هذا النوع من الفولاذ، المستخدم في الهياكل الملحومة عالية القوة، يتميز بمحتوى كربون منخفض نسبيًا - عادةً أقل من 0.18٪ بالكتلة - وتكوينه السبائكي مصمم خصيصًا لتلبية متطلبات اللحام. وبالتالي، فإن عملية لحام الفولاذ المقسى والمُلطف منخفض الكربون تشبه إلى حد كبير عملية لحام الفولاذ المُطبع. تنشأ المشكلات التالية بشكل أساسي أثناء اللحام:

① شقوق حرارية في اللحامات وشقوق انصهار في المنطقة المتأثرة بالحرارة. تتميز الفولاذ المقسى والمُلطف منخفض الكربون بشكل عام بمحتوى كربون أقل ومحتوى منغنيز أعلى، مع تحكم أكثر صرامة في الكبريت (S) والفوسفور (P)، مما يؤدي إلى ميل أقل للتشقق الحراري. في المقابل، تظهر الفولاذ السبائكية عالية القوة منخفضة الكربون وعالية النيكل ومنخفضة المنغنيز ميلًا متزايدًا لكل من الشقوق الحرارية وشقوق الانصهار.

② تشقق بارد. نظرًا لأن هذا النوع من الفولاذ يحتوي على كمية عالية نسبيًا من العناصر السبائكية التي تعزز قابليته للتصلب، فإنه يظهر ميلًا كبيرًا للتشقق البارد. ومع ذلك، نظرًا لدرجة حرارة Ms العالية، إذا بردت الوصلة ببطء كافٍ عند هذه الدرجة، مما يسمح للمارتنسيت المتكون بالخضوع لعملية "تلطيف ذاتي"، فإن ميل التشقق البارد يقل إلى حد ما؛ وبالتالي، فإن ميل التشقق البارد الفعلي ليس بالضرورة شديدًا.

③ تشقق إعادة التسخين. تحتوي الفولاذ المقسى والمُلطف منخفض الكربون على عناصر مثل V و Mo و Nb و Cr التي تعزز تكوين الكربيدات، وبالتالي تظهر ميلًا معينًا لتشقق إعادة التسخين.

④ تليين المنطقة المتأثرة بالحرارة. يحدث التليين أثناء اللحام في درجات حرارة تتراوح من درجة حرارة التلطيف الأصلية للمادة الأساسية إلى Ac1. كلما انخفضت درجة حرارة التلطيف الأصلية، اتسع نطاق منطقة التليين وزادت شدة درجة التليين.

⑤ هشاشة في المنطقة المتأثرة بالحرارة. يؤدي تكوين المارتنسيت منخفض الكربون وطور الباينيت المنخفض بنسبة حجم تتراوح بين 10٪ و 30٪ في المنطقة الساخنة بشكل مفرط إلى صلابة عالية. ومع ذلك، فإن التبريد السريع للغاية يؤدي إلى تكوين 100٪ مارتنسيت منخفض الكربون، مما يؤدي إلى انخفاض الصلابة؛ على العكس من ذلك، يؤدي التبريد البطيء إلى خشونة الحبيبات وتطور بنية مجهرية مختلطة تتكون من المارتنسيت منخفض الكربون والباينيت وعناصر طور M-A في المنطقة الساخنة بشكل مفرط، مما يؤدي إلى تفاقم الهشاشة.

عند لحام الفولاذ المقسى والمُلطف بـ σs ≥ 980 ميجا باسكال، يجب استخدام طرق لحام مثل لحام القوس الكهربائي بالتنجستن أو لحام الحزمة الإلكترونية. بالنسبة للفولاذ المقسى والمُلطف منخفض الكربون بـ σs <980 ميجا باسكال، فإن تقنيات بما في ذلك لحام القوس الكهربائي، واللحام الآلي بالقوس المغمور، واللحام بالقوس المغمور مع اللحام بالقوس المحمي بالغاز (SAW)، ولحام القوس الكهربائي بالتنجستن قابلة للتطبيق. ومع ذلك، بالنسبة للفولاذ بـ σs ≥ 686 ميجا باسكال، فإن SAW هي عملية اللحام الآلي الأكثر ملاءمة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كانت هناك حاجة إلى طرق لحام ذات مدخلات طاقة عالية ومعدل تبريد منخفض مثل اللحام بالقوس المغمور متعدد الأسلاك أو اللحام بالخبث الكهربائي، فإن معالجة التصلب والتلطيف بعد اللحام إلزامية.

عندما يصل مدخل الحرارة إلى الحد الأقصى المسموح به ويظل تكوين الشقوق لا مفر منه، يجب تنفيذ تدابير التسخين المسبق. بالنسبة للفولاذ المقسى والمُلطف منخفض الكربون، فإن الغرض الأساسي من التسخين المسبق هو منع التشقق البارد؛ ومع ذلك، قد يؤثر التسخين المسبق سلبًا على الصلابة. لذلك، يتم اعتماد درجة حرارة تسخين مسبق أقل (≤200°C) بشكل عام أثناء لحام هذا النوع من الفولاذ. يهدف التسخين المسبق إلى تقليل معدل التبريد أثناء التحول المارتنسيتي وتعزيز مقاومة الشقوق من خلال تأثير التلطيف الذاتي للمارتنسيت. درجات حرارة التسخين المسبق المرتفعة للغاية لا تمنع التشقق البارد فحسب، بل تقلل أيضًا من معدل التبريد بين 800-500 درجة مئوية دون المعدل الحرج للتبريد المطلوب لتكوين بنية مجهرية هشة، مما يؤدي إلى هشاشة كبيرة في المنطقة المتأثرة بالحرارة. وبالتالي، يجب تجنب الزيادات العشوائية في درجة حرارة التسخين المسبق - بما في ذلك درجة حرارة الطبقة البينية.

لا يتطلب الفولاذ المعالج منخفض الكربون عادةً معالجة حرارية إضافية بعد اللحام. لذلك، عند اختيار مواد اللحام، يجب أن تمتلك مادة اللحام الناتجة خصائص ميكانيكية قريبة من خصائص المادة الأساسية في الحالة الملحومة. في الحالات الخاصة - مثل الهياكل ذات الصلابة العالية حيث يصعب تجنب التشقق البارد - من الضروري استخدام معدن حشو بقوة أقل قليلاً من المادة الأساسية.