45号钢属中碳钢,常用于制造机械零部件,多为修复性焊接,其焊接性较差,如果仍按焊接低碳钢常用的工艺随意施焊,往往焊件会产生裂纹而导致产品报废。
当焊接45号钢时,如果焊接材料的选择和焊接过程的控制不好,则焊缝和近缝区可能产生硬脆的马氏体组织,导致接头使用性能下降,在振动或疲劳载荷下容易破坏,也是诱发冷裂纹的主要因素。
为了减少或避免焊缝、近缝区的淬硬组织,改善接头性能,需要采取必要的工艺措施,通常焊前要进行预热,预热温度为150~250℃,若构件厚度或刚性较大,则可在250~400℃。焊接过程中,层间温度保持不低于250℃。焊件结构比较复杂而采用某些防止裂纹的措施有困难时,应当尽量选用低氢型焊条,在不要求焊接接头与母材等强度的情况下,可选用强度低一级的焊条,能获得塑性更好的焊缝金属,有利于避免裂纹的产生。
焊后最好立即进行600~650℃消除应力的回火处理,如不能立即消除应力,也应进行消氢处理,其保温时间约每10mm厚度1h左右。
通常情况下中碳钢焊接过程中的层间温度不宜低于预热温度，焊接构件焊接性的好坏不只取决于钢中的碳、锰、硅等合金元素的含量,还取决于焊接接头的冷却速度。尤其中碳钢在焊接热循环作用下,冷却速度较快,可能在焊缝和热影响区形成马氏体组织,有无马氏体及其含量多少,可表征焊缝金属的焊接性。
常见中碳钢的预热温度及层间温度见下图。
