Низкоуглеродистые конструкционные стали являются хорошо сваривающимися металлами и широко применяются для изготовления многих сварных конструкций. Согласно принятой нормативно-технической документации, в эту группу входят конструкционные стали, в состав которых входит 0,25% углерода. Кроме этих сталей подобным составом характеризуются низкоуглеродистое стальное литье и поковки, используемые для изготовления сварнокованых и сварнолитых конструкций. При выборе технологии сварки для низкоуглеродистых конструкционных сталей специалисты ориентируются на такие требования как отсутствие дефектов в сварном соединении и возможность обеспечения равнопрочности сварного соединения. Очень важно, чтобы при сварке околошовная зона металла шва и сварное соединение, а также основной материал имели соответствующие механические свойства.
Физико-механические свойства металла шва во многом зависят от его структуры, которая характеризуется такими параметрами, как химический состав, условия остывания сварной конструкции и термообработка. Если при сварке использована низкоуглеродистая конструкционная сталь, то металл шва практически не отличается по физико-химическому составу от основного материала. Незначительные отличия объясняются снижением содержания углерода в металле шва и повышением содержания кремния и марганца. Наряду с этим, снижение прочности шва из-за сниженного содержания в нем углерода в процессе сварке компенсируется увеличением скорости его остывания. Огромное преимущество применения низкоуглеродистой конструкционной стали для дуговой сварки состоит в том, что с её помощью можно легко достичь равнопрочности металла шва.
На скорость остывания металла шва оказывает большое влияние толщина свариваемого металла, начальная температура изделия и режим сварки. Как показали исследования, на изменение механических свойств металла шва влияет не только скорость остывания, но и пластическая деформация, возникающая в нём под действием сварочного напряжения и вызывающая существенное повышение предела текучести. Причём значительное влияние скорости остывания было отмечено при дуговой сварке однослойных угловых швов. При увеличении толщины основного металла скорость остывания металла шва изменяется. Для многослойного шва присуща более низкая критическая температура перехода в хрупкое состояние, чем для однослойного шва, что связано с измельчением структуры шва под действием высокой температуры, повышающейся при наложении слоев сварки. При электрошлаковой сварке угловых швов с полным проваром стенок и стыковых швов скорость остывания небольшая, в связи с этим изменение режима не влияет на физико-механические характеристики металла шва.
