亲爱的“科到了”读者：

感谢您一直以来的关注与支持。“科到了”栏目在陪伴大家走过30多期焊接科普内容后，现正式升级，推出新版块——「科到了·专家面对面」。

本专栏将陆续邀请焊接领域的资深学者、技术专家、一线工程师、项目负责人、工艺设计师与检测认证专家等多维力量，围绕行业实际问题，分享实用知识、技术经验与解决方案。我们希望通过这个专栏，搭建一个连接专业与现场的桥梁，让知识落地，让难题有解。

科到了，门道就有了。

欢迎继续与我们同行，让焊接知识，真正为你所用。科到了，门道就有了。与我们同行，从知晓到精通，从理论到实战。

第20期

首期专家：刘洋

复合型焊接质量与管理专家

核心优势：兼具焊接技术与工程学士与管理学硕士背景，持有国际焊接工程师等多项顶尖认证。

专注领域：金属材料焊接工艺分析、质量持续改善与失效分析，精通国际焊接质量管理体系。

实战履历：拥有17年跨领域经验，曾服务于沃尔沃、卡特彼勒、中核等知名企业，完整经历从工艺开发到质量管理的全流程。

他将为我们开启「焊接质量」系列专题，系统剖析行业痛点，构建质量管理思维。本文为该系列第二十讲。

为什么说焊接时，淬透性太好反而是个麻烦？

今天我们聊一个话题：为什么在焊接时，尽量不要采用淬透性比较好的钢材？

那什么叫淬透性呢？

淬透性是指钢材在淬火时获得马氏体的能力。

那什么叫淬火呢？

图1是过冷奥氏体连续冷却转变曲线图，展示了钢材在几种不同冷却介质（从左至右依次为水冷、油冷、空冷和炉冷）中的连续冷却转变过程。

图1

从图1可以看出：最左侧水冷时冷却速度最快，最容易产生马氏体。MS是马氏体转变开始曲线，Mf点是马氏体转变终了曲线。

最右侧炉冷时冷却速度最慢，一般不会产生马氏体。因为在炉冷过程中，过冷奥氏体大多会转变为珠光体类型组织。

因此，钢的淬火是指将钢材加热到临界点以上，保温一定时间后快速冷却（大于临界冷却速度），使过冷奥氏体转变为马氏体（或贝氏体）的热处理工艺。

根据冷却速度的不同，钢材内部会形成不同类型的组织：水淬主要产生马氏体；油淬会得到部分马氏体与珠光体类型组织；而空冷或炉冷则一般只有珠光体类型组织，没有马氏体。

图1展示的是钢材的CCT曲线图，但焊接过程中的组织转变曲线要更复杂一些。

图2是低锰钢焊接的CCT曲线图。

图2

图2虽更复杂，但原理与图1一致。其中Rz、Rf、Rp、RI等代表不同的冷却速度。

最左侧的Rz曲线对应临界冷却速度，此时奥氏体会100%转变为马氏体，硬度达到HV10 440，焊接接头硬度最大。从左向右，随着马氏体含量减少，硬度值依次递减。

马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。所谓“过饱和”，可以理解为：就像一个办公室有五个工位，却坐进六个人，多出的人只能勉强挤在一起。

从图3可见，随着含碳量上升，马氏体硬度逐渐提高。

图3

而之前我们讨论过，硬度越高，塑性和韧性往往越差，焊接后接头也越容易开裂。

不过马氏体也分为两种：针状马氏体与板条马氏体。

图4

对于低碳钢和低合金钢，焊后接头一般形成的是低碳马氏体，其强度与硬度不高，塑性韧性较好，因此可以接受。

但高碳的针状马氏体在焊接中往往不可接受，它会导致焊缝脆化，引起接头开裂。

最后总结：为什么焊接时不建议使用淬透性较好的钢材？

因为淬透性好，意味着钢材在淬火时更容易获得马氏体；马氏体含量越高，焊接接头的硬度越大；硬度越高，接头的塑性与韧性就越差，越容易导致开裂。为避免开裂，必须大幅收窄焊接工艺窗口，这对现场执行和操作带来很大难度。

本期内容我们就分享到这里。锁定「科到了·专家面对面」，我们下期再见！

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