이러한 유형의 강철은 고강도 용접 구조용 강철로서 탄소 함량은 일반적으로 탄소 질량 분율 0.18% 미만으로 낮게 제한되며 합금 구성 설계 시 용접성 요구 사항도 고려되므로 저탄소 강화 강철 용접은 기본적으로 정규화 강철과 유사합니다. 용접 시에는 주로 다음과 같은 문제가 발생합니다.
① 용접부의 열균열 및 열영향부의 액화균열. 저탄소 강화강은 일반적으로 탄소 함량이 낮고 망간 함량이 높으며 S, P 제어도 더 엄격하므로 열균열 경향은 작지만 니켈이 높고 망간 유형이 낮은 저합금 고강도강은 열균열 및 액화균열 경향이 증가합니다.
② 콜드 크래킹. 이러한 유형의 강철에는 경화성을 향상시킬 수 있는 합금 원소가 더 많이 포함되어 있기 때문에 냉간 균열이 발생하는 경향이 큽니다. 그러나 이러한 유형의 강철은 Ms 점이 높기 때문에 접합부를 해당 온도에서 더 천천히 냉각시켜 생성된 마르텐사이트가 '자체 강화' 처리를 수행할 시간을 갖고 냉간 균열 경향을 어느 정도 감소시킬 수 있으므로 실제 냉간 균열 경향은 반드시 크지는 않습니다.
③ 크래킹을 재가열한다. 저탄소 강화강에는 V, Mo, Nb, Cr 및 기타 강한 탄화물 형성 원소가 포함되어 있어 균열이 재가열되는 경향이 있습니다.
④ 열영향부 연화. 용접 온도를 Ac1로 가열했을 때 모재의 원래 뜨임 온도 사이의 영역에서 연화가 발생합니다. 원래 뜨임 온도가 낮을수록 연화 영역의 범위가 넓어지고 연화 정도가 더 심해집니다.
⑤ 열영향부 취성. 과열 영역에서 저탄소 마르텐사이트가 생성되고 하부 베이나이트의 부피 비율이 10%-30%인 경우 높은 인성을 얻을 수 있습니다. 그러나 냉각 속도가 너무 빠르면 100% 저탄소 마르텐사이트의 부피 분율이 형성되고 인성이 감소합니다. 한편으로 냉각 속도가 너무 느리면 과열 구역에서 결정립 조대화로 인해 저탄소 마르텐사이트와 베이나이트와 혼합 조직의 MA 원소가 생성되어 과열 구역이 더욱 심각한 취성을 생성하게 됩니다.
σs ≥ 980MPa 강화강 용접에서는 텅스텐 아크 용접 또는 전자빔 용접 및 기타 용접 방법을 사용해야 합니다. σs < 980MPa 저탄소 강화강의 경우 전극 아크 용접, 서브머지드 아크 자동 용접, 용융 가스 차폐 용접 및 텅스텐 아크 용접을 사용할 수 있습니다. 그러나 σs ≥ 686MPa 강철의 경우 용융 가스 차폐 용접이 가장 적합한 자동 용접 공정 방법입니다. 또한 다선 서브머지드 아크 용접, 일렉트로슬래그 용접 등 입열량이 많고 냉각 속도가 매우 낮은 용접 방법을 사용해야 하는 경우에는 용접 후 템퍼링 처리가 필요합니다.
균열을 피할 수 없을 때 입열량이 최대 허용치까지 증가하면 예열 조치를 취해야 합니다. 저탄소 강화강의 경우 예열의 목적은 주로 냉간 균열을 방지하는 것이며, 예열은 인성에 해로운 영향을 미칠 수 있으므로 일반적으로 예열 온도가 낮은(200℃ 이하) 저탄소 강화강의 용접에 사용됩니다. 예열은 주로 마르텐사이트의 자기 강화 효과를 통해 균열 저항성을 향상시켜 마르텐사이트 변태의 냉각 속도를 줄이는 것을 목표로 합니다. 예열 온도가 너무 높으면 추위를 방지하기 위해 필요하지 않을 뿐만 아니라 800-500℃의 냉각 속도가 부서지기 쉬운 혼합 조직의 임계 냉각 속도보다 낮아져 열 영향 영역이 명백한 부서지기 쉽게 나타나 예열 온도를 맹목적으로 높이는 것을 방지할 수 있으며 여기에는 층간 온도도 포함됩니다.
용접 후 저탄소 강화강은 일반적으로 더 이상 열처리되지 않으므로 용접 재료 선택 시 결과 용접 금속은 용접 상태의 모재의 기계적 특성에 가까워야 합니다. 구조물의 강성이 매우 커서 냉간균열을 피하기 어려운 특수한 경우에는 용가재로 모재보다 약간 낮은 강도를 선택해야 합니다.
