Kohlenstoffarmer Stahl ist ein Kohlenstoffstahl mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,25 %. Aufgrund seiner geringen Festigkeit und Härte wird er auch als Weichstahl bezeichnet. Er umfasst den größten Teil des gewöhnlichen Kohlenstoffbaustahls und einen Teil des hochwertigen Kohlenstoffstahls, die ohne Wärmebehandlung für technische Bauteile verwendet werden, und einige werden nach Wärmebehandlung wie Aufkohlen und Nitrieren für verschleißfeste mechanische Teile verwendet. Die geglühte Struktur von kohlenstoffarmem Stahl besteht aus Ferrit und einer kleinen Menge Perlit, was eine geringe Festigkeit und Härte sowie eine gute Plastizität und Zähigkeit aufweist. Daher lässt er sich gut kaltformen und kann Kaltbearbeitungen wie Crimpen, Biegen, Stanzen, Strecken usw. unterzogen werden; er lässt sich leicht schmieden, schweißen und dergleichen. Aufgrund des geringen Kohlenstoffgehalts von kohlenstoffarmem Stahl ist der Gehalt der Legierungselemente Mn und Si nicht hoch. Im Allgemeinen ist er gut schweißbar und verursacht keine Verhärtung durch schnelles Abkühlen des Schweißwärmezyklus, sondern eher Gewebeversprödung. Daher muss die Schweißkonstruktion mit einer Dicke von weniger als 70 mm im Allgemeinen vor dem Schweißen nicht vorgewärmt werden, und es ist nicht erforderlich, die Zwischenschichttemperatur aufrechtzuerhalten. Bei wichtigen Schweißkonstruktionen wie Kesseln und Druckbehältern muss jedoch das Vorwärmen und Aufrechterhalten der Zwischenschichttemperatur berücksichtigt werden.
Kohlenstoffarmer Stahl kann mit fast allen Schweißverfahren geschweißt werden. Die Bindung kann die Schweißqualität garantieren, wie z. B.: Elektrodenlichtbogenschweißen, Unterpulverschweißen, Argonlichtbogenschweißen, Sekundärschweißen, Fülldrahtschweißen mit Schutzgas, Elektroschlackeschweißen, Plasmalichtbogenschweißen, Laserschweißen, elektrisches Widerstandsschweißen, Reibschweißen, Löten, Gasschweißen usw. Das Schweißen von kohlenstoffarmem Stahl wird am häufigsten für das Elektrodenlichtbogenschweißen verwendet. Das Prinzip der Verwendung von kohlenstoffarmem Stahl für Schweißstäbe ist hauptsächlich das Prinzip der gleichen Festigkeit. Im Allgemeinen können die Schweißstäbe der Serie E43×× verwendet werden, die je nach spezifischem Grundmaterial, Belastung und Umgebung ausgewählt werden können. Für wichtigere Strukturen oder Strukturen mit komplexen Belastungsbedingungen sollten so weit wie möglich wasserstoffarme Schweißstäbe verwendet werden. Informationen zur Auswahl von Schweißzusätzen aus kohlenstoffarmem Stahl finden Sie unter JB/T4709-2007. Die häufig verwendeten Schweißzusätze aus kohlenstoffarmem Stahl sind in Abbildung 1 dargestellt.
Die Herstellung der Nut aus kohlenstoffarmem Stahl kann durch Kalt- oder Warmbearbeitung erfolgen. Die Schweißnut sollte flach gehalten werden, ohne Risse, Delamination, Schlackeneinschlüsse usw., Ölflecken und Rost im Bereich von 20 bis 30 mm auf beiden Seiten der Nut. Saubere Verunreinigungen wie Schlacke und Wasser werden gereinigt. Die Elektrode wird wie angegeben getrocknet. Wenn es im Winter kalt ist, sollte sie beim Schweißen von dicken Teilen und starren Strukturen um 50 bis 100 Grad vorgewärmt werden. Das Positionsschweißen von kohlenstoffarmem Stahl ist dasselbe wie das normale Schweißen. Die Positionsschweißnaht darf nicht reißen, sonst muss sie erneut geschweißt werden; die beiden Enden der Positionsschweißnaht, die in die permanente Schweißnaht eingeschweißt werden, sollten so ausgeführt werden, dass der Lichtbogen erleichtert wird. Im Allgemeinen sollte der Lichtbogen in den Lichtbogenkanal oder die Nut geführt werden. Der Lichtbogen sollte nicht an dem nicht geschweißten Teil entzündet werden, und die Lichtbogengrube sollte gefüllt werden, wenn der Lichtbogen erlischt. Jede Schweißnaht wird so schnell wie möglich geschweißt, um Schweißunterbrechungen zu vermeiden. Bei wichtigen Komponenten sollte die Zwischenschichttemperatur während des Schweißvorgangs den angegebenen Bereich nicht überschreiten. Wenn die Schweißnaht vorgewärmt wird, sollte die Zwischenschichttemperatur nicht unter die Vorwärmtemperatur gesenkt werden.
Verzinkte Stahlbleche gehören zu den am schwersten zu schweißenden Werkstoffen aus kohlenstoffarmem Stahl. Der Hauptgrund dafür ist, dass die verzinkte Schicht Schweißrisse und Stomata-Empfindlichkeit beim Schweißen verursacht. Außerdem treten Zinkverdampfung und Ruß sowie Oxidschlacke auf und die Zinkschicht schmilzt und wird zerstört. Verzinkte Stahlbleche aus kohlenstoffarmem Stahl können durch Lichtbogenhandschweißen, Metallschutzgasschweißen, Argonlichtbogenschweißen und elektrisches Widerstandsschweißen geschweißt werden. Beim Lichtbogenhandschweißen muss die Fuge vor dem Schweißen richtig geöffnet und die verzinkte Schicht in der Nähe der Fuge entfernt werden. Die Entfernungsmethode kann Flammbacken oder Sandstrahlen sein. Die Elektrode wird so ausgewählt, dass sie sich möglichst nahe am Grundmetall befindet. Im Allgemeinen werden Schweißstäbe der Typen J421/J422/J423 bevorzugt. Für verzinkte Stahlbleche mit einer Festigkeitsklasse von 500 MPa oder mehr können Schweißstäbe der Typen E5001/E5003 verwendet werden. Für verzinkte Stahlbleche mit einer Festigkeit von 600 MPa oder mehr müssen Schweißstäbe vom Typ E6013/E5503/E5513 verwendet werden. Verwenden Sie beim Schweißen möglichst einen Kurzlichtbogen und schwingen Sie nicht, um eine Ausdehnung des Schmelzbereichs der verzinkten Schicht zu verhindern, die Korrosionsbeständigkeit der Schweißnaht sicherzustellen und die Rauchentwicklung zu verringern.
