การเปรียบเทียบประสิทธิภาพการเชื่อมระหว่างเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำและเหล็กกล้าคาร์บอนสูง

ความสามารถในการเชื่อมของเหล็กขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมีเป็นหลัก ในบรรดาองค์ประกอบทั้งหมด คาร์บอนมีอิทธิพลที่โดดเด่นที่สุด ปริมาณคาร์บอนจะตัดสินความสามารถในการเชื่อมของเหล็กโดยตรง องค์ประกอบโลหะผสมอื่นๆ ส่วนใหญ่ทำให้ประสิทธิภาพการเชื่อมลดลง แต่ผลกระทบด้านลบยังน้อยกว่าคาร์บอนมาก

โดยทั่วไปแล้ว เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำมีความสามารถในการเชื่อมที่ดีและแทบไม่ต้องใช้เทคนิคการประมวลผลพิเศษใดๆ อิเล็กโทรดพื้นฐานและการอุ่นล่วงหน้าที่เหมาะสมจำเป็นสำหรับการเชื่อมที่อุณหภูมิต่ำ แผ่นหนา หรือการก่อสร้างที่มีมาตรฐานสูงเท่านั้น หากปริมาณคาร์บอนและซัลเฟอร์ของเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำถึงใกล้ขีดจำกัดบน ผู้ปฏิบัติงานต้องใช้อิเล็กโทรดไฮโดรเจนต่ำแบบพรีเมี่ยม ดำเนินการอุ่นเครื่องและหลังการให้ความร้อน เลือกโปรไฟล์ร่องที่เหมาะสม และลดอัตราการหลอมรวมเพื่อหยุดรอยแตกที่ร้อน

เหล็กกล้าคาร์บอนปานกลางมีแนวโน้มที่จะเกิดรอยแตกร้าวขณะเชื่อม ปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้นนำไปสู่แนวโน้มการแข็งตัวของการชุบแข็งที่แข็งแกร่งขึ้นในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน และความเสี่ยงในการแตกร้าวจากความเย็นที่สูงขึ้น ซึ่งทำให้ความสามารถในการเชื่อมแย่ลง ปริมาณคาร์บอนที่เพิ่มขึ้นในโลหะฐานจะเพิ่มความเข้มข้นของคาร์บอนภายในโลหะเชื่อม เมื่อรวมกับผลกระทบด้านลบของกำมะถัน รอยแตกที่ร้อนจะเกิดขึ้นบนตะเข็บเชื่อมได้ง่าย ดังนั้น อิเล็กโทรดพื้นฐานที่ต้านทานการแตกร้าวซึ่งจับคู่กับการอุ่นก่อนและหลังการทำความร้อนจึงจำเป็นเพื่อลดความเสี่ยงในการแตกร้าวในการเชื่อมเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง

เหล็กกล้าคาร์บอนสูงมีความสามารถในการเชื่อมได้แย่ที่สุดเนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนสูง การเชื่อมทำให้เกิดความเค้นตกค้างขนาดใหญ่ และโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนมีแนวโน้มในการชุบแข็งที่แข็งแกร่ง รวมถึงมีความเสี่ยงในการเกิดรอยแตกร้าวเมื่อเย็นสูง รอยแตกที่ร้อนเกิดขึ้นได้ง่ายกว่าเหล็กกล้าคาร์บอนปานกลาง ด้วยเหตุนี้ เหล็กกล้าคาร์บอนสูงจึงไม่ค่อยถูกนำมาใช้กับโครงสร้างเชื่อมทั่วไป และใช้กับการเชื่อมซ่อมแซมการหล่อหรือการเชื่อมพื้นผิวเท่านั้น การอบคืนตัวจะต้องดำเนินการหลังการเชื่อมเพื่อคลายความเครียดภายใน ปรับโครงสร้างจุลภาคของโลหะให้คงที่ หลีกเลี่ยงรอยแตกร้าว และเพิ่มประสิทธิภาพการเชื่อม