用J7O7或J607；要求强度不高时，可用J507或J506等焊条；或者分别选用与以上强度等级相当的低合金钢焊条、金属。所有焊接材料都应当是低氢型的。必要时也可以用铬镍奥氏体不锈钢焊条焊接，焊条牌号与中碳钢焊条相同，如：A102；A107；A302；A307等，可不预热焊接，但焊件刚度大时，焊前适当预热。

焊接操作时，在焊前先对焊件进行退火处理，以减小裂纹倾向。采用结构钢焊接时焊前必须预热，预热温度控制在250～350℃之上。焊前注意按规定烘干焊条，并放在保温箱或保温筒内，以防受潮。焊前对工件必须清理干净，采取与中碳钢相同的焊接工艺措施，如：减小熔合比，小电流低焊速，连续焊等，并采取措施以减小内应力。

在机加工在中使用的车刀、刨刀等很多刀具是由刀头与刀体焊接而成的。刀头有相当部分是合金工具钢（含碳量0.8～1.4%),刀体一般由中碳钢（含碳量0.4～0.6%）或低碳合金钢（如40Cr）制造。刀具在工作过程中承受巨大的应力，尤其是受压缩弯曲和冲击，因此要求接头强度高，质量可靠。合金工具钢的高硬度和高强度是靠其中的高碳来完成。因此焊接时，为了保证其成分、组织和性能不受损坏，特别是要防止材料受高温氧化脱碳，因此合金工具钢一般采用钎焊，常用的钎焊方法为：铜基或银基钎焊，应用最广的是黄铜钎焊；为了提高钎料的强度或湿润性通常加入Mn、Mo、Zr等元素。钎剂可用脱水硼砂与硼酸混合，或配套市售钎剂。