Por ser um aço estrutural para soldagem de alta resistência, o teor de carbono desse tipo de aço é limitado a um nível baixo.
Geralmente, a fração mássica de carbono é inferior a 0,18%, e os requisitos de soldabilidade também são considerados no projeto da composição da liga.
Portanto, a soldagem de aço temperado e revenido com baixo teor de carbono é basicamente semelhante à do aço normalizado.
Os seguintes problemas ocorrem principalmente durante a soldagem:
① Rachaduras quentes na solda e rachaduras de liquefação na zona afetada pelo calor.
O aço temperado e revenido com baixo carbono geralmente tem baixo teor de carbono, alto teor de manganês e controle rigoroso sobre S e P, portanto a tendência à trinca a quente é pequena.
No entanto, o aço de alta resistência do tipo baixo teor de níquel e manganês aumentará a tendência de trincas a quente e trincas por liquefação.
② Rachaduras frias.
Como esse tipo de aço contém mais elementos de liga que podem melhorar a temperabilidade, ele apresenta grande tendência à trinca a frio.
Porém, devido ao alto ponto Ms deste tipo de aço, se a junta puder ser resfriada lentamente a esta temperatura, a martensita gerada pode ser submetida a um tratamento de “auto-revenido”, o que reduz até certo ponto a tendência à trinca a frio, portanto, a tendência à fissuração a frio não é necessariamente grande.
③ Reaqueça as rachaduras.
O aço temperado e revenido com baixo carbono contém elementos formadores de carboneto fortes, como V, Mo, Nb, Cr, etc., por isso tem uma certa tendência a reaquecer trincas.
④ A zona afetada pelo calor é suavizada.
O amolecimento ocorre na área desde a temperatura de revenido original do metal base até Ac1 durante a soldagem.
Quanto mais baixa for a temperatura original de revenimento, maior será a faixa de amolecimento e mais grave será o grau de amolecimento.
⑤ Fragilização da zona afetada pelo calor.
Se martensita com baixo teor de carbono e bainita com fração volumétrica de 10% a 30% forem produzidas na zona de superaquecimento, alta tenacidade poderá ser obtida.
No entanto, quando a taxa de resfriamento é muito rápida, a martensita de baixo carbono com fração volumétrica de 100% é formada e a tenacidade diminuirá;
Quando a taxa de resfriamento é muito lenta, por um lado, os grãos ficarão grosseiros, por outro lado, a estrutura mista de martensita e bainita de baixo carbono mais componentes MA será gerada na zona de superaquecimento, o que causará mais graves fragilização na zona de superaquecimento.
Ao soldar aço temperado e revenido com σs ≥ 980MPa, métodos de soldagem como soldagem a arco de argônio e tungstênio ou soldagem por feixe de elétrons devem ser usados.
Para aço temperado e revenido com baixo carbono com σs <980MPa, ele pode ser usado para soldagem por arco de metal blindado, soldagem por arco submerso automático, soldagem por arco de metal a gás e soldagem por arco de argônio e tungstênio.
Mas para aços com σs ≥ 686MPa, a soldagem a arco de metal a gás é o processo de soldagem automática mais apropriado.
Além disso, se métodos de soldagem com grande aporte de calor e baixa taxa de resfriamento, como soldagem por arco submerso com múltiplos fios e soldagem por eletroescória, devem ser adotados, o tratamento de têmpera e revenido pós-soldagem deve ser realizado.
Quando a entrada de calor é aumentada para o valor máximo permitido e a fissura não pode ser evitada, devem ser tomadas medidas de pré-aquecimento.
Para aço temperado e revenido com baixo carbono, o objetivo do pré-aquecimento é principalmente evitar trincas a frio, e o pré-aquecimento pode ter efeitos adversos na tenacidade, portanto, geralmente, temperatura de pré-aquecimento mais baixa (≤ 200 ℃) é usada ao soldar temperado e revenido com baixo carbono aço.
Espera-se principalmente que o pré-aquecimento reduza a taxa de resfriamento durante a transformação da martensita e melhore a resistência à trinca por meio do auto-revenido da martensita.
Quando a temperatura de pré-aquecimento é muito alta, não é necessário evitar o frio, mas isso fará com que a taxa de resfriamento de 800-500 ℃ seja menor do que a taxa de resfriamento crítica para estruturas mistas frágeis e fará com que a zona afetada pelo calor pareça uma fragilização óbvia.
Portanto, é necessário evitar o aumento cego da temperatura de pré-aquecimento, incluindo a temperatura interpasse.
O aço temperado e revenido com baixo teor de carbono geralmente não é sujeito a tratamento térmico após a soldagem.
Portanto, ao selecionar materiais de soldagem, é necessário que o metal de solda obtido tenha propriedades mecânicas próximas às do metal base no estado soldado.
Em casos especiais, como a elevada rigidez da estrutura e a dificuldade de evitar fissuras a frio, devem ser selecionados como metal de adição materiais com resistência ligeiramente inferior à do metal base.
