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焊接-冶金第二章.ppt

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    • 焊接原理及工艺第二章   焊接材料办公室:304主讲人:上官芸娟1 010203焊条焊剂焊丝焊接材料焊接材料022 01焊￿￿￿￿￿条PART ONE3 2.1￿焊条的分类4 1.1￿焊条的分类1 1、结构钢焊条、结构钢焊条 结构钢和低合金钢结构钢和低合金钢2 2、钼和铬钼耐热钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条 珠光体耐热钢和马氏体耐热钢珠光体耐热钢和马氏体耐热钢3 3、不锈钢焊条、不锈钢焊条 不锈钢和热强钢不锈钢和热强钢 铬不锈钢和铬镍不锈钢焊条铬不锈钢和铬镍不锈钢焊条4 4、堆焊焊条、堆焊焊条 堆焊耐磨、耐蚀等特征要求堆焊耐磨、耐蚀等特征要求5 5、低温钢焊条、低温钢焊条 低温下工作的构件低温下工作的构件6 6、铸铁焊条、铸铁焊条 焊补铸铁构件焊补铸铁构件 7 7、镍及镍合金焊条、镍及镍合金焊条 镍及高镍合金,异种金属焊接及堆焊镍及高镍合金,异种金属焊接及堆焊8 8、铜及铜合金焊条、铜及铜合金焊条 9 9、铝及铝合金焊条、铝及铝合金焊条1010、特殊用途焊条、特殊用途焊条 水下焊接、水下切割等水下焊接、水下切割等 (一)按焊条的用途分为(一)按焊条的用途分为5 1.1￿焊条的分类(三)按焊接熔渣的碱度分(三)按焊接熔渣的碱度分1 1、酸性焊条、酸性焊条 含有较多酸性氧化物,氧化性强,外观成形美观、波纹含有较多酸性氧化物,氧化性强,外观成形美观、波纹细密,可采用交、直流焊接,典型的细密,可采用交、直流焊接,典型的E4303E4303((J422J422))2 2、碱性焊条、碱性焊条 含有较多碱性氧化物,降低含含有较多碱性氧化物,降低含H H量,低氢焊条。

      焊接性能量,低氢焊条焊接性能好,耐冲击,重要结构典型的好,耐冲击,重要结构典型的E5015E5015((J507J507)) (二)按焊条药皮的类型分(二)按焊条药皮的类型分氧化钛型焊条、钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、氧化钛型焊条、钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条、低氢型焊条、石墨型焊条和盐基型焊条等纤维素型焊条、低氢型焊条、石墨型焊条和盐基型焊条等6 1.1￿焊条的分类酸性焊条碱性焊条工艺工艺性能性能特点特点v引弧容易,电弧稳定,可用交直引弧容易,电弧稳定,可用交直流电源焊接流电源焊接 v对铁锈、油污和水分的敏感性不对铁锈、油污和水分的敏感性不大,对抗气孔能力强焊条使用前大,对抗气孔能力强焊条使用前经经7575--150°C150°C烘焙烘焙1h1hv飞溅小,脱渣性好飞溅小,脱渣性好v焊接时烟尘较少焊接时烟尘较少v由于药皮中含有的氟化物影响气体电由于药皮中含有的氟化物影响气体电离,故电弧的稳定性较差,只能采用直离,故电弧的稳定性较差,只能采用直流电源焊接流电源焊接v对水、锈产生气孔的敏感性较大,使对水、锈产生气孔的敏感性较大,使用前须经用前须经350350--400°C400°C烘焙烘焙1h1hv飞溅较大,脱渣性稍差飞溅较大,脱渣性稍差v焊接时烟尘较多焊接时烟尘较多焊缝焊缝金属金属性能性能Ø焊缝常、低温性能一般合金元素焊缝常、低温性能一般合金元素烧损较多烧损较多Ø脱硫效果差,抗热裂纹能力差 脱硫效果差,抗热裂纹能力差  Ø焊缝常、低温性能较好,合金元素过焊缝常、低温性能较好,合金元素过渡效果好,塑性的韧性好,特别是低温渡效果好,塑性的韧性好,特别是低温冲击韧度好。

      冲击韧度好Ø脱氧、硫能力强焊缝含氢、氧、硫脱氧、硫能力强焊缝含氢、氧、硫低,抗裂性能好低,抗裂性能好7 1.2￿焊条的型号与牌号(一一)型号型号E Exxxxxxxx后缀字母后缀字母元素符号元素符号焊条焊条熔敷金属抗熔敷金属抗拉强度最小拉强度最小值值焊接电流的种类及药皮类型焊接电流的种类及药皮类型熔敷金属化熔敷金属化学成分分类学成分分类代号代号附加化学成附加化学成分的元素符分的元素符号号0,1-表示全位置焊0,1-表示全位置焊2-表示手工焊及平角焊2-表示手工焊及平角焊4-表示立向下焊4-表示立向下焊E E 4343 1 1 5 5表示焊条药皮为低氢钠型,采用直流反接焊接表示焊条药皮为低氢钠型,采用直流反接焊接表示焊条适合于全位置焊接表示焊条适合于全位置焊接表示熔敷金属抗拉强度的最小值为表示熔敷金属抗拉强度的最小值为424MPa424MPa表示焊条表示焊条8 1.2￿焊条的型号与牌号(二)焊条的牌号(二)焊条的牌号l焊条牌号是根据焊条主要用途及性能特点对焊条产品具体焊条牌号是根据焊条主要用途及性能特点对焊条产品具体命名J 50 7低氢型药皮,直流低氢型药皮,直流焊焊缝缝金金属属抗抗拉拉强强度度不不低低于于490MPa结构钢焊条结构钢焊条按照国标按照国标GB/T5117-95,它,它应符合应符合E5015型焊条要求。

      型焊条要求焊条有特殊性能和用途的,在牌号后面加注起主要作用的元素或主焊条有特殊性能和用途的,在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的拼音字母要用途的拼音字母(一般不超过二个一般不超过二个),如,如J507MoV、、J507CuP 9 牌号后面加注牌号后面加注各字母符号各字母符号含义含义焊条牌号中第焊条牌号中第三位数字含意三位数字含意10 1.3￿焊条的组成(一)焊芯(一)焊芯 填充金属含碳量要低填充金属含碳量要低成分控制比一般钢更严格成分控制比一般钢更严格 选用低碳钢焊丝作为焊芯,牌号为选用低碳钢焊丝作为焊芯,牌号为H08A或或“H08E” A-优优质钢;质钢;“E”-特级钢,对硫、磷限量更严格特级钢,对硫、磷限量更严格焊芯作用:焊芯作用:电极:电极:导电产生电弧,把电能转换成热能;导电产生电弧,把电能转换成热能;填充金属:填充金属:与液体母材金属熔合形成焊缝,同时调整焊缝与液体母材金属熔合形成焊缝,同时调整焊缝中合金元素成分中合金元素成分. .11 1.3￿焊条的组成焊芯中各种常见合金元素的作用:焊芯中各种常见合金元素的作用:C C::钢钢中中的的主主要要合合金金元元素素。

      当当含含碳碳量量增增加加时时,,钢钢的的强强度度硬硬度度明明显显地地增增加加,,而而塑塑性性降降低低,,钢钢的的焊焊接接性性大大大大恶恶化化,,引引起起较较大大的的飞溅和气孔,飞溅和气孔,且对焊接裂纹的敏感明显的增加且对焊接裂纹的敏感明显的增加MnMn::合合金金剂剂,,随随着着锰锰含含量量的的增增加加,,钢钢的的强强度度和和韧韧性性增增加加锰锰与与硫硫化化合合生生成成MnMn2 2S S作作为为熔熔渣渣覆覆盖盖要要金金属属表表面面,,从从而而抑抑制制硫硫的的有有害作用同时,锰还有很好的脱氧作用同时,锰还有很好的脱氧作用SiSi::在在焊焊接接过过程程中中极极易易氧氧化化成成SiOSiO2 2, ,从从而而使使焊焊缝缝中中含含有有多多量量的的夹物,严重时会引起热裂纹夹物,严重时会引起热裂纹 S S、、P P::是有害元素,会引起裂纹和气孔,应严格控制含量是有害元素,会引起裂纹和气孔,应严格控制含量12 1.3￿焊条的组成(二)焊条药皮(二)焊条药皮 1 1、作用、作用 ((1 1)保护作用)保护作用 药皮熔化药皮熔化→→形成熔渣、气体形成熔渣、气体→→保护熔滴、熔池和焊接区、保护熔滴、熔池和焊接区、隔离空气隔离空气→→防止氮气等有害气体进入焊缝防止氮气等有害气体进入焊缝 ((2 2)冶金作用)冶金作用药皮的组成物质发生冶金反应药皮的组成物质发生冶金反应→→去除有害杂质,保护或添去除有害杂质,保护或添加有益合金元素加有益合金元素→→提高焊缝抗气孔性和抗裂性提高焊缝抗气孔性和抗裂性→→焊缝满足焊缝满足使用要求使用要求 ((3 3)使焊条具有良好的工艺性能)使焊条具有良好的工艺性能 使电弧容易引燃、稳定的连续燃烧,焊接飞溅小,焊缝成形使电弧容易引燃、稳定的连续燃烧,焊接飞溅小,焊缝成形美观,易于脱渣,适宜于各种空间位置的焊接施工等。

      美观,易于脱渣,适宜于各种空间位置的焊接施工等 13 1.3￿焊条的组成药皮类型代号药皮类型代号药皮类型名称药皮类型名称药皮类型代号药皮类型代号药皮类型名称药皮类型名称0000特殊型特殊型1818铁粉低氢型铁粉低氢型0101钛铁矿型钛铁矿型2020高氧化铁型高氧化铁型0303钛钙型钛钙型2222氧化铁型氧化铁型1010高纤维素钠型高纤维素钠型2323铁粉钛钙型铁粉钛钙型1111高纤维素钾型高纤维素钾型2424铁粉钛型铁粉钛型1212高钛钠型高钛钠型2727铁粉氧化铁型铁粉氧化铁型1313高钛钾型高钛钾型2828铁粉低氢型铁粉低氢型1515低氢钠型低氢钠型4848铁粉低氢型铁粉低氢型1616低氢钾型低氢钾型- -- -2 2、焊条药皮的类型、焊条药皮的类型 14 1.3￿焊条的组成2 2、焊条药皮的类型、焊条药皮的类型 ((1 1)氧化钛型,简称钛型)氧化钛型,简称钛型药皮中加入药皮中加入35%35%以上以上TiOTiO2 2和相当和相当数量的硅酸盐、锰铁及有机物数量的硅酸盐、锰铁及有机物 ((2 2)氧化钛钙型,简称钛钙型)氧化钛钙型,简称钛钙型药皮中加入药皮中加入30%30%以上以上TiOTiO2 2和和20%20%以下的碳酸盐以及相当数量的硅酸盐、锰铁,一般不加或以下的碳酸盐以及相当数量的硅酸盐、锰铁,一般不加或少加有机物。

      少加有机物 ((3 3)钛铁矿型)钛铁矿型药皮中加入药皮中加入30%30%以上的钛铁矿和一定数量的硅以上的钛铁矿和一定数量的硅酸盐、锰铁以及少量有机物,不加或加少量的碳酸盐酸盐、锰铁以及少量有机物,不加或加少量的碳酸盐 ((4 4)氧化铁型)氧化铁型药皮中加入大量铁矿石和一定数量的硅酸盐、药皮中加入大量铁矿石和一定数量的硅酸盐、锰铁以及少量有机物锰铁以及少量有机物 15 1.3￿焊条的组成2 2、焊条药皮的类型、焊条药皮的类型 ((5 5)纤维素型纤维素型药皮中加入药皮中加入15%15%以上的有机物,一定数量的造以上的有机物,一定数量的造渣物质及锰铁等渣物质及锰铁等6 6)低氢型药皮中加入大量碳酸盐、萤石、铁合金以及药皮中加入大量碳酸盐、萤石、铁合金以及TiOTiO2 2等7 7)石墨型药皮中加入多量石墨,以保证焊缝金属的石墨药皮中加入多量石墨,以保证焊缝金属的石墨化作用配以低碳钢芯或铸铁焊芯可用于铸铁焊条配以低碳钢芯或铸铁焊芯可用于铸铁焊条8 8)盐基型药皮由氟盐和氯盐组成,如药皮由氟盐和氯盐组成,如NaFNaF、、KFKF、、NaClNaCl、、LiClLiCl、冰晶石等主要用于铝及铝合金焊条。

      冰晶石等主要用于铝及铝合金焊条 16 1.3￿焊条的组成3 3、药皮原材料的种类、药皮原材料的种类 矿物类、金属及铁合金、化工产品类、有机物类矿物类、金属及铁合金、化工产品类、有机物类 4 4、药皮原材料的作用、药皮原材料的作用 ((1 1)稳弧)稳弧 碳酸钾、大理石、水玻璃、长石、金红石等碳酸钾、大理石、水玻璃、长石、金红石等2 2)造渣)造渣 钛铁矿、金红石、大理石、石英砂、长石、云母、萤石等钛铁矿、金红石、大理石、石英砂、长石、云母、萤石等3 3)造气)造气 木粉、淀粉、大理石、菱苦土等木粉、淀粉、大理石、菱苦土等4 4)脱氧)脱氧 锰铁、硅铁、钛铁、铝粉等锰铁、硅铁、钛铁、铝粉等5 5)合金化)合金化 锰铁、硅铁、钼铁等锰铁、硅铁、钼铁等6 6)粘结)粘结 钠水玻璃、钾钠水玻璃等钠水玻璃、钾钠水玻璃等7 7)成形)成形 白泥、云母、钛白粉、糊精等白泥、云母、钛白粉、糊精等 17 1.4￿焊条的工艺性能(一)焊接电弧的稳定性(一)焊接电弧的稳定性(二)焊缝成形(二)焊缝成形(三)各种位置焊接的适应性(三)各种位置焊接的适应性(四)飞溅(四)飞溅(五)脱渣性(五)脱渣性(六)焊条熔化速度(六)焊条熔化速度 影响生产效率。

      影响生产效率 焊条的熔覆系数焊条的熔覆系数 H H七)药皮发红(七)药皮发红 不锈钢焊条不锈钢焊条八)焊接烟尘(八)焊接烟尘18 1.4￿焊条的工艺性能焊条的选用焊条的选用等强度原则:首先考虑母材的力学性能等强度原则:首先考虑母材的力学性能; ;等性能原则:考虑焊件化学成份,工作条件等性能原则:考虑焊件化学成份,工作条件(载荷、介质、温度等)(载荷、介质、温度等); ;等条件原则:考虑焊接的结构复杂程度和刚等条件原则:考虑焊接的结构复杂程度和刚度(酸、碱性焊条)度(酸、碱性焊条); ;另外:考虑劳动条件、生产率和经济性另外:考虑劳动条件、生产率和经济性19 1.5￿典型焊条的冶金性能分析钛钙型焊条钛钙型焊条E4303 E4303 配方:配方:采用大量的金红石、大理石以及适量的云母、采用大量的金红石、大理石以及适量的云母、 长石、白泥等作为造渣、造气及稳弧剂长石、白泥等作为造渣、造气及稳弧剂 保护:保护:气渣联合保护。

      气渣联合保护 钛钙型焊条的熔渣碱度钛钙型焊条的熔渣碱度 B B1 1=0.76=0.76 焊接时的气相成分为:焊接时的气相成分为:CO50.7%CO50.7%、、COCO2 25.9%5.9%、、H H2 237.7%37.7%、、H H2 2O5.7%O5.7%COCO和和H H2 2承担保护作用承担保护作用 20 1.5￿典型焊条的冶金性能分析焊接过程的冶金反应分析焊接过程的冶金反应分析 1 1、氧化及脱氧反应、氧化及脱氧反应 ((1 1)铁的氧化)铁的氧化 主要有以下途径:主要有以下途径: 1 1)电弧气氛中氧直接氧化:)电弧气氛中氧直接氧化: [Fe] + O = FeO + 515.76 kJ/mol [Fe] + O = FeO + 515.76 kJ/mol [Fe] + 1/2O[Fe] + 1/2O2 2 = FeO + 26.97 kJ/mol = FeO + 26.97 kJ/mol 2 2)电弧气氛中)电弧气氛中COCO2 2对铁的氧化对铁的氧化 [Fe] + CO[Fe] + CO2 2 = [FeO] + CO = [FeO] + CO 当温度超过当温度超过3000K3000K时,时,COCO2 2的氧化性将大于空气。

      的氧化性将大于空气 温度升高温度升高→→反应更加剧烈反应更加剧烈 21 1.5￿典型焊条的冶金性能分析3 3)电弧气氛中)电弧气氛中 H H2 2O(g) O(g) 对铁的氧化对铁的氧化 [Fe] + H[Fe] + H2 2O(g) = [FeO] + HO(g) = [FeO] + H2 2 气相中的气相中的H H2 2O(g)O(g)不仅使金属氧化,而且可以使焊缝不仅使金属氧化,而且可以使焊缝金属增氢金属增氢4 4)熔渣中)熔渣中SiOSiO2 2等氧化物与液态铁发生置换反应,等氧化物与液态铁发生置换反应,使铁氧化使铁氧化 ((SiOSiO2 2))+2[Fe] = [Si] + 2FeO +2[Fe] = [Si] + 2FeO ((FeOFeO)) [FeO] [FeO] 焊缝金属的力学性能、物理化学性能变坏焊缝金属的力学性能、物理化学性能变坏 22 1.5￿典型焊条的冶金性能分析((2 2)脱氧反应)脱氧反应 焊缝金属平均含氧量为焊缝金属平均含氧量为0.05%-0.07% 0.05%-0.07% 钛钙型焊条的脱氧反应为:钛钙型焊条的脱氧反应为: 1 1))MnMn的脱氧反应的脱氧反应 先期脱氧:先期脱氧:锰与碳酸盐或高价氧化物分解出的锰与碳酸盐或高价氧化物分解出的COCO2 2 及及O O2 2发生反应。

      发生反应 CaCOCaCO3 3 = CaO + CO = CaO + CO2 2 Mn + COMn + CO2 2 = MnO + CO↑ = MnO + CO↑ CaCOCaCO3 3 + Mn = CaO + MnO + CO↑ + Mn = CaO + MnO + CO↑ 同时同时 Mn + 1/2OMn + 1/2O2 2 = MnO = MnO 23 1.5￿典型焊条的冶金性能分析沉淀脱氧:沉淀脱氧:熔滴和熔池内熔滴和熔池内 [Mn] + [FeO] = (MnO[Mn] + [FeO] = (MnO))+ [Fe] + [Fe] MnO + SiOMnO + SiO2 2 = MnO = MnO•SiOSiO2 2 MnO + TiOMnO + TiO2 2 = MnO = MnO•TiOTiO2 2 进入熔渣进入熔渣 2 2))SiSi的脱氧反应的脱氧反应高温时高温时SiOSiO2 2还原还原→→向熔池中过渡向熔池中过渡Si Si 冷却过程冷却过程 [Si] + 2[FeO] = 2[Fe] + (SiO[Si] + 2[FeO] = 2[Fe] + (SiO2 2) ) *Si(Ti) *Si(Ti)脱氧时形成的脱氧产物脱氧时形成的脱氧产物SiOSiO2 2(TiO(TiO2 2) )会有一会有一部分来不及转移到熔渣中而留在焊缝金属中形成非金部分来不及转移到熔渣中而留在焊缝金属中形成非金属夹杂物,从而增加焊缝金属的含氧量。

      属夹杂物,从而增加焊缝金属的含氧量24 1.5￿典型焊条的冶金性能分析3 3)碳的脱氧反应)碳的脱氧反应 熔池中:熔池中: [C] + [FeO] = [Fe] + CO↑ [C] + [FeO] = [Fe] + CO↑ 易于形成气孔易于形成气孔MnMn的作用可以抗气孔形成的作用可以抗气孔形成 2 2、还原反应、还原反应 2[Mn] + (SiO2[Mn] + (SiO2 2)=[Si] + 2(MnO) )=[Si] + 2(MnO) 进入焊缝进入焊缝 * *此类焊条中,可以保证焊缝足够的此类焊条中,可以保证焊缝足够的SiSi保证焊缝性能保证焊缝性能25 1.5￿典型焊条的冶金性能分析3 3、脱硫反应、脱硫反应 S S通常以通常以FeSFeS、、MnSMnS的形式存在的形式存在 元素与元素与S S亲和力从大到小的顺序是:亲和力从大到小的顺序是: AlAl、、CaCa、、MgMg、、MnMn、、Fe Fe 大大小小AlAl、、CaCa、、MgMg易氧化,通常采用易氧化,通常采用MnMn脱硫FeS + Mn = Fe + MnS FeS + Mn = Fe + MnS FeS + MnO = FeO + MnS FeS + MnO = FeO + MnS ****焊条药皮中加入焊条药皮中加入14%14%中碳锰铁中碳锰铁→→脱氧、脱硫脱氧、脱硫 26 1.5￿典型焊条的冶金性能分析4 4、脱磷反应、脱磷反应 脱磷反应只是理论上的,实际上是很难实现的。

      脱磷反应只是理论上的,实际上是很难实现的因此,在钛钙型焊条中,很难进行脱磷反应,只有严因此,在钛钙型焊条中,很难进行脱磷反应,只有严格控制所用原材料的低磷量格控制所用原材料的低磷量 5 5、焊缝金属合金化、焊缝金属合金化 焊芯采用焊芯采用H08AH08A钢焊芯 MnMn、、SiSi、、MoMo、、W W、、V V等需要从药皮过渡等需要从药皮过渡 6 6、气孔敏感性、气孔敏感性 取决于熔渣的氧化性取决于熔渣的氧化性 氧化性提高氧化性提高→→气孔敏感性增加气孔敏感性增加 27 1.6￿焊条的设计了解焊条的设计与制造,主要目的是为了更好地选用焊条,了解焊条的设计与制造,主要目的是为了更好地选用焊条,在制订焊接工艺时,充分考虑到焊条的特性在制订焊接工艺时,充分考虑到焊条的特性 (一)设计原则(一)设计原则 技术上必须满足设计任务的要求,达到各项技术技术上必须满足设计任务的要求,达到各项技术指标的规定;制造工艺上必须切实可行,经济效益要指标的规定;制造工艺上必须切实可行,经济效益要好;卫生指标要先进,达到安保要求好;卫生指标要先进,达到安保要求 28 1.6￿焊条的设计((1 1)被焊母材的化学成分与力学性能指标。

      被焊母材的化学成分与力学性能指标二)设计依据(二)设计依据 ((2 2)焊件的工作条件,如工作温度、工作压力)焊件的工作条件,如工作温度、工作压力以及是否有耐磨性、耐腐蚀性等特殊要求以及是否有耐磨性、耐腐蚀性等特殊要求3 3)施工现场的焊接设备情况(交流焊机,直)施工现场的焊接设备情况(交流焊机,直流焊机?)以及施工的条件(如室内,室外,高流焊机?)以及施工的条件(如室内,室外,高空,水下等?)空,水下等?)4 4)电焊条制造的生产工艺条件电焊条制造的生产工艺条件 29 1.6￿焊条的设计(三三)设计步骤设计步骤u1 选定焊芯选定焊芯u2 选定药皮类型、渣系以及药皮配方选定药皮类型、渣系以及药皮配方 Ø具体设计程序如下:具体设计程序如下:Ø1)根据被焊金属的使用性能要求,初步拟定焊缝金属的合金根据被焊金属的使用性能要求,初步拟定焊缝金属的合金系统Ø2)根据焊件的焊接性,修订焊缝金属的合金系统及确定焊缝根据焊件的焊接性,修订焊缝金属的合金系统及确定焊缝金属化学成分的要求金属化学成分的要求Ø3) 确定药皮类型及焊条配方的渣系确定药皮类型及焊条配方的渣系Ø4)估算合金元素的损失,初步确定合金剂的种类及数量,根估算合金元素的损失,初步确定合金剂的种类及数量,根据焊条的性能要求,选定药皮原材料,确定焊条药皮的初步据焊条的性能要求,选定药皮原材料,确定焊条药皮的初步配方。

      配方Ø5)通过具体试验进行配方调整通过具体试验进行配方调整30 02￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿焊￿￿￿￿剂PART TWO31 2.1￿焊剂的种类焊接时能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金焊接时能够熔化形成熔渣和气体,对熔化金属起保护和冶金处理作用的一种颗粒状物质处理作用的一种颗粒状物质 了解焊剂的种类、组成、性能及用途了解焊剂的种类、组成、性能及用途→→便于制订焊接工艺和进一步研究便于制订焊接工艺和进一步研究 焊剂包括:焊剂包括: 埋弧焊及电渣焊用焊剂埋弧焊及电渣焊用焊剂 气焊熔剂气焊熔剂 钎焊熔剂钎焊熔剂定义32 2.1￿焊剂的种类(一)按焊剂的用途分类(一)按焊剂的用途分类(一)按焊剂的用途分类(一)按焊剂的用途分类1 1 1 1 按被焊材料分按被焊材料分按被焊材料分按被焊材料分 钢用焊剂及有色金属用焊剂钢用焊剂及有色金属用焊剂钢用焊剂及有色金属用焊剂钢用焊剂及有色金属用焊剂2 2 2 2 按焊接方法分按焊接方法分按焊接方法分按焊接方法分 有埋弧焊焊剂和电渣焊焊剂。

      有埋弧焊焊剂和电渣焊焊剂有埋弧焊焊剂和电渣焊焊剂有埋弧焊焊剂和电渣焊焊剂二)按焊剂的制造方法分类二)按焊剂的制造方法分类二)按焊剂的制造方法分类二)按焊剂的制造方法分类1 1 1 1 熔炼焊剂熔炼焊剂熔炼焊剂熔炼焊剂 将一定比例的各种配料放在炉内熔炼,然后经过水冷粒化、烘干、筛选制成的焊剂将一定比例的各种配料放在炉内熔炼,然后经过水冷粒化、烘干、筛选制成的焊剂将一定比例的各种配料放在炉内熔炼,然后经过水冷粒化、烘干、筛选制成的焊剂将一定比例的各种配料放在炉内熔炼,然后经过水冷粒化、烘干、筛选制成的焊剂2 2 2 2 非熔炼焊剂非熔炼焊剂非熔炼焊剂非熔炼焊剂 根据焊剂烘焙温度不同分为粘结与烧结焊剂根据焊剂烘焙温度不同分为粘结与烧结焊剂根据焊剂烘焙温度不同分为粘结与烧结焊剂根据焊剂烘焙温度不同分为粘结与烧结焊剂1)1)1)1)粘结焊剂粘结焊剂粘结焊剂粘结焊剂 将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,经混合搅拌、粒化和低将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,经混合搅拌、粒化和低将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,经混合搅拌、粒化和低将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,经混合搅拌、粒化和低温温温温(400℃(400℃(400℃(400℃以下以下以下以下) ) ) )烘干而制成的焊剂。

      烘干而制成的焊剂烘干而制成的焊剂烘干而制成的焊剂2)2)2)2)烧结焊剂烧结焊剂烧结焊剂烧结焊剂 将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,混合搅拌后经高温将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,混合搅拌后经高温将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,混合搅拌后经高温将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂,混合搅拌后经高温(400~1000℃)(400~1000℃)(400~1000℃)(400~1000℃)烧结成块,然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂烧结成块,然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂烧结成块,然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂烧结成块,然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂33 1 1 按氧化物性质按氧化物性质 酸性焊剂、中性焊剂和碱性焊剂,酸性焊剂、中性焊剂和碱性焊剂, 2 2 按按SiOSiO2 2含量含量 高硅焊剂、中硅焊剂和低硅焊剂高硅焊剂、中硅焊剂和低硅焊剂 3 3 按按MnOMnO含量含量 高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂 4 4 按按CaFCaF2 2含量含量 高氟焊剂、中氟焊剂和低氟焊剂。

      高氟焊剂、中氟焊剂和低氟焊剂2.1￿焊剂的种类((((三)按焊剂的化学成分分类三)按焊剂的化学成分分类三)按焊剂的化学成分分类三)按焊剂的化学成分分类34 1 1 1 1 氧化性焊剂氧化性焊剂氧化性焊剂氧化性焊剂 焊剂对母材有较强的氧化作用焊剂对母材有较强的氧化作用焊剂对母材有较强的氧化作用焊剂对母材有较强的氧化作用2 2 2 2 弱氧化性焊剂弱氧化性焊剂弱氧化性焊剂弱氧化性焊剂 焊剂含活性氧化物较少,对金属有较弱焊剂含活性氧化物较少,对金属有较弱焊剂含活性氧化物较少,对金属有较弱焊剂含活性氧化物较少,对金属有较弱的氧化作用,焊缝金属的含氧量较低的氧化作用,焊缝金属的含氧量较低的氧化作用,焊缝金属的含氧量较低的氧化作用,焊缝金属的含氧量较低3 3 3 3 惰性焊剂惰性焊剂惰性焊剂惰性焊剂 焊剂中基本不含焊剂中基本不含焊剂中基本不含焊剂中基本不含SiOSiOSiOSiO2 2 2 2,,,,MnOMnOMnOMnO、、、、FeOFeOFeOFeO等氧化物用等氧化物用等氧化物用等氧化物用此类焊剂的成分是由此类焊剂的成分是由此类焊剂的成分是由此类焊剂的成分是由A1A1A1A12 2 2 2O O O O3 3 3 3、、、、CaOCaOCaOCaO、、、、MgOMgOMgOMgO、、、、CaFCaFCaFCaF2 2 2 2等组成的。

      等组成的等组成的等组成的 玻璃状焊剂呈透明状颗粒;玻璃状焊剂呈透明状颗粒;玻璃状焊剂呈透明状颗粒;玻璃状焊剂呈透明状颗粒; 结晶状焊剂的颗粒具有结晶体的特点;结晶状焊剂的颗粒具有结晶体的特点;结晶状焊剂的颗粒具有结晶体的特点;结晶状焊剂的颗粒具有结晶体的特点; 浮石状焊剂是泡沫状颗粒浮石状焊剂是泡沫状颗粒浮石状焊剂是泡沫状颗粒浮石状焊剂是泡沫状颗粒四(四(四(四)按焊剂的化学性质分类)按焊剂的化学性质分类)按焊剂的化学性质分类)按焊剂的化学性质分类((((五)按焊剂的颗粒结构分类五)按焊剂的颗粒结构分类五)按焊剂的颗粒结构分类五)按焊剂的颗粒结构分类2.1￿焊剂的种类35 焊剂的分类焊剂的分类36 (一)焊剂的型号(一)焊剂的型号 F F 表示埋弧焊用焊剂;表示埋弧焊用焊剂; X X1 1 表示熔敷金属拉伸性能,每类均规定了抗拉强度、屈服强度表示熔敷金属拉伸性能,每类均规定了抗拉强度、屈服强度 及伸长率三项指标;及伸长率三项指标; X X2 2 表示试样状态:表示试样状态:0 0表示焊态,表示焊态,1 1表示焊后热处理状态;表示焊后热处理状态; X X3 3 表示熔敷金属冲击动>表示熔敷金属冲击动>27J27J的试验温度;的试验温度; X X4 4 分为分为1 1、、2…62…6,表示焊剂渣系。

      表示焊剂渣系 尾部尾部““HXXX”HXXX”表示焊接所采用焊丝牌号,按表示焊接所采用焊丝牌号,按GB/T14957-94GB/T14957-94规定2.2￿焊剂的型号和牌号37 焊剂型号第一位数字代号焊剂型号第一位数字代号X1X1的含意的含意焊剂型号第三位数字代号焊剂型号第三位数字代号X3X3含意含意38 焊剂型号第四位数字代号焊剂型号第四位数字代号X4X4含意含意F5121-H08MnMoAF5121-H08MnMoA低合金钢埋弧焊用焊剂采用低合金钢埋弧焊用焊剂采用H08MnMoAH08MnMoA焊丝,试样经焊后热处焊丝,试样经焊后热处理后,熔敷金属抗拉强度为理后,熔敷金属抗拉强度为480-650MPa480-650MPa,屈服强度不低于,屈服强度不低于380MPa380MPa,伸长率不低于,伸长率不低于22.022.0%,在%,在-20℃-20℃时冲击吸收功不小于时冲击吸收功不小于27J27J,焊剂渣系为氟碱型焊剂渣系为氟碱型39 ““HJ”HJ”埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂第一位数字表示第一位数字表示氧化锰含量;氧化锰含量;第二位数字表示第二位数字表示二氧化硅、氟化钙含量;二氧化硅、氟化钙含量;第三位数字表示第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号,按同一类型焊剂的不同牌号,按0 0、、1 1、、2 2、、……9……9顺序排列。

      顺序排列同一牌号焊剂生产两种颗粒度时,在细颗粒焊剂牌号后面加同一牌号焊剂生产两种颗粒度时,在细颗粒焊剂牌号后面加““X”X”字焊剂产品牌号中应标注字焊剂产品牌号中应标注““符合符合GB-HJXXX-HXXX”GB-HJXXX-HXXX”或或““符合符合GB-FXXXX-HXXX”GB-FXXXX-HXXX”二)(二) 焊剂的牌号焊剂的牌号2.2￿焊剂的型号和牌号40 熔炼焊剂牌号中数字的含意41 烧结焊剂烧结焊剂Ø“SJ”“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂表示埋弧焊用烧结焊剂Ø第一位数字表示第一位数字表示焊剂熔渣的渣系;焊剂熔渣的渣系;Ø第二位、第三位数字表示第二位、第三位数字表示同一渣系类型焊剂中的不同牌号的同一渣系类型焊剂中的不同牌号的焊剂,按焊剂,按0l0l、、0202、、……09……09顺序排列顺序排列Ø烧结焊剂产品牌号中也应标注烧结焊剂产品牌号中也应标注““符合符合GB-HJXXX-HXXX”GB-HJXXX-HXXX”或或““符合符合GB-FXXXX-HXXXGB-FXXXX-HXXX烧结焊剂牌号中第一位数字的含意烧结焊剂牌号中第一位数字的含意42 常用国产烧结焊剂的特点及用途常用国产烧结焊剂的特点及用途43 目目前前我我国国生生产产的的焊焊剂剂大大部部分分是是熔熔炼炼焊焊剂剂,,有有3030余余个个品品种种,,其其中中HJ431HJ431的产量占熔炼焊剂总产量的的产量占熔炼焊剂总产量的8080%左右。

      %左右1 1 低低碳碳钢钢焊焊接接结结构构常常用用H08AH08A或或H08MnAH08MnA焊焊丝丝,,一一般般选选用用高高锰锰高高硅硅焊焊剂剂,,通通过过焊焊剂剂可可向向焊焊缝缝金金属属中中过过渡渡一一定定的的SiSi、、MnMn元元素素,,焊缝金属具有良好的综合力学性能焊缝金属具有良好的综合力学性能2 2 无无锰锰、、低低锰锰或或中中锰锰焊焊剂剂时时,,则则采采用用高高锰锰焊焊丝丝( (如如H08MnA)H08MnA)或或某些合金钢焊丝某些合金钢焊丝3 3 焊接低合金钢结构时,应选用中性或碱性焊剂焊接低合金钢结构时,应选用中性或碱性焊剂当当焊焊接接强强度度级级别别高高而而低低温温韧韧性性好好的的低低合合金金钢钢时时,,须须选选用用碱碱度度较高的焊剂较高的焊剂三)焊剂的选用(三)焊剂的选用44 1 1 1 1 焊焊焊焊剂剂剂剂应应应应具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的冶冶冶冶金金金金性性性性能能能能 焊焊焊焊接接接接时时时时配配配配合合合合适适适适当当当当的的的的焊焊焊焊丝丝丝丝及及及及合合合合理理理理的的的的焊焊焊焊接接接接工工工工艺艺艺艺,,,,焊焊焊焊缝缝缝缝金金金金属属属属应应应应能能能能得得得得到到到到适适适适宜宜宜宜的的的的化化化化学学学学成成成成分分分分及及及及良良良良好好好好的的的的力力力力学学学学性能,以及较强的抗气孔、抗裂纹的能力。

      性能,以及较强的抗气孔、抗裂纹的能力性能,以及较强的抗气孔、抗裂纹的能力性能,以及较强的抗气孔、抗裂纹的能力2 2 2 2 焊焊焊焊剂剂剂剂应应应应具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的工工工工艺艺艺艺性性性性能能能能 电电电电弧弧弧弧燃燃燃燃烧烧烧烧稳稳稳稳定定定定,,,,熔熔熔熔渣渣渣渣具具具具有有有有适适适适宜宜宜宜的的的的熔熔熔熔点点点点、、、、粘粘粘粘度度度度和和和和表表表表面面面面张张张张力力力力焊焊焊焊缝缝缝缝表表表表面面面面成成成成形形形形良良良良好好好好、、、、脱脱脱脱渣渣渣渣容容容容易易易易、、、、以以以以及产生的有毒气体少及产生的有毒气体少及产生的有毒气体少及产生的有毒气体少3 3 3 3 焊焊焊焊剂剂剂剂颗颗颗颗粒粒粒粒度度度度应应应应符符符符合合合合要要要要求求求求 普普普普通通通通颗颗颗颗粒粒粒粒度度度度的的的的焊焊焊焊剂剂剂剂,,,,粒粒粒粒度度度度为为为为40~840~840~840~8目目目目40404040目目目目以以以以下下下下的的的的细细细细粒粒粒粒不不不不得得得得大大大大于于于于5 5 5 5%%%%8 8 8 8目目目目以以以以上上上上的的的的粗粗粗粗粒粒粒粒不不不不得得得得大大大大于于于于2 2 2 2%%%%。

      细细细细颗颗颗颗粒粒粒粒度度度度的的的的焊焊焊焊剂剂剂剂,,,,粒粒粒粒度度度度为为为为60~1460~1460~1460~14目目目目,,,,60606060目目目目以以以以下下下下的的的的细细细细粒粒粒粒不不不不得得得得大大大大于于于于5 5 5 5%,%,%,%,14141414目以上的粗粒不得大于目以上的粗粒不得大于目以上的粗粒不得大于目以上的粗粒不得大于2 2 2 2%4 4 4 4 焊剂含水量不得大于焊剂含水量不得大于焊剂含水量不得大于焊剂含水量不得大于0.100.100.100.10%5 5 5 5 夹杂物的含量不得大于夹杂物的含量不得大于夹杂物的含量不得大于夹杂物的含量不得大于0.300.300.300.30%%%%6 6 6 6 硫量不得大于硫量不得大于硫量不得大于硫量不得大于0.0600.0600.0600.060%;磷量不得大于%;磷量不得大于%;磷量不得大于%;磷量不得大于0.0800.0800.0800.080%%%%2.3￿对焊剂的质量要求45 (一)熔炼焊剂(一)熔炼焊剂 1 1、高、高SiSi焊剂焊剂 以硅酸盐为主的焊以硅酸盐为主的焊剂,焊剂中含剂,焊剂中含SiOSiO2 2   30% 30%。

      图图2-62-6,焊剂中,焊剂中SiO2SiO2浓度对焊缝浓度对焊缝 金属金属SiSi增量的影响增量的影响焊缝中焊缝中SiSi的原始含量:的原始含量:1—01—0,,2—0.3% 2—0.3% 可向焊缝金属中过可向焊缝金属中过渡渡SiSi 2.4￿焊剂的性能及用途46 根据焊剂含根据焊剂含MnOMnO数量:数量:高高MnMn焊剂,中焊剂,中MnMn焊剂,低焊剂,低MnMn焊剂,无焊剂,无MnMn焊剂焊剂 图图2-7 2-7 焊剂中焊剂中MnOMnO浓度对焊缝浓度对焊缝MnMn含量的影响含量的影响 [Mn][Mn]0 0——焊丝中焊丝中MnMn原始含量原始含量,[Mn],[Mn]w w——焊缝中含焊缝中含MnMn量量,[Si]w —,[Si]w —焊缝中含焊缝中含SiSi量量2.4￿焊剂的性能及用途47 焊接低碳钢或某些合金钢时,焊剂与焊丝的配合:焊接低碳钢或某些合金钢时,焊剂与焊丝的配合: ((1 1)高)高SiSi低低MnMn或无或无MnMn焊剂焊剂/ /高高MnMn焊丝(焊丝(Mn=1.5%Mn=1.5% 1.9%1.9%)) ((2 2)高)高SiSi中中MnMn焊剂焊剂/ /含含MnMn焊丝(焊丝(Mn=0.8%Mn=0.8% 1.1%1.1%)) ((3 3)高)高SiSi高高MnMn焊剂焊剂/ /低碳钢焊丝或含低碳钢焊丝或含MnMn焊丝焊丝 应用最广泛的配合方式应用最广泛的配合方式 2.4￿焊剂的性能及用途48 2 2 中硅焊剂中硅焊剂 Ø含含SiOSiO2 2的数量较少,碱性氧化物的数量较少,碱性氧化物CaOCaO或或MgOMgO的含量较多,碱度较的含量较多,碱度较高。

      大多数中硅焊剂属于弱氧化性焊剂,焊缝金属含氧量较低,高大多数中硅焊剂属于弱氧化性焊剂,焊缝金属含氧量较低,所以焊缝的韧性高所以焊缝的韧性高Ø这类焊剂配合适当的焊丝可用于焊接合金结构钢中硅焊剂的这类焊剂配合适当的焊丝可用于焊接合金结构钢中硅焊剂的焊缝金属含氢量较高,对于提高焊缝金属抗冷裂纹的能力是很焊缝金属含氢量较高,对于提高焊缝金属抗冷裂纹的能力是很不利的Ø加入相当数量的加入相当数量的FeOFeO,提高焊剂的氧化性,减少焊缝金属的含,提高焊剂的氧化性,减少焊缝金属的含氢量3 3 低硅焊剂低硅焊剂 焊剂是由焊剂是由CaOCaO、、A1A12 2O O3 3、、MgOMgO、、CaFCaF2 2等组成焊剂对于金属基本上等组成焊剂对于金属基本上没有氧化作用配合相应焊丝可用来焊接高合金钢,如不锈钢、没有氧化作用配合相应焊丝可用来焊接高合金钢,如不锈钢、热强钢等热强钢等2.4￿焊剂的性能及用途49 u(1)(1)可以连续生产,劳动条件较好,成本低可以连续生产,劳动条件较好,成本低u(2)(2)焊焊剂剂碱碱度度可可在在较较大大范范围围内内调调节节具具有有良良好好的的稳稳弧弧性性及及脱脱渣渣性,并可交直流两用,烟尘量也很小。

      性,并可交直流两用,烟尘量也很小u(3)(3)由由于于烧烧结结焊焊剂剂碱碱度度高高,,冶冶金金效效果果好好,,能能获获得得较较好好强强度度、、塑塑性和韧性的配合性和韧性的配合u(4)(4)可加入脱氧剂及其它合金,比熔炼焊剂更好的抗锈能力可加入脱氧剂及其它合金,比熔炼焊剂更好的抗锈能力u(5)(5)松松装装密密度度较较小小,,焊焊剂剂消消耗耗量量较较少少可可以以采采用用大大的的焊焊接接电电流流值,焊接速度高,适用于多丝大电流高速自动埋弧焊工艺值,焊接速度高,适用于多丝大电流高速自动埋弧焊工艺u(6)(6)烧结焊剂颗粒圆滑,在管道中输送和回收焊剂时阻力较小烧结焊剂颗粒圆滑,在管道中输送和回收焊剂时阻力较小u(7)(7)缺缺点点是是吸吸潮潮性性较较大大焊焊缝缝成成分分易易随随焊焊接接工工艺艺参参数数变变化化而而波波动二)烧结焊剂(二)烧结焊剂 2.4￿焊剂的性能及用途50 (二)烧结焊剂(二)烧结焊剂 ((1 1))SJ101 SJ101 氟碱型烧结焊剂,属于碱性焊剂氟碱型烧结焊剂,属于碱性焊剂 灰色圆形颗粒状灰色圆形颗粒状焊剂成分为:焊剂成分为:((SiOSiO2 2+TiO+TiO2 2))=25%=25%,, ((CaO+MgOCaO+MgO))=30%=30%,, ((AlAl2 2O O3 3+MnO+MnO))=25%=25%,, CaFCaF2 2=20%=20%。

      配合配合H08MnAH08MnA、、H08MnMoAH08MnMoA、、H08Mn2MoAH08Mn2MoA、、H10Mn2H10Mn2等焊丝等焊丝可焊接多种低合金结构钢,用于锅炉、压力容器以及可焊接多种低合金结构钢,用于锅炉、压力容器以及管道等重要结构,焊缝金属具有较高的低温冲击韧度管道等重要结构,焊缝金属具有较高的低温冲击韧度用于多丝埋弧焊,特别适用于大直径容器的双面单道用于多丝埋弧焊,特别适用于大直径容器的双面单道焊焊 2.4￿焊剂的性能及用途51 ((2 2))SJ301 SJ301 硅钙型烧结焊剂,属于中性焊剂硅钙型烧结焊剂,属于中性焊剂黑色圆形颗粒状黑色圆形颗粒状焊剂成分为:焊剂成分为:((SiOSiO2 2+TiO+TiO2 2))=40%=40%,,((CaO+MgOCaO+MgO))=25%=25%,(,(AlAl2 2O O3 3+MnO+MnO))=25%=25%,,CaFCaF2 2=10%=10% 配合配合H08MnAH08MnA、、H08MnMoAH08MnMoA、、H10Mn2H10Mn2等焊丝可焊等焊丝可焊接普通结构钢、锅炉钢、管线钢等。

      可用于多丝接普通结构钢、锅炉钢、管线钢等可用于多丝快速焊接,特别适用于双面单道焊快速焊接,特别适用于双面单道焊 属于短渣,可焊接小直径的管线属于短渣,可焊接小直径的管线 2.4￿焊剂的性能及用途52 03焊￿￿丝PART THREE53 3.1￿焊丝的种类惰性气体保护焊惰性气体保护焊 TIG,,MIG焊焊丝丝实芯焊丝实芯焊丝药芯焊丝药芯焊丝埋弧焊、电渣焊埋弧焊、电渣焊气体保护焊气体保护焊自保护焊自保护焊活性气体保护焊(活性气体保护焊(MAG))CO2、、CO2++O2,,CO2++Ar埋弧焊埋弧焊气体保护焊(气体保护焊(CO2焊,焊,CO2++Ar焊)焊)自保护焊自保护焊54 3.2￿焊丝的型号与牌号 1 实芯焊丝牌号实芯焊丝牌号          “H”表示焊接用实芯焊丝;后面表示焊接用实芯焊丝;后面一位或二位数字表示一位或二位数字表示含碳含碳量;其它合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同量;其它合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同 “A”表示表示硫、磷含量要求低的优质钢硫、磷含量要求低的优质钢,,“E”表示表示硫、磷含量要硫、磷含量要求特别低的特优质钢求特别低的特优质钢。

      55 3.2￿焊丝的型号与牌号2 实芯实芯焊丝型号焊丝型号“ER”表示焊丝,表示焊丝,ER后面的后面的两位数字两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度,表示熔敷金属的最低抗拉强度,短划短划“-”后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号如还附加其它化学元素时,直接用元素符号表示,并以短如还附加其它化学元素时,直接用元素符号表示,并以短划划“-”与前面数字分开与前面数字分开56 3.2￿焊丝的型号与牌号3 3 实芯埋弧焊焊丝的选用实芯埋弧焊焊丝的选用实芯埋弧焊焊丝的选用实芯埋弧焊焊丝的选用(1)(1)低碳钢和低合金钢用焊丝低碳钢和低合金钢用焊丝低碳钢和低合金钢用焊丝低碳钢和低合金钢用焊丝     有如下三类:有如下三类:有如下三类:有如下三类: (a)(a)低低低低锰锰锰锰焊焊焊焊丝丝丝丝( (如如如如H08A)H08A)::::配配配配合合合合高高高高锰锰锰锰焊焊焊焊剂剂剂剂用用用用于于于于低低低低碳碳碳碳钢钢钢钢及及及及强强强强度度度度较较较较低低低低的低合金钢焊接的低合金钢焊接的低合金钢焊接的低合金钢焊接 (b)(b)中中中中锰锰锰锰焊焊焊焊丝丝丝丝( (如如如如H08MnAH08MnA、、、、H10MnSi)H10MnSi)::::主主主主要要要要用用用用于于于于低低低低合合合合金金金金钢钢钢钢焊焊焊焊接,也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接。

      接,也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接接,也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接接,也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接 (c)(c)高锰焊丝高锰焊丝高锰焊丝高锰焊丝( (如如如如H10Mn2H10Mn2、、、、H08Mn2Si)H08Mn2Si):用于低合金钢焊接用于低合金钢焊接用于低合金钢焊接用于低合金钢焊接                         焊焊焊焊接接接接超超超超低低低低碳碳碳碳不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢时时时时,,,,应应应应采采采采用用用用相相相相应应应应的的的的超超超超低低低低碳碳碳碳焊焊焊焊丝丝丝丝,,,,如如如如H00Crl9Ni9H00Crl9Ni9等等等等焊焊焊焊剂剂剂剂可可可可采采采采用用用用熔熔熔熔炼炼炼炼型型型型或或或或烧烧烧烧结结结结型型型型,,,,要要要要求求求求焊焊焊焊剂剂剂剂的的的的氧氧氧氧化化化化性要小,以减少合金元素的烧损性要小,以减少合金元素的烧损性要小,以减少合金元素的烧损性要小,以减少合金元素的烧损57 3.2￿焊丝的型号与牌号(2)高强钢用焊丝高强钢用焊丝                     含含含含 Mn1Mn1%%%% 以以以以 上上上上 ,,,, Mo Mo 0.30.3%%%% -0.8-0.8%%%% ,,,, 如如如如 H08MnMoAH08MnMoA、、、、    H08Mn2MoAH08Mn2MoA,用于强度较高的低合金高强钢焊接,用于强度较高的低合金高强钢焊接,用于强度较高的低合金高强钢焊接,用于强度较高的低合金高强钢焊接。

                           根根根根据据据据高高高高强强强强钢钢钢钢的的的的成成成成分分分分及及及及使使使使用用用用性性性性能能能能要要要要求求求求,,,,还还还还可可可可在在在在焊焊焊焊丝丝丝丝中中中中加加加加入入入入NiNi、、、、CrCr、、、、V V及及及及ReRe等等等等元素,提高焊缝性能元素,提高焊缝性能元素,提高焊缝性能元素,提高焊缝性能                     590MPa590MPa级级级级的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝金金金金属属属属多多多多采采采采用用用用Mn-MoMn-Mo系系系系焊焊焊焊丝丝丝丝,,,,如如如如H08MnMoAH08MnMoA、、、、H08Mn2MoAH08Mn2MoA、、、、H10Mn2MoH10Mn2Mo等;等;等;等;                     690-780 690-780 MPaMPa级级级级的的的的焊焊焊焊缝缝缝缝多多多多采采采采用用用用Mn-Cr-MoMn-Cr-Mo系系系系、、、、Mn-Ni-MoMn-Ni-Mo系系系系或或或或Mn-Ni-Cr-MoMn-Ni-Cr-Mo系系系系焊焊焊焊丝丝丝丝;;;;当当当当焊焊焊焊缝缝缝缝韧韧韧韧性性性性要要要要求求求求较较较较高高高高时时时时,,,,采采采采用用用用含含含含NiNi的的的的焊焊焊焊丝丝丝丝,,,,如如如如H08CrNi2MoAH08CrNi2MoA等等等等。

      焊焊焊焊接接接接690 690 MPaMPa级级级级以以以以下下下下的的的的钢钢钢钢种种种种时时时时,,,,可可可可采采采采用用用用熔熔熔熔炼炼炼炼焊焊焊焊剂剂剂剂和和和和烧烧烧烧结结结结焊焊焊焊剂剂剂剂;;;;焊焊焊焊接接接接780 780 MPaMPa级级级级高高高高强强强强度度度度钢钢钢钢时时时时,,,,为为为为了了了了得得得得到到到到高高高高韧韧韧韧性性性性,,,,最最最最好采用烧结焊剂好采用烧结焊剂好采用烧结焊剂好采用烧结焊剂3)(3)不锈钢用焊丝不锈钢用焊丝不锈钢用焊丝不锈钢用焊丝                           采采采采用用用用的的的的焊焊焊焊丝丝丝丝成成成成分分分分要要要要与与与与被被被被焊焊焊焊接接接接的的的的不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢成成成成分分分分基基基基本本本本一一一一致致致致焊焊焊焊接接接接铬铬铬铬不不不不锈锈锈锈钢钢钢钢时时时时,,,,可可可可采采采采用用用用H0Cr14H0Cr14、、、、H1Cr13H1Cr13、、、、H1Cr17H1Cr17等等等等焊焊焊焊丝丝丝丝;;;;焊焊焊焊接接接接铬铬铬铬- -镍镍镍镍不锈钢时,可采用不锈钢时,可采用不锈钢时,可采用不锈钢时,可采用H0Cr19Ni9H0Cr19Ni9、、、、H0Cr19Ni9TiH0Cr19Ni9Ti等焊丝。

      等焊丝58 3.2￿焊丝的型号与牌号三、药芯焊丝三、药芯焊丝 药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同的截面药芯焊丝是将药粉包在薄钢带内卷成不同的截面形状经轧拔加工制成的焊丝形状经轧拔加工制成的焊丝          药芯焊丝也称为药芯焊丝也称为粉芯焊丝、管状焊丝或折叠焊丝粉芯焊丝、管状焊丝或折叠焊丝,,用于气体保护焊、埋弧焊和自保护焊,是一种很有发用于气体保护焊、埋弧焊和自保护焊,是一种很有发展前途的焊接材料展前途的焊接材料 与实芯焊丝相比,药芯焊丝由于具有工艺性好、与实芯焊丝相比,药芯焊丝由于具有工艺性好、飞溅小、焊缝成形美观、可采用大电流进行全位置焊飞溅小、焊缝成形美观、可采用大电流进行全位置焊接和熔敷效率高等优点接和熔敷效率高等优点 59 3.2￿焊丝的型号与牌号(一)药芯焊丝的种类与特性(一)药芯焊丝的种类与特性1 根据焊丝结构,药芯焊丝可分有缝焊丝和无缝焊丝无缝焊根据焊丝结构,药芯焊丝可分有缝焊丝和无缝焊丝无缝焊丝可镀铜,性能好、成本低,成为今后发展方向丝可镀铜,性能好、成本低,成为今后发展方向2 根据是否有保护气体,药芯焊丝可分为气体保护焊丝和自保根据是否有保护气体,药芯焊丝可分为气体保护焊丝和自保护焊。

      护焊3 根据药芯焊丝内层填料粉剂中有无造渣剂,可分为根据药芯焊丝内层填料粉剂中有无造渣剂,可分为“药粉型药粉型”(有造渣剂有造渣剂)焊丝和焊丝和“金属粉型金属粉型”(无造渣剂无造渣剂)焊丝;焊丝;4 按照渣的碱度,可分为钛型按照渣的碱度,可分为钛型(酸性渣酸性渣)、钛钙型、钛钙型(中性或弱碱性中性或弱碱性渣渣)和钙型和钙型(碱性渣碱性渣)焊丝5 药芯焊丝的截面形状:分为简单断面的药芯焊丝的截面形状:分为简单断面的“O”形和复杂断面形和复杂断面的折叠形两类,折叠形又可分为梅花形、的折叠形两类,折叠形又可分为梅花形、T形、形、E形和中间填形和中间填丝形等60 药芯焊丝的截面形状 a) O型 b) 梅花型 c) T型 d) E型 e) 双层药芯3.2￿焊丝的型号与牌号61 (二)药芯焊丝的型号与牌号(二)药芯焊丝的型号与牌号3.2￿焊丝的型号与牌号62 (二)药芯焊丝的型号与牌号(二)药芯焊丝的型号与牌号 1 药芯焊丝的型号药芯焊丝的型号 根据根据GB10045-88的规定,药芯焊丝型号由焊丝类型代号和焊缝的规定,药芯焊丝型号由焊丝类型代号和焊缝金属的力学性能两部分组成。

      金属的力学性能两部分组成EF”表示药芯焊丝代号,表示药芯焊丝代号,第一位数字第一位数字表示适用的焊接位置:表示适用的焊接位置:“0”表示表示用于平焊和横焊用于平焊和横焊,,“1”表示用于表示用于全位置焊全位置焊代号后面的第二位数字或字母为分类代号面的第二位数字或字母为分类代号后后用四位数字表示焊缝的力学性能:用四位数字表示焊缝的力学性能:前两位数字表示最小抗拉强度;前两位数字表示最小抗拉强度;后两位数字表示冲击吸收功,其中第一位数为后两位数字表示冲击吸收功,其中第一位数为冲击吸收功不小冲击吸收功不小于于27J所对应的试验温度所对应的试验温度,第二位数为,第二位数为冲击吸收功不小于冲击吸收功不小于47J所所对应的试验温度对应的试验温度3.2￿焊丝的型号与牌号63 药芯焊丝分类及类型代号焊缝金 属强度系列 焊缝金属冲击吸收功(V型缺口)64 2 药芯焊丝的牌号药芯焊丝的牌号 “Y”表示药芯焊丝,表示药芯焊丝,   第二个字母及第一、二、三位数字与焊条编制方法相同;第二个字母及第一、二、三位数字与焊条编制方法相同;“-”后面的数字表示焊接时的保护方法;药芯焊丝有特殊性能和后面的数字表示焊接时的保护方法;药芯焊丝有特殊性能和用途时,在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母用途时,在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母(一般不超过两个一般不超过两个)。

      药芯焊丝牌号药芯焊丝牌号“-”后面数字的含意后面数字的含意3.2￿焊丝的型号与牌号65 (三)药芯焊丝的选用(三)药芯焊丝的选用1 低碳钢及高强钢用药芯焊丝低碳钢及高强钢用药芯焊丝      属于钛型渣系,焊接工艺性好、焊接生产率高,主要用于造属于钛型渣系,焊接工艺性好、焊接生产率高,主要用于造船、桥梁、建筑、车辆制造等部门船、桥梁、建筑、车辆制造等部门2 不锈钢用药芯焊丝不锈钢用药芯焊丝      不锈钢药芯焊丝的品种已有不锈钢药芯焊丝的品种已有20余种,除铬镍系不锈钢药芯焊余种,除铬镍系不锈钢药芯焊丝外,还有铬系不锈钢药芯焊丝焊丝直径有丝外,还有铬系不锈钢药芯焊丝焊丝直径有0.8、、1.2、、1.6mm等,可满足不锈钢薄板、中板及厚板的焊接需要所采等,可满足不锈钢薄板、中板及厚板的焊接需要所采用的保护气体多数为用的保护气体多数为CO2,也可采用,也可采用Ar+20%%~50%%CO2的混合的混合气体3 耐磨堆焊用药芯焊丝耐磨堆焊用药芯焊丝       为了增加耐磨性或使金属表面获得某些特殊性能,需要从为了增加耐磨性或使金属表面获得某些特殊性能,需要从焊丝中过渡一定量的合金元素,但是焊丝因含碳量和合金元素焊丝中过渡一定量的合金元素,但是焊丝因含碳量和合金元素较多;难于加工制造。

      较多;难于加工制造3.2￿焊丝的型号与牌号66 药芯焊丝药芯焊丝CO2堆焊和埋弧堆焊方法有:堆焊和埋弧堆焊方法有:(1)细丝细丝CO2药芯焊丝堆焊药芯焊丝堆焊 该方法焊接效率高,生产效率为手弧该方法焊接效率高,生产效率为手弧焊的焊的3-4倍,而且,焊接工艺性能优良,电弧稳定、飞溅小、脱倍,而且,焊接工艺性能优良,电弧稳定、飞溅小、脱渣容易、焊道成形美观这种方法只能通过药芯焊丝过渡合金元渣容易、焊道成形美观这种方法只能通过药芯焊丝过渡合金元素,故多用于合金成分不太高的堆焊层素,故多用于合金成分不太高的堆焊层2)药芯焊丝埋弧堆焊药芯焊丝埋弧堆焊 可以采用大直径可以采用大直径(3.2、、4.0mm)的药芯焊丝,的药芯焊丝,焊接电流大,焊接生产率明显提高当采用烧结焊剂时,还可通焊接电流大,焊接生产率明显提高当采用烧结焊剂时,还可通过焊剂过渡合金元素,使堆焊层得到更高的合金成分,合金含量过焊剂过渡合金元素,使堆焊层得到更高的合金成分,合金含量可在可在14%%-20%之间变化,以便得到不同的使用要求该法主要%之间变化,以便得到不同的使用要求该法主要用于堆焊轧制辊、送进辊、连铸辊等耐磨耐蚀部件用于堆焊轧制辊、送进辊、连铸辊等耐磨耐蚀部件。

      67 四、自保护药芯焊丝四、自保护药芯焊丝 自保护焊丝是指不需要外加保护气体或焊剂,就可进行自保护焊丝是指不需要外加保护气体或焊剂,就可进行电弧焊,从而获得合格焊缝的焊丝电弧焊,从而获得合格焊缝的焊丝       自保护药芯焊丝是把作为造渣、造气、脱氧作用的粉剂自保护药芯焊丝是把作为造渣、造气、脱氧作用的粉剂和金属粉置于钢皮之内,焊接时粉剂在电弧作用下变成熔渣和金属粉置于钢皮之内,焊接时粉剂在电弧作用下变成熔渣和气体,起到造渣和造气保护作用,不用另加气体保护和气体,起到造渣和造气保护作用,不用另加气体保护自保护药芯焊丝的熔敷效率明显比焊条高,野外施焊的灵活自保护药芯焊丝的熔敷效率明显比焊条高,野外施焊的灵活性和抗风能力优于其它气体保护焊,通常可在四级风力下施性和抗风能力优于其它气体保护焊,通常可在四级风力下施焊因为不需要保护气体,适于野外或高空作业,故多用于焊因为不需要保护气体,适于野外或高空作业,故多用于安装现场和建筑工地安装现场和建筑工地       自保护焊丝的焊缝金属塑、韧性,一般低于带辅助保护自保护焊丝的焊缝金属塑、韧性,一般低于带辅助保护气体的药芯焊丝气体的药芯焊丝。

              自保护焊丝目前主要用于低碳钢焊接结构,不宜用于焊自保护焊丝目前主要用于低碳钢焊接结构,不宜用于焊接重要结构此外,自保护焊丝施焊时烟尘较大,在狭窄空接重要结构此外,自保护焊丝施焊时烟尘较大,在狭窄空间作业时要注意加强通风换气间作业时要注意加强通风换气。

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