Este tipo de aço, utilizado em estruturas soldadas de alta resistência, possui um teor de carbono relativamente baixo — tipicamente abaixo de 0,18% em massa — e sua composição de liga é especificamente projetada para atender aos requisitos de soldagem. Consequentemente, o processo de soldagem para aço de baixo carbono temperado e revenido é essencialmente semelhante ao do aço normalizado. As seguintes questões surgem principalmente durante a soldagem:

① Trincas térmicas em soldas e trincas de liquefação na zona afetada pelo calor. Aços de baixo carbono temperados e revenidos geralmente têm menor teor de carbono e maior teor de manganês, com controle mais rigoroso de enxofre (S) e fósforo (P), resultando em menor tendência à trincagem térmica. Em contraste, aços de alta resistência de baixa liga, com alto teor de níquel e baixo teor de manganês, exibem maior propensão a trincas térmicas e de liquefação.

② Trincas a frio. Como este tipo de aço contém uma quantidade relativamente alta de elementos de liga que aumentam sua temperabilidade, ele exibe uma tendência significativa à trincagem a frio. No entanto, devido à sua alta temperatura Ms, se a junta esfriar lentamente o suficiente a essa temperatura, permitindo que a martensita formada passe por um processo de "autotêmpera", a tendência à trincagem a frio é reduzida em certa medida; consequentemente, a tendência real à trincagem a frio não é necessariamente severa.

③ Trincas de reaquecimento. Aços de baixo carbono temperados e revenidos contêm elementos como V, Mo, Nb e Cr que promovem a formação de carbonetos, exibindo assim uma certa tendência à trincagem de reaquecimento.

④ Amaciamento da zona afetada pelo calor. O amaciamento ocorre durante a soldagem em temperaturas que variam da temperatura original de revenimento do material base até Ac1. Quanto menor a temperatura original de revenimento, maior a extensão da zona de amaciamento e mais severo o grau de amaciamento.

⑤ Fragilidade na zona afetada pelo calor. A formação de martensita de baixo carbono e uma fase de bainita inferior com uma fração volumétrica de 10%-30% na zona superaquecida confere alta tenacidade. No entanto, um resfriamento excessivamente rápido leva à formação de 100% de martensita de baixo carbono, resultando em tenacidade reduzida; inversamente, o resfriamento lento causa o crescimento de grãos e o desenvolvimento de uma microestrutura mista compreendendo martensita de baixo carbono, bainita e elementos de fase M-A na zona superaquecida, exacerbando a fragilidade.

Ao soldar aços temperados e revenidos com σs ≥ 980 MPa, devem ser empregados métodos de soldagem como soldagem por arco de tungstênio ou soldagem por feixe de elétrons. Para aços de baixo carbono temperados e revenidos com σs <980 MPa, são aplicáveis técnicas como soldagem por arco com eletrodo, soldagem automática a arco submerso, soldagem a arco submerso com soldagem a arco com proteção gasosa (SAW) e soldagem por arco de tungstênio. No entanto, para aços com σs ≥ 686 MPa, a SAW é o processo de soldagem automática mais adequado. Além disso, se forem necessários métodos de soldagem com alta entrada de energia e baixa taxa de resfriamento, como soldagem a arco submerso multi-fio ou soldagem eletroescória, o tratamento de têmpera e revenimento pós-soldagem é obrigatório.

Quando a entrada de calor atinge o valor máximo permitido e a formação de trincas permanece inevitável, medidas de pré-aquecimento devem ser implementadas. Para aço de baixo carbono temperado e revenido, o principal objetivo do pré-aquecimento é prevenir a trincagem a frio; no entanto, o pré-aquecimento pode afetar adversamente a tenacidade. Portanto, uma temperatura de pré-aquecimento mais baixa (≤200°C) é geralmente adotada durante a soldagem de tal aço. O pré-aquecimento visa reduzir a taxa de resfriamento durante a transformação martensítica e aumentar a resistência à trincagem através do efeito de autotêmpera da martensita. Temperaturas de pré-aquecimento excessivamente altas não apenas falham em prevenir a trincagem a frio, mas também reduzem a taxa de resfriamento entre 800-500°C abaixo da taxa de resfriamento crítica necessária para a formação de uma microestrutura frágil, levando a uma fragilização significativa na zona afetada pelo calor. Assim, aumentos arbitrários na temperatura de pré-aquecimento — incluindo a temperatura entre camadas — devem ser evitados.

Aço de baixo carbono condicionado geralmente não requer tratamento térmico adicional após a soldagem. Portanto, ao selecionar materiais de soldagem, o metal de solda resultante deve possuir propriedades mecânicas próximas às do material base no estado soldado. Em casos especiais — como estruturas com alta rigidez onde a trincagem a frio é difícil de evitar — é essencial usar um metal de enchimento com resistência ligeiramente inferior à do material base.