鋼的焊接性是一個很復(fù)雜的工藝性能，因為它既與焊接裂紋的敏感性有關(guān)，又與服役條件和試驗溫度下所要求的韌性有密切聯(lián)系。這里著重討論在電弧焊情況下，合金元素對幾個重要的焊接性參量的影響。這些參量是氫誘發(fā)裂紋、焊縫金屬的凝周裂紋、熱影響區(qū)(HAZ)的韌性和焊縫金屬的韌性。

(1)焊縫金屬和熱影響區(qū)的氫誘發(fā)裂紋

氫誘發(fā)裂紋既可在焊縫全屬中也可以在熱影響區(qū)中發(fā)生。在焊接中出現(xiàn)這類裂紋的必要條件是:存在一定的應(yīng)力，溫度為100℃-200℃，有氫源和敏感的顯微組織。一般認(rèn)為、高強(qiáng)度低合金鋼的焊接性是良好的、并且隨含碳量的降低、焊接性得到改善。這是因為普遍存在著這樣一種觀點、隨著碳當(dāng)量的降低，在熱影響區(qū)氧誘發(fā)裂紋的傾向減小。為此，國際焊接協(xié)會根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，采用碳當(dāng)量為比較的基礎(chǔ)，由加人的各元素來計算和評定鋼材的焊接性能，其近似公式如下：

C當(dāng)量=C+Mn/6+ (Ni+Cu) /15+ (Cr+M0+V) /5

式中，元素符號代表質(zhì)量分?jǐn)?shù)

碳當(dāng)量越低、焊接性能越好。一般認(rèn)為碳當(dāng)量在0.35%以下，焊接性能最好。碳當(dāng)量大于0.50%，焊接就困難，母材需預(yù)熱，焊后需進(jìn)行熱處理。然而碳當(dāng)量雖然是成分對淬透性和M.溫度影響的綜合表達(dá)式，但公式本身是根據(jù)碳含量較高的鋼種 (碳的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.60%) 推導(dǎo)出來的。因此，對低含碳量的鋼，人們推薦了下列公式，稱為焊接裂紋敏感組成公式：

Pcm=C+Mn/20+Si/30+Ni/60+Cr/20+Cu/20+Mo/15+V/10+5B

-般認(rèn)為，Pcm值要求在0.2以下，低于此值，氫誘發(fā)裂紋可降低至最低值。然而實際生產(chǎn)中，由于焊接接頭位置及焊接工藝的不同，裂紋數(shù)量與上述說法并不完全一致。在微量元素中，Nb、Ti、Z看來與氫誘發(fā)裂紋沒有影響;而V、B和N則增加這類裂紋的危險性。這種危險性通常用降低碳含量來消除。

(2) 焊縫金屬的凝固裂紋

這種形式的裂紋常常意想不到地作為中心線缺陷存在于埋弧焊根部，為了有效地降低這種裂紋傾向，一般應(yīng)盡可能地降低鋼中的碳和硫的含量。

(3)熱影響區(qū)和焊縫余屬的韌性

這方面的研究信息還很少，但人們已經(jīng)注意到微量元素改變相變后的顯微組織，細(xì)化品粒和促進(jìn)析出強(qiáng)化的影響。一般地說，減少先共析鐵素體和形成細(xì)小、緊密連接的顯微組織、可以顯著改善韌性。而合金元素 (如V、Nb、Ti) 細(xì)化鐵素體晶粒的同時往往也促進(jìn)析出強(qiáng)化，因而對韌性的影響常出現(xiàn)相反的效應(yīng)。這方面還存在很大的知識空白。