碳含量低于0.2％（质量分数）的低碳钢，因钢中的Mn、Si等合金元素含量也很低，故无淬硬倾向。以常规的焊接参数进行焊条电弧焊时，接头各区不会形成淬硬组织，并能保持足够的塑性和韧性。当接头的厚度小于50mm时，焊前不需预热，焊后也不必热处理，焊接过程中无需采取特殊的工艺措施，因此低碳钢是一种容易焊接的钢种，在各类焊接结构中应用十分普遍。

尽管如此，在焊接生产中，低碳钢的焊接还会碰到以下实际问题。

（1）沸腾钢和半镇静钢的焊接 这两种低碳钢由于冶炼时脱氧不完全，钢中的氧含量较高。当这种钢在焊接过程中再熔时，钢中的氧会与碳发生化学反应，并形成CO，促使焊缝金属气孔的形成，特别是当接头冷却速度相当高，气体不易从焊接熔池中逸出，气孔形成概率更高。因此焊接这些钢时，应为选用药皮内含有足够数量脱氧剂（如锰、硅和铝等）的焊条，而不应选用氧化性高的药皮焊条。

（2）碳、锰含量较高的低碳钢的焊接 当所焊低碳钢的碳和锰的质量分数均接近上限时（相应为0.3％和1.40％），钢的淬硬性和强度明显增高，氢致裂纹的敏感性随之提高。这种钢应当选用低氢型焊条焊接，并当接头厚度大于25mm时，应作100℃以上的预热。

（3）正火或调质低碳钢的焊接 正火或调质低碳钢通常具有较高的强度性能，最高抗拉强度可达690MPa。在拟定这种低碳钢的焊接工艺时应以保证接头各区达到所要求的最低韧性为准则。首先应当选用低氢型焊条并建立低氢的焊接环境。其次是焊缝和热影响区的冷却速度应足够快，以形成相似于正火或淬火钢的显微组织。如果选用的焊接热输入较大或预热温度和层间温度过高，则导致接头冷却速度降低，促使热影响区晶粒长大，形成粗大的珠光体，最终降低了热影响区的强度和韧性。因此对于这类低碳钢的焊接必须限制焊接热输入并严格控制层间温度。

（4）低温下的焊接 低碳钢焊接接头即使以相当高的速度冷却，也不会产生淬硬现象。但当焊接环境温度低于10℃，特别是低于0℃时，则应将焊件预热至30℃以上，如果接头壁厚大于25mm或接头的拘束度较大，则应预热至50℃以上，因为过高的冷却速度会使接头各区形成不平衡的组织，增大焊接残余应力，严重时甚至导致接头撕裂。(www.daowen.com)

（5）焊缝金属强度与母材强度的匹配问题 对于焊后需作冷作加工的焊件，例如压力容器和大直径管筒体纵缝，当焊缝金属与母材的强度差较大时，很容易在焊后冷变形过程沿焊缝熔合线开裂。对于这种焊件，首先应当查证母材的实际强度值，并据此合理选择焊条型号。因为国标规定的碳钢焊条分两个强度级别，即430MPa和490MPa，而在结构的设计过程中，设计人员往往选用强度级别较高焊条，结果适得其反，造成冷变形过程中接头开裂。正确的做法应该是选择强度与母材处于同一等级，且焊缝金属塑性优良的焊条。在实际施焊中还应注意焊缝余高不宜过大，否则会在冷变形过程造成应力集中。必要时应在冷作加工前将焊缝表面修磨成与母材表面平滑过渡。

（6）厚板高拘束度接头的焊接 在现代大型钢结构中，厚板高拘束度接头的焊接已成为必须攻克的难关。即使是焊接性较好的优质碳素钢，当板厚超过100mm时，无论是对接接头，还是角接接头，其拘束度都相当大，焊接过程中焊缝和热影响区的冷却速度极快，焊接应力很高，加之厚板心部的性能较差，S、P杂质的偏析也较严重。所有这些不利因素促使厚板接头焊接时极易产生各种形式的焊接裂纹，特别是根部焊道容易产生焊缝中心的热裂纹。当焊缝焊到一定厚度后，由于接头拘束度增加和冷却速度的加快，焊接应力随之提高，焊缝和热影响区形成氢致裂纹的倾向加剧。如果钢材的S、P含量偏高，还可能在钢板厚度的1/4～1/2处形成层状撕裂。因此厚板高拘束度接头的焊接必须采取特殊的工艺措施。首先应选用熔敷金属塑性和韧性较好的低氢型或超低氢型焊条，并建立低氢的焊接环境。焊前将焊件均匀预热至100℃以上，焊接过程中保持层间温度不低于预热温度，并连续焊满整个接头，不得中断。如果因设备故障等原因必须中断焊接过程，则再焊时应对已焊接头进行加热，至少应使焊件温度不低于层间温度。接头全部焊完后应作适当的后热，后热温度应比预热温度高50℃，如接头壁厚超过150mm，则应在焊至约一半厚度后，将整个接头加热至350～400℃，作低温消除应力处理，同时兼有去氢的作用。

为防止厚板接头层状撕裂的形成，最根本的办法应从选材上着手，采用Z向性能较好的钢板（参见表5-15）。如果结构材料已经选定，无法更改，则应选用碳含量低于0.05％（质量分数）的高塑性低氢型焊条，使焊接应变集中于塑性较好的焊缝金属。其次是适当提高预热温度，并扩大加热区范围，减轻焊接应力集中程度。

综上所述，为可靠地保证厚板高拘束度接头的焊接质量，必须从焊接冶金和焊接工艺两方面采取有效的措施。严格执行焊接工艺规程的各项规定。