فولاد کربن متوسط یک فولاد کربنی با محتوای کربن 0 است.25-0.6%. استحکام و سختی آن بیشتر از فولاد کم کربن و شکل پذیری و چقرمگی آن کمتر از فولاد کم کربن است. این شامل بیشتر فولاد ساختاری کربن با کیفیت بالا و برخی از فولاد ساختاری کربن معمولی است. مواد نورد گرم و مواد سرد کشیده شده ممکن است مستقیماً بدون عملیات حرارتی استفاده شوند یا ممکن است پس از عملیات حرارتی مورد استفاده قرار گیرند. فولاد کربن متوسط پس از کوئنچ و تمپر دارای خواص جامع خوبی است. بیشترین کاربرد را در کاربردهای مختلف در سطوح استحکام متوسط دارد و علاوه بر مصالح ساختمانی، در مقادیر زیادی برای ساخت قطعات مکانیکی مختلف استفاده می شود. در مقایسه با فولاد کم کربن، فولاد کربن متوسط دارای محتوای کربن بالا و استحکام بالا است، اما جوش پذیری آن ضعیف است. فاز مایع-جامد فلز جوش بزرگ است، جداسازی جدی است و تمایل به ترک داغ زیاد است. از آنجایی که فولاد کربن متوسط جوش داده می شود، ریزساختار-مارتنزیت سخت شده در ناحیه متاثر از حرارت تولید می شود، با افزایش محتوای کربن و تمایل به سخت شدن افزایش می یابد. به خصوص زمانی که مواد ضخیم و سفتی زیاد باشد، احتمالاً ترک های سرد در ناحیه تحت تأثیر گرما ایجاد می شود. زمانی که میزان کربن فلز جوش زیاد باشد، احتمال ترک خوردگی سرد نیز وجود دارد.
فولاد کربن متوسط عموماً از نظر جوشکاری ضعیف است و عموماً به عنوان جزئی از ماشین استفاده می شود. جوش معمولاً قابل تعمیر است، بنابراین مناسب ترین روش برای جوشکاری فولاد کربن متوسط، جوشکاری قوس الکتریکی است. به دنبال روش های جوشکاری دیگر مانند دو جوش. برای انتخاب مواد مصرفی جوشکاری، معمولاً از میله های جوشکاری کم هیدروژن با ظرفیت S قوی، محتوای هیدروژن با انتشار کم و انعطاف پذیری و چقرمگی خوب استفاده می شود. هنگامی که استحکام فلز جوش و فلز پایه مورد نیاز است، سطح مربوط به میله جوشکاری کم هیدروژن را انتخاب کنید. هنگامی که به استحکام مساوی نیاز نیست، یک الکترود کم هیدروژن با سطح مقاومت کمتر از فلز پایه انتخاب می شود. اگر روی قسمت عملیات حرارتی جوش داده شده باشد، باید یک الکترود کم هیدروژن انتخاب شود و اقدامات مربوطه برای جلوگیری از ترک خوردن و نرم شدن ناحیه متاثر از حرارت انجام شود. هنگامی که از جوشکاری محافظ گاز دی اکسید کربن استفاده می شود، سیم های فولادی شماره 30 و شماره 35 به طور کلی از H08Mn2SiA، H04Mn2SiTiA و H04MnSiAlA انتخاب می شوند.
هنگام جوشکاری فولاد کربن متوسط، میله جوش باید طبق مقررات از قبل خشک و نگهداری شود. عیوبی که باید قبل از تعمیر جوشکاری جوش داده شوند باید تمیز شوند و شیار V یا U شکل با توجه به وضعیت واقعی استفاده شود. در جوشکاری فولاد کربن متوسط، لازم است که دمای بین مهره جوش را پیش گرم کرده و کنترل کرد تا سرعت خنک شدن فلز جوش و ناحیه تحت تأثیر حرارت کاهش یابد و انعطاف پذیری خیابان برای کاهش تنش پسماند بهبود یابد. دمای پیش گرمایش به معادل کربن، ضخامت فلز پایه، سفتی ساختار و نوع الکترود بستگی دارد. فولاد کربن متوسط باید بلافاصله پس از جوشکاری تحت درمان تنش زدایی قرار گیرد. اگر عملیات حرارتی را نمی توان فورا انجام داد، باید حداقل قبل از سرد شدن تا دمای پیش گرم یا دمای بین گذر انجام شود. مشخصات عملیات خاص در شکل 1 نشان داده شده است.
هنگام جوشکاری فولاد کربن متوسط، سعی کنید از جوشکاری با مهره باریک، قوس کوتاه استفاده کنید. اگر جوش چند لایه باشد، چندین لایه جوش باید از میله جوش با قطر کم، جوش جریان کوچک برای کاهش نفوذ چوب استفاده شود، اما باید به آن نفوذ کرد. لایه میانی را می توان با انرژی خط بالاتر جوش داد. یک یا چند روکش آخر تا حد امکان بر روی فلز جوش لایه قبلی جوش داده می شود که به عنوان یک عمل تمپر بر روی مهره جوش جلویی و ناحیه تحت تاثیر حرارت عمل می کند تا سختی و شکنندگی را کاهش دهد و از جوش جلوگیری کند. ترک ها قبل از عملیات حرارتی پس از عملیات ایجاد می شوند.
فولاد کربن متوسط 45 یک نوع فولاد معمولی با دمای پیش گرمایش 150-250 درجه سانتیگراد است. اگر محتوای کربن خیلی زیاد باشد یا ضخامت و سفتی آن زیاد باشد، ترک بیشتر می‌شود و می‌توان پیش گرم‌کردن را تا 250-400 درجه سانتیگراد افزایش داد. اگر جوش بیش از حد بزرگ باشد و پیش گرمایش کلی دشوار باشد، می توان دمای پیش گرمایش موضعی را انجام داد و محدوده گرمایش پیش گرمایش موضعی 150 تا 200 میلی متر در دو طرف اتصال جوش داده شده است. میله جوش ترجیحا از یک الکترود پایه ساخته شده است. شکستگی تا حد امکان به صورت یک شیار U شکل باز می شود. اگر نقص ریخته گری باشد، شکل شکست پس از حفاری باید صاف باشد و هدف کاهش نسبت فلز پایه ذوب شده در فلز جوش است. برای جلوگیری از ایجاد ترک، میزان کربن موجود در جوش را کاهش دهید. هنگام جوشکاری لایه اول فلز جوش باید از جریان کمی استفاده کرد و برای کاهش نفوذ باید از جوش آهسته استفاده کرد. درمان تنش زدایی باید بلافاصله پس از جوشکاری انجام شود و دمای تلطیف تنش زدایی 600 تا 650 درجه است.
