中碳鋼(medium carbon steel)是含碳量0.25～0.6%的碳素鋼,其強度、硬度比低碳鋼高，而塑性和韌性低于低碳鋼。它包括大部分優質碳素結構鋼和部分普通碳素結構鋼。可以不經熱處理，直接使用熱軋材和冷拉材，也可以經熱處理后使用。經淬火和回火后的中碳鋼具有良好的綜合性能。在中等強度水平的各種用途中用得最為廣泛，除建筑材料外，還大量用于制造各種機械零件。中碳鋼與低碳鋼比較，含碳量高，強度也高，但焊接性較差。其焊縫金屬的液-固相區間較大，偏析較嚴重，產生熱裂紋的傾向較大；由于中碳鋼焊接時在熱影響區產生塑性很低的淬硬組織-馬氏體，隨著含碳量增加，淬硬傾向也增大。特別是當材料較厚、剛性較大時在熱影響區容易產生冷裂紋；當焊縫金屬的含碳量較高時，也有產生冷裂紋的可能。

中碳鋼總的來說焊接性較差，一般用作機器的部件，其焊接通常是修補性的所以焊接中碳鋼最合適的方法是焊條電弧焊。其次是其他的焊接方法如二保焊等。焊材選用，一般選用去S能力強，熔敷金屬擴散氫含量低，塑性和韌性較好的低氫焊條。在要求焊縫金屬與母材等強度時，選相應級別的低氫焊條。在不要求等強度時，選用強度級別低于母材的低氫焊條。如果是在熱處理后的部件上焊接，則要選低氫焊條，并采取相應的工藝措施，以防止裂紋產生和熱影響區軟化。選用二氧化碳氣體保護焊時，30號和35號鋼焊絲一般選用H08Mn2SiA、H04Mn2SiTiA和H04MnSiAlA等。

中碳鋼焊接時，焊條必須提前按規定烘干和保溫；焊補前待焊處的缺陷要清除干凈，根據實際情況采用V形或U形坡口。中碳鋼焊接時大多需要預熱和控制焊道間溫度，以以降低焊縫金屬和熱影響區的冷卻速度，提高街頭的塑性減小殘余應力。預熱溫度取決于碳當量、母材厚度、結構剛度和焊條類型等。中碳鋼焊后應立即進行消除應力處理，不能立即進行熱處理的也應至少在冷卻到預熱溫度或道間溫度之前進行，具體操作規范見圖1。

在施焊中碳鋼時，盡量采用窄焊道，短弧焊接；如果是多層焊前幾層焊縫應采用小直徑焊條，小電流焊，以減小木材的熔深，但必須焊透。中間層可用較高的線能量來完成焊接。最后一道或幾道蓋面盡可能全部熔敷在前一層已熔敷的焊縫金屬上，起到對前面焊道及熱影響區的回火作用，以降低此處硬度和脆性，防止焊后熱處理前產生裂紋。

中碳鋼45號鋼是典型鋼種，其預熱溫度為150～250℃；如過含碳量再高或因厚度和剛度很大，裂紋傾向大時，可預熱提高到250～400℃。如果焊件太大，整體預熱有困難時，可進行局部預熱溫，局部預熱的加熱范圍為焊口兩側150～200mm。焊材優先選用堿性焊條；破口盡可能開成U形坡口，如果是鑄件缺陷，挖除后的破口外形要圓滑，其目的是減少母材熔入焊縫金屬中的比例，以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產生。在焊接第一層焊縫金屬時，應采用小電流，慢速焊以減小熔深。焊后應立即進行消應力處理，其消應力的回火的溫度為600～650℃。