一、金属材料的焊接性

（一）焊接性概念

焊接性：采用一定焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即其对焊接加工的适应性。

焊接性一般包括两个方面：

接合性能：主要指在给定的焊接工艺条件下，形成完好焊接接头的能力，特别是接头对产生裂纹的敏感性；

使用性能：在给定的焊接工艺条件下，焊接接头在使用条件下安全运行的能力，包括焊接接头的力学性能和其它特殊性能（如耐高温、耐腐蚀、抗疲劳等）。

焊接性是金属的工艺性能在焊接过程中的反映，了解及评价金属材料的焊接性，是焊接结构设计、确定焊接方法、制定焊接工艺的重要依据。

（二）钢的焊接性评定方法

钢是焊接结构中最常用的金属材料，因而评定钢的焊接性显得尤为重要。由于钢的裂纹倾向与其化学成分有密切关系，因此，可以根据钢的化学成分评定其焊接性的好坏。通常将影响最大的碳作为基础元素，把其它合金元素的质量分数对焊接性的影响折合成碳的相当质量分数，碳的质量分数和其它合金元素的相当质量分数之和称为碳当量，用符号wCE表示，它是评定钢的焊接性的一个参考指标。国际焊接学会推荐的碳钢和低合金结构钢的碳当量计算公式为:

式中，各元素的质量分数都取其成分范围的上限。

碳当量越高，裂纹倾向越大，钢的焊接性越差。一般认为，wCE<0.4%时，钢的淬硬和冷裂倾向不大,焊接性良好；wCE=0.4%～0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向逐渐增加,焊接性较差,焊接时需要采取一定的预热、缓冷等工艺措施，以防止产生裂纹；wCE>0.6%时，钢的淬硬和冷裂倾向严重，焊接性很差，一般不用于生产焊接结构。

碳当量公式仅用于对材料焊接性的粗略估算，在实际生产中，应通过直接试验，模拟实际情况下的结构、应力状况和施焊条件，在试件上焊接，观察试件的开裂情况，并配合必要的接头使用性能试验进行评定。

二、碳素钢和低合金结构钢的焊接

（一）碳素钢的焊接

1．低碳钢的焊接 Q235、10、15、20等低碳钢是应用最广泛的焊接结构材料，由于其含碳量低于0.25%，塑性很好，淬硬倾向小，不易产生裂纹，所以焊接性最好。焊接时，任何焊接方法和最普通的焊接工艺即可获得优质的焊接接头。但由于施焊条件、结构形式不同，焊接时还需注意以下问题：

（1）在低温环境下焊接厚度大、刚性大的结构时，应该进行预热，否则容易产生裂纹。

（2）重要结构焊后要进行去应力退火以消除焊接应力。

低碳钢对焊接方法几乎没有限制，应用最多的是手工电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊和电阻焊。采用电弧焊时，焊接材料的选择参见表3-8。