chapter 2 焊接材料.ppt

Chapter 2 welding consumables第二章 焊接材料焊接冶金学1Chapter 2 welding consumables本章内容本章内容l l焊条分类及制备l l焊条、焊剂及焊丝的型号和牌号l l典型焊条的冶金性能l l焊剂的性能用途l l气保焊丝和药芯焊丝焊条、焊剂、焊丝2Chapter 2 welding consumables概 述一一. 焊接材料及其作用焊接材料及其作用焊接时所消耗材料的通称包括焊条、焊丝、焊接时所消耗材料的通称包括焊条、焊丝、焊接时所消耗材料的通称包括焊条、焊丝、焊接时所消耗材料的通称包括焊条、焊丝、焊剂、气体等不同焊接工艺用焊接材料：焊剂、气体等不同焊接工艺用焊接材料：焊剂、气体等不同焊接工艺用焊接材料：焊剂、气体等不同焊接工艺用焊接材料：•焊条电弧焊：焊条焊条电弧焊：焊条焊条电弧焊：焊条焊条电弧焊：焊条•埋弧焊、电渣焊：焊丝（或板状电极）、焊剂埋弧焊、电渣焊：焊丝（或板状电极）、焊剂埋弧焊、电渣焊：焊丝（或板状电极）、焊剂埋弧焊、电渣焊：焊丝（或板状电极）、焊剂•气体保护焊：焊丝、保护气体（气体保护焊：焊丝、保护气体（气体保护焊：焊丝、保护气体（气体保护焊：焊丝、保护气体（ArAr、、、、COCO2 2等）等）等）等）1. 焊接材料焊接材料3Chapter 2 welding consumables2、焊接材料的作用、焊接材料的作用•焊条、焊丝是焊接回路的组成部分，既传导电焊条、焊丝是焊接回路的组成部分，既传导电焊条、焊丝是焊接回路的组成部分，既传导电焊条、焊丝是焊接回路的组成部分，既传导电流，又作为与焊件产生电弧的一个极。

流，又作为与焊件产生电弧的一个极流，又作为与焊件产生电弧的一个极流，又作为与焊件产生电弧的一个极•焊条、焊丝是填充金属的来源它们受热熔化焊条、焊丝是填充金属的来源它们受热熔化焊条、焊丝是填充金属的来源它们受热熔化焊条、焊丝是填充金属的来源它们受热熔化后，以滴状形式进入熔池，并与熔化的母材共后，以滴状形式进入熔池，并与熔化的母材共后，以滴状形式进入熔池，并与熔化的母材共后，以滴状形式进入熔池，并与熔化的母材共同组成焊缝同组成焊缝同组成焊缝同组成焊缝•药皮、焊剂及保护气体，是保证焊接质量及进药皮、焊剂及保护气体，是保证焊接质量及进药皮、焊剂及保护气体，是保证焊接质量及进药皮、焊剂及保护气体，是保证焊接质量及进行必要冶金反应的重要材料行必要冶金反应的重要材料行必要冶金反应的重要材料行必要冶金反应的重要材料焊接材料不仅影响焊接过程的稳定性、焊接接焊接材料不仅影响焊接过程的稳定性、焊接接头的性能和质量，同时也影响着焊接生产率头的性能和质量，同时也影响着焊接生产率4Chapter 2 welding consumables焊条电弧焊焊条电弧焊——焊接回路焊接回路5Chapter 2 welding consumables二、焊接材料的发展二、焊接材料的发展n18921892年年年年 俄国人斯拉维扬诺夫研究成功金属电俄国人斯拉维扬诺夫研究成功金属电俄国人斯拉维扬诺夫研究成功金属电俄国人斯拉维扬诺夫研究成功金属电弧焊弧焊弧焊弧焊n19041904年年年年 瑞典人凯吉尔伯格建立了世界上第一瑞典人凯吉尔伯格建立了世界上第一瑞典人凯吉尔伯格建立了世界上第一瑞典人凯吉尔伯格建立了世界上第一个焊条厂（个焊条厂（个焊条厂（个焊条厂（ESABESAB公司）公司）公司）公司）n19101910年年年年 瑞典人发明了矿物型瑞典人发明了矿物型瑞典人发明了矿物型瑞典人发明了矿物型厚药皮焊条厚药皮焊条厚药皮焊条厚药皮焊条n19171917年年年年 开始机械化方法压涂和生产焊条；开始机械化方法压涂和生产焊条；开始机械化方法压涂和生产焊条；开始机械化方法压涂和生产焊条；同期欧、美各国也对焊条药皮进行大量研究同期欧、美各国也对焊条药皮进行大量研究同期欧、美各国也对焊条药皮进行大量研究同期欧、美各国也对焊条药皮进行大量研究1. 世界焊接材料世界焊接材料(焊条焊条)的发展的发展6Chapter 2 welding consumablesn19191919年年年年 美国人发明用纸缠绕在焊芯上，提美国人发明用纸缠绕在焊芯上，提美国人发明用纸缠绕在焊芯上，提美国人发明用纸缠绕在焊芯上，提出了纤维素型焊条初型出了纤维素型焊条初型出了纤维素型焊条初型出了纤维素型焊条初型n19211921年年年年 英国提出用大理石－莹石制造焊条英国提出用大理石－莹石制造焊条英国提出用大理石－莹石制造焊条英国提出用大理石－莹石制造焊条药皮药皮药皮药皮n19271927年年年年 美国开始机械化方式大量生产焊条，美国开始机械化方式大量生产焊条，美国开始机械化方式大量生产焊条，美国开始机械化方式大量生产焊条，出现了许多新型药皮焊条出现了许多新型药皮焊条出现了许多新型药皮焊条出现了许多新型药皮焊条n19641964年年年年 日本成功研制日本成功研制日本成功研制日本成功研制“ “无害无害无害无害” ”焊条，又开焊条，又开焊条，又开焊条，又开发低尘焊条，超低氢焊条和难吸潮焊条发低尘焊条，超低氢焊条和难吸潮焊条发低尘焊条，超低氢焊条和难吸潮焊条发低尘焊条，超低氢焊条和难吸潮焊条7Chapter 2 welding consumables2.2.我国焊接材料发展我国焊接材料发展我国焊接材料发展我国焊接材料发展第一阶段：建国初期至第一阶段：建国初期至第一阶段：建国初期至第一阶段：建国初期至19651965年，这个阶段主要年，这个阶段主要年，这个阶段主要年，这个阶段主要是手工电弧焊焊条白手起家、发展阶段是手工电弧焊焊条白手起家、发展阶段是手工电弧焊焊条白手起家、发展阶段是手工电弧焊焊条白手起家、发展阶段第二阶段：第二阶段：第二阶段：第二阶段：19661966－－－－19901990年年年年 主要是手工电弧焊主要是手工电弧焊主要是手工电弧焊主要是手工电弧焊条迅速发展和完善的阶段条迅速发展和完善的阶段条迅速发展和完善的阶段条迅速发展和完善的阶段第三阶段：第三阶段：第三阶段：第三阶段：19901990－－－－20052005年年年年 主要是调整产品结主要是调整产品结主要是调整产品结主要是调整产品结构、开发优质高效焊接材料构、开发优质高效焊接材料构、开发优质高效焊接材料构、开发优质高效焊接材料8Chapter 2 welding consumables三、焊接材料的生产与消耗三、焊接材料的生产与消耗我国焊接材料产量统计（万吨）年份年份焊条焊条实心焊丝实心焊丝药芯焊丝药芯焊丝埋弧焊丝埋弧焊丝年总产量年总产量自动化率自动化率%%1995199555.055.0(87%)(87%)5.65.60.050.052.32.362.9562.9520201997199772.572.5(89%)(89%)5.65.60.100.103.553.5581.4081.4019191998199887.087.0(86%)(86%)7.07.00.300.305.05.099.4099.40202019991999~90~90(84%)(84%)~10~100.300.305.05.0105.3105.3232320002000~90~90(82%)(82%)~11~110.400.406.06.0107.4107.425259Chapter 2 welding consumables我国焊条和焊丝产量统计(2000~2005)万吨增长速度（万吨/年）焊条：13.3CO2：8药芯：1.1预计2009年（万顿）焊条：220CO2：90药芯：1110Chapter 2 welding consumables 6161家大中型工厂耗用焊材的比例家大中型工厂耗用焊材的比例51%31%9%9%24691t电渣焊丝0.004%12Chapter 2 welding consumablesCO2焊丝用量/CO2焊丝+焊条总重量企业类型与CO2焊丝用量的关系13Chapter 2 welding consumables14Chapter 2 welding consumables药芯焊丝实芯焊丝埋弧焊丝电焊条日本焊接材料的变迁日本焊接材料的变迁15Chapter 2 welding consumables 日本焊接材料总产量及各种材料的产量统计日本焊接材料总产量及各种材料的产量统计510152025万吨017Chapter 2 welding consumables各国焊接材料比较各国焊接材料比较0.2%18Chapter 2 welding consumables各国自动化水平对比各国自动化水平对比19Chapter 2 welding consumables目前许多工业发达国家焊接生产发展很快，焊接目前许多工业发达国家焊接生产发展很快，焊接结构用钢量已达钢产量的结构用钢量已达钢产量的50%左右，生产中每吨左右，生产中每吨钢材所需的焊接材料大体为钢材所需的焊接材料大体为3~5kg。

随着焊接过程机械化和自动化的发展，焊丝及保随着焊接过程机械化和自动化的发展，焊丝及保护气体在焊接材料中所占比例迅速提高，而焊条护气体在焊接材料中所占比例迅速提高，而焊条所占比例不断降低所占比例不断降低我国焊接材料产品的构成比例还不尽合理我国焊接材料产品的构成比例还不尽合理2005年焊条产量年焊条产量170万万t，，CO2焊丝产量焊丝产量60万万t，药芯焊，药芯焊丝丝7万万t焊条产量占焊接材料总产量的比例很大焊条产量占焊接材料总产量的比例很大(~80%)，机械化和自动化水平有待提高机械化和自动化水平有待提高20Chapter 2 welding consumables2-1 电 焊 条电焊条是指在一定长度的金属丝表面均匀涂敷一层具有特殊作用涂料的手工电弧焊用焊接材料，简称焊条金属丝（焊芯）表面涂有适当厚度药皮的供手弧焊使用的熔化电极)焊条是一种消耗量大、品种繁多的工业产品，广泛应用于机械制造、造船、建筑、石油化工、桥梁、锅炉及压力容器等工业领域金属丝涂料21Chapter 2 welding consumables一．焊条的分类一．焊条的分类( (一一一一) ) 按焊条用途分按焊条用途分按焊条用途分按焊条用途分(1) (1) 结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条(2) (2) 钼和铬钼耐热钢焊条钼和铬钼耐热钢焊条钼和铬钼耐热钢焊条钼和铬钼耐热钢焊条(3) (3) 不锈钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条(4) (4) 堆焊焊条堆焊焊条堆焊焊条堆焊焊条(5) (5) 低温钢焊条低温钢焊条低温钢焊条低温钢焊条(6) (6) 铸铁焊条铸铁焊条铸铁焊条铸铁焊条(7) (7) 镍及镍合金焊条镍及镍合金焊条镍及镍合金焊条镍及镍合金焊条(8) (8) 铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条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铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条(10) (10) 特殊用途焊条特殊用途焊条特殊用途焊条特殊用途焊条可从用途、熔渣碱度、药皮类型等不同角度分类可从用途、熔渣碱度、药皮类型等不同角度分类.22Chapter 2 welding consumables(1) (1) 结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条结构钢焊条 主要用于焊接碳钢和低合金钢。

主要用于焊接碳钢和低合金钢主要用于焊接碳钢和低合金钢主要用于焊接碳钢和低合金钢2) (2) 钼和铬钼耐热钢焊条钼和铬钼耐热钢焊条钼和铬钼耐热钢焊条钼和铬钼耐热钢焊条 焊接焊接焊接焊接P P和和和和MM耐热钢3) (3) 不锈钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条 焊接不锈钢和热强钢焊接不锈钢和热强钢焊接不锈钢和热强钢焊接不锈钢和热强钢4) (4) 堆焊焊条堆焊焊条堆焊焊条堆焊焊条 主要用于堆焊，以获得具有热硬性、主要用于堆焊，以获得具有热硬性、主要用于堆焊，以获得具有热硬性、主要用于堆焊，以获得具有热硬性、耐磨性和耐蚀性堆焊层耐磨性和耐蚀性堆焊层耐磨性和耐蚀性堆焊层耐磨性和耐蚀性堆焊层5) (5) 低温钢焊条低温钢焊条低温钢焊条低温钢焊条 焊接低温下工作的结构焊接低温下工作的结构焊接低温下工作的结构焊接低温下工作的结构6) (6) 铸铁焊条铸铁焊条铸铁焊条铸铁焊条 焊补铸铁构件焊补铸铁构件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镍合金焊条镍及镍合金焊条 焊接镍及高镍合金，也可用于焊接镍及高镍合金，也可用于焊接镍及高镍合金，也可用于焊接镍及高镍合金，也可用于异种金属的焊接及堆焊。

异种金属的焊接及堆焊异种金属的焊接及堆焊异种金属的焊接及堆焊8) (8) 铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条 焊接铜及铜合金焊接铜及铜合金焊接铜及铜合金焊接铜及铜合金(9) (9) 铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条 焊接铝及铝合金焊接铝及铝合金焊接铝及铝合金焊接铝及铝合金(10) (10) 特殊用途焊条特殊用途焊条特殊用途焊条特殊用途焊条 水下焊接等特殊场合水下焊接等特殊场合水下焊接等特殊场合水下焊接等特殊场合23Chapter 2 welding consumables( (二二二二) )按焊接熔渣的碱度分按焊接熔渣的碱度分按焊接熔渣的碱度分按焊接熔渣的碱度分1、酸性焊条、酸性焊条药皮中含有大量药皮中含有大量SiO2,TiO2等酸性氧化物，等酸性氧化物，B<1•工艺性能好，电弧柔和、飞溅小，熔渣流动性好工艺性能好，电弧柔和、飞溅小，熔渣流动性好,易脱渣，焊缝外观美观、波纹细密易脱渣，焊缝外观美观、波纹细密 ；可以采用交、；可以采用交、直流电源施焊；对铁锈、油污等敏感性低直流电源施焊；对铁锈、油污等敏感性低。

•药皮含较多氧化物（药皮含较多氧化物（FeO、、SiO2、、TiO2），熔渣），熔渣氧化性强，合金元素烧损较多，焊缝金属含氧化性强，合金元素烧损较多，焊缝金属含O、、H多，塑性和韧性较差（力学性能差）多，塑性和韧性较差（力学性能差） 典型酸性焊条为典型酸性焊条为E4303(J422)24Chapter 2 welding consumables2、碱性焊条、碱性焊条•熔敷金属含氢量低，故又称为低氢焊条熔敷金属含氢量低，故又称为低氢焊条焊缝金焊缝金属具有较高的塑性和韧性以及较好的抗裂性能属具有较高的塑性和韧性以及较好的抗裂性能•工艺性能工艺性能(包括稳弧性、脱渣性、飞溅等包括稳弧性、脱渣性、飞溅等)较差，较差，一般要求采用直流电源反接法焊接；对锈、水、一般要求采用直流电源反接法焊接；对锈、水、油污的敏感性大油污的敏感性大, 易出气孔；有毒气体和烟尘多易出气孔；有毒气体和烟尘多.•碱性焊条一般用于重要的焊接结构，如承受动载碱性焊条一般用于重要的焊接结构，如承受动载或刚性较大的结构典型焊条：或刚性较大的结构典型焊条：E5015(J507) 焊条药皮中含有大量的大理石、莹石等碱性造渣焊条药皮中含有大量的大理石、莹石等碱性造渣物，并含有一定数量的脱氧剂和合金剂，物，并含有一定数量的脱氧剂和合金剂，B>1 。

25Chapter 2 welding consumables( (三三三三) )按焊条药皮的类型按焊条药皮的类型按焊条药皮的类型按焊条药皮的类型氧化钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维氧化钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维氧化钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维氧化钛型、钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维素型、低氢型、石墨型等素型、低氢型、石墨型等素型、低氢型、石墨型等素型、低氢型、石墨型等四四) 按焊条性能分按焊条性能分按性能分类的焊条，都是根据其特殊使用性能而按性能分类的焊条，都是根据其特殊使用性能而制造的专用焊条，如超低氢焊条、低尘低毒焊条、制造的专用焊条，如超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉立向下焊条、躺焊焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等26Chapter 2 welding consumables焊条产品焊条产品27Chapter 2 welding consumables1 1、焊条的型号、焊条的型号、焊条的型号、焊条的型号 二、焊条的型号与牌号 焊条的型号：按国家有关标准与国际标准确定。

焊条的型号：按国家有关标准与国际标准确定焊条的型号：按国家有关标准与国际标准确定焊条的型号：按国家有关标准与国际标准确定国家标准规定的焊条型号是根据熔敷金属的抗拉国家标准规定的焊条型号是根据熔敷金属的抗拉国家标准规定的焊条型号是根据熔敷金属的抗拉国家标准规定的焊条型号是根据熔敷金属的抗拉强度、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类等进强度、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类等进强度、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类等进强度、药皮类型、焊接位置和焊接电流种类等进行划分的行划分的行划分的行划分的•字母字母字母字母“ “E E” ”表示焊条；表示焊条；表示焊条；表示焊条；•第一、二位表示熔敷金属抗拉强度最小值第一、二位表示熔敷金属抗拉强度最小值第一、二位表示熔敷金属抗拉强度最小值第一、二位表示熔敷金属抗拉强度最小值(kgf/mm(kgf/mm2 2) )碳钢和低合金钢焊条型号编制方法：碳钢和低合金钢焊条型号编制方法：碳钢和低合金钢焊条型号编制方法：碳钢和低合金钢焊条型号编制方法：28Chapter 2 welding consumablesØ碳钢焊条：碳钢焊条：E43、、E50系列，熔敷金属抗拉强度分别为系列，熔敷金属抗拉强度分别为σb≥420、、490MPa（（43、、50kgf/mm2））Ø低合金钢焊条：低合金钢焊条：E50、、E55、、E60、、E70、、E75、、E85系列，系列，熔敷金属抗拉强度分别为熔敷金属抗拉强度分别为σb≥490、、540、、590、、690、、740、、830MPa（（50、、55、、60、、70、、75、、85kgf/mm2））焊条熔敷金属的抗拉强度：焊条熔敷金属的抗拉强度：•第四位数字后附加字母表示有特殊规定的焊条，第四位数字后附加字母表示有特殊规定的焊条，如如R表示耐吸潮焊条。

表示耐吸潮焊条•第三位数字表示焊条的焊接位置；第三位数字表示焊条的焊接位置；第三位数字表示焊条的焊接位置；第三位数字表示焊条的焊接位置； 0 0、、、、1—1—全位置全位置全位置全位置 2—2—平焊及横角焊平焊及横角焊平焊及横角焊平焊及横角焊 4—4—向下立焊向下立焊向下立焊向下立焊•第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型第三、四位数字表示焊接电流种类及药皮类型29Chapter 2 welding consumables焊条型号举例焊条型号举例E 4 3 0 3表示焊条药皮为钛钙型，表示焊条药皮为钛钙型，并可交、直流焊接并可交、直流焊接表示焊条适用于全位表示焊条适用于全位置焊接置焊接表示熔敷金属抗拉强度表示熔敷金属抗拉强度的最小值（的最小值（kgf/mmkgf/mm2 2）） 表示焊条表示焊条30Chapter 2 welding consumablesl“03”代表钛钙型代表钛钙型 药皮中含氧化钛药皮中含氧化钛30%以上，钙或镁的碳酸盐矿以上，钙或镁的碳酸盐矿20%以下，以下，此外还有硅铝酸盐和锰铁。

此外还有硅铝酸盐和锰铁ü熔渣的流动性良好、电弧稳定，熔深适中、脱渣容易、熔渣的流动性良好、电弧稳定，熔深适中、脱渣容易、飞溅少，焊波整齐主要用于焊接较重要的低碳钢结构飞溅少，焊波整齐主要用于焊接较重要的低碳钢结构 ü供应和使用量最大的是供应和使用量最大的是E4303 (J422)，，E5003 (J502)，其产量约占我国焊条总产量的，其产量约占我国焊条总产量的80%以上ü这类焊条药皮中以往使用大量钛白粉（这类焊条药皮中以往使用大量钛白粉（TiO2）和金红石）和金红石(TiO2)，价格昂贵价格昂贵 目前，各焊条厂都采用价格比较便宜的还原钛铁（目前，各焊条厂都采用价格比较便宜的还原钛铁（TiO2 >52%, FeO<9,C<0.20,S<0.035, P<0.04）矿替代大部）矿替代大部分钛白粉和金红石分钛白粉和金红石 31Chapter 2 welding consumablesl“15”代表低氢钠型代表低氢钠型 药皮的主要组成为碳酸盐矿（大理石、菱苦土等）和药皮的主要组成为碳酸盐矿（大理石、菱苦土等）和莹石，还有一定数量的石英砂或铝酸盐，并有铁合金莹石，还有一定数量的石英砂或铝酸盐，并有铁合金作脱氧剂。

作脱氧剂ü熔渣碱度较高，焊接工艺性一般，焊波较粗，熔深中熔渣碱度较高，焊接工艺性一般，焊波较粗，熔深中等熔敷金属力学性能和抗裂性能良好熔敷金属力学性能和抗裂性能良好ü主要用于焊接重要的低碳钢结构，也可焊接与焊条熔主要用于焊接重要的低碳钢结构，也可焊接与焊条熔敷金属强度相当的低合金钢结构敷金属强度相当的低合金钢结构ü这种焊条焊接时，焊接处要求洁净，特别是对氢敏感，这种焊条焊接时，焊接处要求洁净，特别是对氢敏感，不能有水分、油污和铁锈焊前焊条烘干，焊接时要不能有水分、油污和铁锈焊前焊条烘干，焊接时要求采用短弧焊只能使用直流反接求采用短弧焊只能使用直流反接ü常用焊条：常用焊条：E4315（（J427）、）、E5015（（J507））32Chapter 2 welding consumables2、焊条的牌号•焊条牌号是根据焊条的主要用途、性能特点对焊条产品进行命名•凡属于同一药皮类型，符合相同焊条型号、性能的产品统一命名为同一牌号•焊条牌号共分十大类，如结构钢焊条（包括低合金高强钢焊条）、耐热钢焊条、不锈钢焊条等（见用途分类）•焊条牌号通常以一个汉语拼音字母（或汉字）与三位数字表示33Chapter 2 welding consumables焊条牌号编制方法：•牌号最前面的字母(或汉字）表示焊条各大类；•第一、二位数字表示各大类中的若干小类；•第三位数字表示焊条的药皮类型及焊接电源。

•数字后面的字母表示焊条的特殊性能和用途X X X字母，特殊性能及用途药皮类型和电源小类（与大类有关）字母或汉字，大类34Chapter 2 welding consumables结构钢焊条牌号编制方法结 X X X （J X X X ）药皮类型和焊接电流种类焊缝金属抗拉强度最低值（kgf/mm2）结构钢焊条J 5 0 7低氢钠型药皮，直流反接焊缝金属抗拉强度不低于50kgf/mm2结构钢焊条490MPa应符合E5015要求35Chapter 2 welding consumables结构钢焊条熔敷金属强度等级焊条牌号焊条牌号熔敷金属强度等级熔敷金属强度等级/ / MPaMPa（（kgf/mmkgf/mm2 2））≥ ≥抗拉强度抗拉强度屈服强度屈服强度J42XJ42X420(43)420(43)430(34)430(34)J50XJ50X490(50)490(50)410(42)410(42)J55XJ55X540(55)540(55)440(45)440(45)J60XJ60X590(60)590(60)530(54)530(54)J70XJ70X690(70)690(70)590(60)590(60)J75XJ75X740(75)740(75)640(65)640(65)J80XJ80X780(80)780(80)——J85XJ85X780(85)780(85)740(75)740(75)J10XJ10X980(100)980(100)——36Chapter 2 welding consumables焊条牌号第三位数字的含义焊条牌号焊条牌号焊条牌号焊条牌号药皮类型药皮类型药皮类型药皮类型焊接电源种类焊接电源种类焊接电源种类焊接电源种类□ □××0××0不定型不定型不定型不定型不规定不规定不规定不规定□ □××1××1氧化钛型氧化钛型氧化钛型氧化钛型交流或直流交流或直流交流或直流交流或直流□ □××2××2钛钙型钛钙型钛钙型钛钙型□ □××3××3钛铁矿型钛铁矿型钛铁矿型钛铁矿型□ □××4××4氧化钛型氧化钛型氧化钛型氧化钛型□ □××5××5纤维素型纤维素型纤维素型纤维素型□ □××6××6低氢钾型低氢钾型低氢钾型低氢钾型□ □××7××7低氢钠型低氢钠型低氢钠型低氢钠型直流直流直流直流□ □××8××8石墨型石墨型石墨型石墨型交流或直流交流或直流交流或直流交流或直流□ □××9××9盐基型盐基型盐基型盐基型直流直流直流直流37Chapter 2 welding consumables焊条牌号后面加注字母符号含义字母符号字母符号含义含义D D底层焊条底层焊条DFDF低尘低毒（低氟）焊条低尘低毒（低氟）焊条FeFe铁粉焊条铁粉焊条Fe13Fe13铁粉焊条，其名义熔敷铁粉焊条，其名义熔敷率率130%130%Fe18Fe18铁粉焊条，其名义熔敷铁粉焊条，其名义熔敷率率180%180%GG高韧性焊条高韧性焊条GMGM盖面焊条盖面焊条GRGR高韧性压力用焊条高韧性压力用焊条H H超低氢焊条超低氢焊条LMALMA低吸潮焊条低吸潮焊条字母符号字母符号含义含义R R压力容器用焊条压力容器用焊条RHRH高韧性低氢焊条高韧性低氢焊条SLSL渗铝钢焊条渗铝钢焊条X X立向下焊用焊条立向下焊用焊条XGXG管子用向下立焊用焊条管子用向下立焊用焊条Z Z重力焊条重力焊条Z15Z15重力焊条，其名义熔敷重力焊条，其名义熔敷率率150%150%CuPCuP含含CuCu和和P P的耐大气腐蚀的耐大气腐蚀焊条焊条CrNiCrNi含含CrCr和和NiNi的耐海水腐蚀的耐海水腐蚀焊条焊条38Chapter 2 welding consumables不锈钢焊条牌号编制方法奥 X X X （A X X X ）熔敷金属主要化学成分组成奥氏体不锈钢焊条药皮类型和焊接电流种类（同结构钢）同一熔敷金属成分组成等级中不同牌号A 0 2 2熔敷金属含碳量≤0.04%（超低碳）奥氏体不锈钢焊条钛钙型药皮，交直流两用牌号分类编号为239Chapter 2 welding consumables焊条牌号焊条牌号熔敷金属主要化学成分组成等级A0XXA0XX含含C C量量≤ ≤0.04%0.04%（超低碳）（超低碳）A1XXA1XX含含CrCr量约为量约为19%19%，含，含NiNi量约为量约为10%10%A2XXA2XX含含CrCr量约为量约为18%18%，含，含NiNi量约为量约为12%12%A3XXA3XX含含CrCr量约为量约为23%23%，含，含NiNi量约为量约为13%13%A4XXA4XX含含CrCr量约为量约为26%26%，含，含NiNi量约为量约为21%21%A5XXA5XX含含CrCr量约为量约为16%16%，含，含NiNi量约为量约为25%25%A6XXA6XX含含CrCr量约为量约为16%16%，含，含MoMo量约为量约为35%35%A7XXA7XX铬锰氮不锈钢铬锰氮不锈钢A8XXA8XX含含CrCr量约为量约为18%18%，含，含NiNi量约为量约为18%18%A9XXA9XX待发展待发展奥氏体不锈钢熔敷金属主要化学成分组成等级40Chapter 2 welding consumables焊条大类的划分及代号焊条类别焊条类别汉字汉字字母字母结构钢焊条结构钢焊条结结J J耐热钢焊条耐热钢焊条热热R R低温钢焊条低温钢焊条温温WW不锈钢焊条不锈钢焊条铬铬/ /奥奥G/AG/A堆焊焊条堆焊焊条堆堆D D铸铁焊条铸铁焊条铸铸Z Z镍及镍合金焊条镍及镍合金焊条镍镍NiNi铜及铜合金焊条铜及铜合金焊条铜铜T T铝及铝合金焊条铝及铝合金焊条铝铝L L特殊用途焊条特殊用途焊条特特TSTS41Chapter 2 welding consumables三、焊条的组成焊条由焊芯和药皮两部分组成。

焊条由焊芯和药皮两部分组成焊芯焊芯—焊条中被药皮包覆的金属芯焊条中被药皮包覆的金属芯焊条药皮焊条药皮—压涂在焊芯表面并具有适当厚度的涂压涂在焊芯表面并具有适当厚度的涂料层根据焊条药皮与焊芯的重量比即药皮重量系数根据焊条药皮与焊芯的重量比即药皮重量系数Kb，可分为厚皮焊条（，可分为厚皮焊条（Kb=30%~50%）和薄皮）和薄皮焊条（焊条（Kb=1%~2%）两类目前工业生产中广泛使用的是厚皮焊条目前工业生产中广泛使用的是厚皮焊条42Chapter 2 welding consumables焊条的组成焊条的组成焊条的组成焊条的组成引弧剂43Chapter 2 welding consumables（一）（一） 焊芯焊芯•作用：传导电流，产生电弧；本身熔化作为焊作用：传导电流，产生电弧；本身熔化作为焊缝的填充金属缝的填充金属•制造：冶炼制造：冶炼→铸成钢锭铸成钢锭→热轧热轧→拉拔拉拔→切断切断•成分：焊芯采用焊接专用的金属丝（即焊丝），成分：焊芯采用焊接专用的金属丝（即焊丝），其硫、磷等杂质含量少，碳含量低其硫、磷等杂质含量少，碳含量低国家对各种焊丝按不同金属材料和不同焊接方国家对各种焊丝按不同金属材料和不同焊接方法的特点，在化学成分上作了统一规定。

法的特点，在化学成分上作了统一规定44Chapter 2 welding consumables焊芯材料用量最多的是焊芯材料用量最多的是H08、、H08A，以及，以及H08E•焊芯牌号：首字母为焊芯牌号：首字母为“H”（焊），后面的数（焊），后面的数字表示含碳量，其他合金元素表示方法与钢材字表示含碳量，其他合金元素表示方法与钢材大致相同对高质量的焊芯，尾部加大致相同对高质量的焊芯，尾部加“A”表表示优质钢，示优质钢，加加加加“ “E”E”表示特优钢，表示特优钢，表示特优钢，表示特优钢，即对硫、磷即对硫、磷即对硫、磷即对硫、磷等杂质的限量更加严格等杂质的限量更加严格等杂质的限量更加严格等杂质的限量更加严格H08A—平均含碳量为平均含碳量为0.08%的优质钢焊丝的优质钢焊丝•焊条直径（规格）：指焊芯直径，如焊条直径（规格）：指焊芯直径，如φ2、、φ3.2、、φ4、、φ5等，单位等，单位mm45Chapter 2 welding consumables各类焊条用的焊芯焊条种类焊条种类焊条种类焊条种类所用焊芯所用焊芯所用焊芯所用焊芯低碳钢焊条低碳钢焊条低碳钢焊条低碳钢焊条低碳钢焊芯（低碳钢焊芯（低碳钢焊芯（低碳钢焊芯（H08AH08AH08AH08A等）等）等）等）低合金高强钢焊条低合金高强钢焊条低合金高强钢焊条低合金高强钢焊条低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯低合金耐热钢焊条低合金耐热钢焊条低合金耐热钢焊条低合金耐热钢焊条低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯低碳钢或低合金钢焊芯不锈钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条不锈钢或低碳钢焊芯不锈钢或低碳钢焊芯不锈钢或低碳钢焊芯不锈钢或低碳钢焊芯堆焊焊条堆焊焊条堆焊焊条堆焊焊条低碳钢或合金钢焊芯低碳钢或合金钢焊芯低碳钢或合金钢焊芯低碳钢或合金钢焊芯铸铁焊条铸铁焊条铸铁焊条铸铁焊条低碳钢、铸铁、非铁合金焊芯低碳钢、铸铁、非铁合金焊芯低碳钢、铸铁、非铁合金焊芯低碳钢、铸铁、非铁合金焊芯有色金属焊条有色金属焊条有色金属焊条有色金属焊条有色金属焊芯（有色金属焊芯（有色金属焊芯（有色金属焊芯（CuCuCuCu、、、、NiNiNiNi、、、、AlAlAlAl））））46Chapter 2 welding consumables焊条直径焊条直径/mm/mm碳钢焊条碳钢焊条低合金钢焊条低合金钢焊条不锈钢焊条不锈钢焊条焊条长度焊条长度/mm/mm焊条长度焊条长度/mm/mm焊条长度焊条长度/mm/mm1.61.6200,250200,250- -220~240220~2402.02.0250,300250,300250~300250~300220~240220~2402.52.5250,300250,300250~300250~300220~310220~3103.23.2350,400350,400340~360340~360300~360300~3604.04.0350,400350,400390~410390~410340~400340~4005.05.0400,450400,450390~410390~410340~400340~4006.0(5.8)6.0(5.8)400,450400,450400~450400~450340~400340~4008.08.0500,650500,650400~450400~450——焊条的基本尺寸（规格）分两段47Chapter 2 welding consumables（二）药皮（二）药皮1.药皮的作用药皮的作用•保护作用 形成物化性能合适的熔渣，产生某些气体，保护熔滴、熔池和焊接区，隔离空气，防止氮气等有害气体侵入焊缝。

•冶金作用 反应去除有害杂质，保护或添加有益元素，改善焊缝抗气孔、抗裂和力学性能等.•保证良好的工艺性能使电弧容易引燃和稳定燃烧、飞溅小、成形美观、易于脱渣等药皮中加入适量铁粉可提高熔敷效率铁粉焊条：铁粉>30%，熔敷效率110%以上48Chapter 2 welding consumables2 2、药皮的类型及组成（、药皮的类型及组成（、药皮的类型及组成（、药皮的类型及组成（8 8类）类）类）类）ØØ氧化钛型（钛型）：氧化钛型（钛型）：氧化钛型（钛型）：氧化钛型（钛型）： TiOTiO2 2 >35% >35%；硅酸盐；硅酸盐；硅酸盐；硅酸盐~30%~30%；；；； Fe-Fe-MnMn ：：：：10-15%10-15%；有机物：；有机物：；有机物：；有机物：3-5%3-5%ØØ钛钙型：钛钙型：钛钙型：钛钙型：TiOTiO2 2>30%>30%；硅酸盐；硅酸盐；硅酸盐；硅酸盐25~30%25~30%；；；；Fe-Fe-MnMn ：：：：12-14%12-14%；有机物：；有机物：；有机物：；有机物：0-3%0-3%；大理石；大理石；大理石；大理石<20%<20%ØØ钛铁矿型：钛铁矿型：钛铁矿型：钛铁矿型： 钛铁矿钛铁矿钛铁矿钛铁矿>30%>30%；一定量硅酸盐、；一定量硅酸盐、；一定量硅酸盐、；一定量硅酸盐、Fe-Fe-MnMn、有机物、碳酸盐（少加或不加）、有机物、碳酸盐（少加或不加）、有机物、碳酸盐（少加或不加）、有机物、碳酸盐（少加或不加）ØØ氧化铁型：药皮中含有大量的铁矿石和一定量氧化铁型：药皮中含有大量的铁矿石和一定量氧化铁型：药皮中含有大量的铁矿石和一定量氧化铁型：药皮中含有大量的铁矿石和一定量硅酸盐、硅酸盐、硅酸盐、硅酸盐、Fe-Fe-MnMn及少量有机物及少量有机物及少量有机物及少量有机物49Chapter 2 welding consumablesØØ纤维素型：有机物纤维素型：有机物纤维素型：有机物纤维素型：有机物>15%>15%；一定量造渣剂及；一定量造渣剂及；一定量造渣剂及；一定量造渣剂及Fe-Fe-MnMn等等等等ØØ低氢型：碳酸盐低氢型：碳酸盐低氢型：碳酸盐低氢型：碳酸盐( (大理石大理石大理石大理石)~45%)~45%；；；；CaFCaF2 2 20-25%20-25%；；；；Fe-Fe-MnMn、、、、Fe-SiFe-Si、、、、Fe-Ti ~20%Fe-Ti ~20%；；；；TiOTiO2 2<8%<8%等等等等ØØ 石墨型：药皮中加入大量石墨石墨型：药皮中加入大量石墨石墨型：药皮中加入大量石墨石墨型：药皮中加入大量石墨, ,以保证焊缝金属以保证焊缝金属以保证焊缝金属以保证焊缝金属的石墨化作用的石墨化作用的石墨化作用的石墨化作用, ,焊芯主要为低碳钢芯或铸铁焊芯焊芯主要为低碳钢芯或铸铁焊芯焊芯主要为低碳钢芯或铸铁焊芯焊芯主要为低碳钢芯或铸铁焊芯, ,用于铸铁焊条用于铸铁焊条用于铸铁焊条用于铸铁焊条ØØ盐基型：主要由盐基型：主要由盐基型：主要由盐基型：主要由KFKF、、、、NaFNaF、、、、NaClNaCl、、、、LiClLiCl，冰晶石，冰晶石，冰晶石，冰晶石(Na(Na2 2SiFSiF6 6) )等组成，主要用于铝及铝合金焊条等组成，主要用于铝及铝合金焊条等组成，主要用于铝及铝合金焊条等组成，主要用于铝及铝合金焊条50Chapter 2 welding consumables3 3 3 3、药皮原料的种类（、药皮原料的种类（、药皮原料的种类（、药皮原料的种类（4 4 4 4类）类）类）类）l l天然矿物：各种矿石、矿砂等，如钛铁矿、赤天然矿物：各种矿石、矿砂等，如钛铁矿、赤天然矿物：各种矿石、矿砂等，如钛铁矿、赤天然矿物：各种矿石、矿砂等，如钛铁矿、赤铁矿、大理石、金红石、白云石、萤石、长石、铁矿、大理石、金红石、白云石、萤石、长石、铁矿、大理石、金红石、白云石、萤石、长石、铁矿、大理石、金红石、白云石、萤石、长石、白泥、云母等；白泥、云母等；白泥、云母等；白泥、云母等；l l化工产品：钛白粉、水玻璃、纯碱、碳酸钾、化工产品：钛白粉、水玻璃、纯碱、碳酸钾、化工产品：钛白粉、水玻璃、纯碱、碳酸钾、化工产品：钛白粉、水玻璃、纯碱、碳酸钾、水玻璃等；水玻璃等；水玻璃等；水玻璃等；l l金属及铁合金：金属及铁合金：金属及铁合金：金属及铁合金： CrCr、、、、NiNi、、、、Fe-Fe-MnMn、、、、Fe-TiFe-Ti、、、、Fe-Fe-SiSi、、、、Fe-MoFe-Mo、、、、Fe-VFe-V等等等等l l有机物：淀粉、纤维素、木粉、酚醛树脂等有机物：淀粉、纤维素、木粉、酚醛树脂等有机物：淀粉、纤维素、木粉、酚醛树脂等有机物：淀粉、纤维素、木粉、酚醛树脂等51Chapter 2 welding consumables4. 4. 4. 4. 药皮原料的作用药皮原料的作用药皮原料的作用药皮原料的作用(1) (1) 稳弧稳弧稳弧稳弧 改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性。

电离势低的物质都有稳弧作用常用稳弧性电离势低的物质都有稳弧作用常用稳弧性电离势低的物质都有稳弧作用常用稳弧性电离势低的物质都有稳弧作用常用稳弧剂：碳酸钾、大理石、长石、水玻璃、金红石剂：碳酸钾、大理石、长石、水玻璃、金红石剂：碳酸钾、大理石、长石、水玻璃、金红石剂：碳酸钾、大理石、长石、水玻璃、金红石(2) (2) 造渣造渣造渣造渣 造成具有一定物化性能的熔渣，起到造成具有一定物化性能的熔渣，起到造成具有一定物化性能的熔渣，起到造成具有一定物化性能的熔渣，起到保护作用并改善焊缝成形常用造渣剂：钛铁保护作用并改善焊缝成形常用造渣剂：钛铁保护作用并改善焊缝成形常用造渣剂：钛铁保护作用并改善焊缝成形常用造渣剂：钛铁矿、大理石、金红石、石英砂、萤石、长石、矿、大理石、金红石、石英砂、萤石、长石、矿、大理石、金红石、石英砂、萤石、长石、矿、大理石、金红石、石英砂、萤石、长石、白云石等白云石等白云石等白云石等 (3) (3) 造气造气造气造气 有机物、碳酸盐等焊接时产生气体，有机物、碳酸盐等焊接时产生气体，有机物、碳酸盐等焊接时产生气体，有机物、碳酸盐等焊接时产生气体，隔离空气、保护焊接区。

如：木粉、淀粉、大隔离空气、保护焊接区如：木粉、淀粉、大隔离空气、保护焊接区如：木粉、淀粉、大隔离空气、保护焊接区如：木粉、淀粉、大理石、菱苦土等理石、菱苦土等理石、菱苦土等理石、菱苦土等52Chapter 2 welding consumables(4) 脱氧脱氧 降低药皮或熔渣的氧化性和脱除金属中降低药皮或熔渣的氧化性和脱除金属中的氧脱氧剂：锰铁、钛铁、硅铁、的氧脱氧剂：锰铁、钛铁、硅铁、Re等5) 合金化合金化 补偿焊缝有益元素烧损和获得必要的补偿焊缝有益元素烧损和获得必要的合金成分合金剂常用铁合金或金属粉：合金成分合金剂常用铁合金或金属粉：Mn-Fe、、Si-Fe(纯化发醇加５％高锰酸钾纯化纯化发醇加５％高锰酸钾纯化)，，Mo-Fe等等(6) 粘结粘结 将涂料牢固的粘在焊芯上，并参与冶金将涂料牢固的粘在焊芯上，并参与冶金反应，常用粘结剂：钠水玻璃、钾钠水玻璃等反应，常用粘结剂：钠水玻璃、钾钠水玻璃等7) 成形成形 额外加入一些能改善涂料塑性或滑润性额外加入一些能改善涂料塑性或滑润性物质，便于焊条压制物质，便于焊条压制 如云母、白泥、滑石等如云母、白泥、滑石等53Chapter 2 welding consumables药皮材料主要成分与作用（I）材料材料材料材料主要成份主要成份主要成份主要成份作用（主要；附带）作用（主要；附带）作用（主要；附带）作用（主要；附带）金红石金红石金红石金红石TiOTiO2 2造渣；稳弧造渣；稳弧造渣；稳弧造渣；稳弧钛白粉钛白粉钛白粉钛白粉TiOTiO2 2造渣；成形，稳弧造渣；成形，稳弧造渣；成形，稳弧造渣；成形，稳弧铁铁矿铁铁矿铁铁矿铁铁矿TiOTiO2 2,FeO,FeO造渣；稳弧造渣；稳弧造渣；稳弧造渣；稳弧赤铁矿赤铁矿赤铁矿赤铁矿FeFe2 2OO3 3造渣；稳弧，增造渣；稳弧，增造渣；稳弧，增造渣；稳弧，增S S、、、、P P，氧化，氧化，氧化，氧化锰矿锰矿锰矿锰矿MnOMnO2 2造渣；增造渣；增造渣；增造渣；增P P，氧化，氧化，氧化，氧化大理石大理石大理石大理石CaCOCaCO3 3造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化菱苦土菱苦土菱苦土菱苦土MgCOMgCO3 3造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化白云石白云石白云石白云石CaCOCaCO3 3+MgCO+MgCO3 3造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化造气，造渣；稳弧，氧化石英砂石英砂石英砂石英砂SiOSiO2 2造渣造渣造渣造渣长石长石长石长石SiOSiO2 2,Al,Al2 2OO3 3,K,K2 2O+NaO+Na2 2OO造渣；稳弧造渣；稳弧造渣；稳弧造渣；稳弧54Chapter 2 welding consumables药皮材料主要成分与作用（II）材料材料材料材料主要成份主要成份主要成份主要成份作用（主要；附带）作用（主要；附带）作用（主要；附带）作用（主要；附带）白泥白泥白泥白泥SiOSiO2 2,Al,Al2 2OO3 3,H,H2 2OO造渣，成形；增造渣，成形；增造渣，成形；增造渣，成形；增H H云母云母云母云母SiOSiO2 2,Al,Al2 2OO3 3,H,H2 2O,KO,K2 2OO造渣，成形；稳弧，增造渣，成形；稳弧，增造渣，成形；稳弧，增造渣，成形；稳弧，增H H滑石滑石滑石滑石SiOSiO2 2,Al,Al2 2OO3 3,MgO,MgO造渣；成形造渣；成形造渣；成形造渣；成形萤石萤石萤石萤石CaFCaF2 2造渣造渣造渣造渣碳酸钠碳酸钠碳酸钠碳酸钠NaNa2 2COCO3 3成形；造渣，稳弧成形；造渣，稳弧成形；造渣，稳弧成形；造渣，稳弧碳酸钾碳酸钾碳酸钾碳酸钾K K2 2COCO3 3稳弧；造渣稳弧；造渣稳弧；造渣稳弧；造渣水玻璃水玻璃水玻璃水玻璃K K2 2O,NaO,Na2 2O, SiOO, SiO2 2粘结，稳弧；造渣粘结，稳弧；造渣粘结，稳弧；造渣粘结，稳弧；造渣锰铁锰铁锰铁锰铁, , 硅铁硅铁硅铁硅铁MnMn, , SiSi, Fe, Fe脱氧，合金化；造渣，锰铁增脱氧，合金化；造渣，锰铁增脱氧，合金化；造渣，锰铁增脱氧，合金化；造渣，锰铁增P P钛铁钛铁钛铁钛铁Ti, FeTi, Fe脱氧；造渣，稳弧脱氧；造渣，稳弧脱氧；造渣，稳弧脱氧；造渣，稳弧木粉木粉木粉木粉, , 淀粉淀粉淀粉淀粉造气；成形，稳弧，脱氧，增造气；成形，稳弧，脱氧，增造气；成形，稳弧，脱氧，增造气；成形，稳弧，脱氧，增H H55Chapter 2 welding consumables四、焊条的工艺性能四、焊条的工艺性能 焊条工艺性能：焊条在焊接操作中的性能。

它是焊条工艺性能：焊条在焊接操作中的性能它是衡量焊条质量的重要指标之一衡量焊条质量的重要指标之一主要包括：主要包括：•焊接电弧的稳定性焊接电弧的稳定性•焊缝成形焊缝成形•在各种位置焊接的适应性在各种位置焊接的适应性•飞溅飞溅•脱渣性脱渣性•焊条的熔化速度焊条的熔化速度•药皮发红程度药皮发红程度•焊条发尘量等焊条发尘量等56Chapter 2 welding consumables1. 焊接电弧的弧定性焊接电弧的弧定性(稳弧性稳弧性)电弧的稳定性：指电弧保持稳定燃烧（不断弧、电弧的稳定性：指电弧保持稳定燃烧（不断弧、漂移和磁偏吹等）的程度漂移和磁偏吹等）的程度影响因素：焊条药皮成分，电源的特性，焊接工影响因素：焊条药皮成分，电源的特性，焊接工艺参数等艺参数等•药皮中加入电离势低的元素，电弧气氛的电离势药皮中加入电离势低的元素，电弧气氛的电离势↓，稳弧性，稳弧性↑某些元素的电离势某些元素的电离势元素元素 K Na Ba Ca Ti Mn Fe Si C H O F 电离势电离势 4.3 5.1 5.2 6.1 6.8 7.4 7.8 7.9 11.2 13.5 13.6 18.6 57Chapter 2 welding consumables•药皮熔点过高或药皮太厚，易形成较长套筒药皮熔点过高或药皮太厚，易形成较长套筒—电弧易熄灭；焊条偏芯时，电弧不稳。

电弧易熄灭；焊条偏芯时，电弧不稳ü酸性焊条：药皮中一般都含有云母、长石（含酸性焊条：药皮中一般都含有云母、长石（含Na2O,K2O）、钛白粉或金红石等成分，电弧稳）、钛白粉或金红石等成分，电弧稳定性较好可采用交、直流电源焊接定性较好可采用交、直流电源焊接ü碱性焊条：药皮中的萤石（碱性焊条：药皮中的萤石（CaF2）具有反电离）具有反电离的作用（的作用（F电离势高），电离势高），AC焊时电弧不稳，需焊时电弧不稳，需DC焊接如J507 若药皮中加入稳弧剂（如碳酸钾等），也可采若药皮中加入稳弧剂（如碳酸钾等），也可采用交流电源焊接如用交流电源焊接如J50658Chapter 2 welding consumables2.焊缝成形焊缝成形 •良好的成形：表面光滑，波纹细密美观，几何良好的成形：表面光滑，波纹细密美观，几何良好的成形：表面光滑，波纹细密美观，几何良好的成形：表面光滑，波纹细密美观，几何形状和尺寸正确；焊缝圆滑向母材过渡，余高形状和尺寸正确；焊缝圆滑向母材过渡，余高形状和尺寸正确；焊缝圆滑向母材过渡，余高形状和尺寸正确；焊缝圆滑向母材过渡，余高符合标准，无咬边等缺陷符合标准，无咬边等缺陷。

符合标准，无咬边等缺陷符合标准，无咬边等缺陷•不良的成形：造成应力不良的成形：造成应力不良的成形：造成应力不良的成形：造成应力集中，引起早期破坏集中，引起早期破坏集中，引起早期破坏集中，引起早期破坏咬边焊瘤余高60Chapter 2 welding consumables•熔渣的熔点熔渣的熔点 过高，产生压铁水现象，影响成过高，产生压铁水现象，影响成形甚至产生气孔；过低，熔渣不能均匀覆盖焊形甚至产生气孔；过低，熔渣不能均匀覆盖焊缝表面，表面成形很差缝表面，表面成形很差•熔渣的粘度熔渣的粘度 高温时粘度过大，表面成形不良，高温时粘度过大，表面成形不良，易产生气孔、夹杂等缺陷；过小，对焊缝覆盖易产生气孔、夹杂等缺陷；过小，对焊缝覆盖不匀，保护作用差适中粘度，不匀，保护作用差适中粘度，1500℃℃时为时为0.1~0.2 Pa.s•熔渣表面张力熔渣表面张力 适中时，覆盖性好；过小和过适中时，覆盖性好；过小和过大覆盖性不好，过大时熔渣易成球形大覆盖性不好，过大时熔渣易成球形影响成形的因素影响成形的因素61Chapter 2 welding consumables材料 温度℃ 表面张力(N/m) 粘度(泊)铁 1575～1590 1.0～1.2 0.019碱性渣 ≈1400 0.28～0.35 2.0～7.0酸性渣 ≈ 1400 0.35～0.40 1.2～2.0碱性渣粘度较大，表面张力较小，焊缝成形差。

碱性渣粘度较大，表面张力较小，焊缝成形差熔渣的表面张力和粘度62Chapter 2 welding consumables3.在各种位置焊接适应性在各种位置焊接适应性 焊缝位置：平焊、立焊、横焊、仰焊焊缝位置：平焊、立焊、横焊、仰焊焊缝位置：平焊、立焊、横焊、仰焊焊缝位置：平焊、立焊、横焊、仰焊平焊仰焊固定管环缝工艺性能好的焊条，能适应空间全位置焊接工艺性能好的焊条，能适应空间全位置焊接工艺性能好的焊条，能适应空间全位置焊接工艺性能好的焊条，能适应空间全位置焊接 （平焊、立焊、横焊、仰焊）（平焊、立焊、横焊、仰焊）（平焊、立焊、横焊、仰焊）（平焊、立焊、横焊、仰焊）立焊横焊垂直板垂直板63Chapter 2 welding consumables几乎所有焊条都能进行平焊，但并非所有焊条都几乎所有焊条都能进行平焊，但并非所有焊条都几乎所有焊条都能进行平焊，但并非所有焊条都几乎所有焊条都能进行平焊，但并非所有焊条都能进行立焊、仰焊、横焊能进行立焊、仰焊、横焊能进行立焊、仰焊、横焊能进行立焊、仰焊、横焊立、仰、横焊时的主要困难立、仰、横焊时的主要困难立、仰、横焊时的主要困难立、仰、横焊时的主要困难: :n n重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡重力作用下焊条熔滴不易向熔池过渡; ;n n熔池金属和熔渣下流，不能形成正常焊缝。

熔池金属和熔渣下流，不能形成正常焊缝熔池金属和熔渣下流，不能形成正常焊缝熔池金属和熔渣下流，不能形成正常焊缝技术措施：技术措施：•适当增加电弧和气流吹力，把熔滴送向熔池并适当增加电弧和气流吹力，把熔滴送向熔池并阻止金属和熔渣下流阻止金属和熔渣下流•调节熔渣的熔点、粘度和表面张力，调节熔渣的熔点、粘度和表面张力， 阻止熔渣阻止熔渣和铁水下淌，并使高温熔渣尽快凝固和铁水下淌，并使高温熔渣尽快凝固64Chapter 2 welding consumables1）调整药皮熔点和厚度，使焊条端部产生适当）调整药皮熔点和厚度，使焊条端部产生适当长度的套筒；药皮中加入一定数量造气剂长度的套筒；药皮中加入一定数量造气剂2）调整药皮成分，使熔渣凝固温度范围窄，能）调整药皮成分，使熔渣凝固温度范围窄，能在较短时间内迅速凝固在较短时间内迅速凝固ü长渣：凝固温度范围大，凝固缓慢，不适于长渣：凝固温度范围大，凝固缓慢，不适于横、立、仰焊如氧化铁型焊条，含横、立、仰焊如氧化铁型焊条，含SiO2多多的酸性渣的酸性渣ü短渣：凝固温度范围窄，凝固快速，适于全短渣：凝固温度范围窄，凝固快速，适于全位置焊如低氢型和氧化钛型焊条。

位置焊如低氢型和氧化钛型焊条65Chapter 2 welding consumables氧化铁型不适应于横、立、仰焊；氧化铁型不适应于横、立、仰焊；其它种类焊条可进行全位置焊接其它种类焊条可进行全位置焊接焊条类型焊条类型 凝固温度凝固温度/℃℃ 凝固温度范围凝固温度范围/℃℃纤维素型纤维素型 1200-1290 90钛钛 型型 1320-1420 100钛铁矿型钛铁矿型 130-126 130氧化铁型氧化铁型 1180-1350 170不同类型焊条的凝固温度范围不同类型焊条的凝固温度范围66Chapter 2 welding consumables4.飞溅飞溅 飞溅指焊接过程中由熔滴或熔池中飞出的金属飞溅指焊接过程中由熔滴或熔池中飞出的金属颗粒它增加清理工作，破坏正常的焊接过程颗粒它增加清理工作，破坏正常的焊接过程,降低焊条熔敷效率降低焊条熔敷效率产生原因：产生原因：1）气体从熔池中逸出引起；）气体从熔池中逸出引起；2）气体膨胀引起熔滴爆炸；）气体膨胀引起熔滴爆炸；3）电弧作用力；）电弧作用力；4）短路过渡时电弧再燃。

短路过渡时电弧再燃飞溅率：飞溅物质量(g)焊条消耗量(g)×100%67Chapter 2 welding consumables影响因素：影响因素：•熔渣粘度或药皮水分熔渣粘度或药皮水分 粘度较大或药皮水分过多粘度较大或药皮水分过多,飞溅飞溅↑ •焊接参数焊接参数 增大焊接电流和电弧长度，增大焊接电流和电弧长度，飞溅飞溅↑ ；；•焊条偏心率焊条偏心率 过大，过大，飞溅飞溅↑ ；；•电弧稳定性电弧稳定性 燃烧稳定飞溅小，稳定性差飞溅大燃烧稳定飞溅小，稳定性差飞溅大•熔滴过渡形式熔滴过渡形式 细颗粒过渡飞溅小，大颗粒短路过渡飞细颗粒过渡飞溅小，大颗粒短路过渡飞溅大；溅大；•电源类型电源类型 交流飞溅比直流大交流飞溅比直流大钛钙型焊条电弧燃烧稳定，熔滴为细颗粒过渡，飞溅小；钛钙型焊条电弧燃烧稳定，熔滴为细颗粒过渡，飞溅小；低氢型焊条电弧稳定性较差，熔滴多为大颗粒短路过渡，低氢型焊条电弧稳定性较差，熔滴多为大颗粒短路过渡，故飞溅较大故飞溅较大68Chapter 2 welding consumables5.脱渣性脱渣性 脱渣性：焊后熔渣从焊缝表面清除的难易程度。

脱渣性：焊后熔渣从焊缝表面清除的难易程度脱渣性：焊后熔渣从焊缝表面清除的难易程度脱渣性：焊后熔渣从焊缝表面清除的难易程度1）熔渣的线膨胀系数）熔渣的线膨胀系数 2）熔渣的松脆性）熔渣的松脆性3）熔渣的氧化性）熔渣的氧化性影响脱渣性的因素影响脱渣性的因素影响脱渣性的因素影响脱渣性的因素: :脱渣性差的焊条不仅造成清渣困难，降低焊接脱渣性差的焊条不仅造成清渣困难，降低焊接生产率，而且多层焊时还会产生夹渣等缺陷生产率，而且多层焊时还会产生夹渣等缺陷69Chapter 2 welding consumables几种焊条熔渣和低碳钢的线膨几种焊条熔渣和低碳钢的线膨胀系数与温度的关系胀系数与温度的关系金属与熔渣的线膨胀金属与熔渣的线膨胀系数相差越大，冷却系数相差越大，冷却收缩产生内应力越大，收缩产生内应力越大，脱渣性好脱渣性好1)熔渣的线膨胀系数熔渣的线膨胀系数钛型焊条钛型焊条E4313脱渣脱渣性最好；低氢型焊条性最好；低氢型焊条E4315脱渣性最差脱渣性最差前者线胀系数差最大，后者最小70Chapter 2 welding consumables•氧化性太强，焊缝表面氧化，生成氧化膜其主要成分氧化性太强，焊缝表面氧化，生成氧化膜。

其主要成分是是FeO，它牢固地粘在焊缝金属表面上，使脱渣困难它牢固地粘在焊缝金属表面上，使脱渣困难•熔渣中的熔渣中的Al2O3、、Cr2O3 、、V2O3等可与等可与FeO、、MnO、、CaO、、MgO等形成尖晶石型化合物等形成尖晶石型化合物MeO.Me2O3. 尖晶石化合物与尖晶石化合物与FeO晶格常数接近，可互相连成共同晶晶格常数接近，可互相连成共同晶格，使脱渣性恶化格，使脱渣性恶化FeO膜如同胶粘剂，把焊缝金属与膜如同胶粘剂，把焊缝金属与熔渣牢固地粘在一起熔渣牢固地粘在一起2)熔渣氧化性熔渣氧化性 熔渣氧化性越强，脱渣越难熔渣氧化性越强，脱渣越难含含Cr、、V、、Al的合金钢焊接时脱渣性差，原因就是这些的合金钢焊接时脱渣性差，原因就是这些合金元素在焊接时形成了氧化物合金元素在焊接时形成了氧化物加强焊条的脱氧能力可改善脱渣性加强焊条的脱氧能力可改善脱渣性71Chapter 2 welding consumables3)熔渣的疏松性：熔渣越松脆越易清除熔渣的疏松性：熔渣越松脆越易清除平板表面对焊时，熔渣一般都比较容易脱落和清平板表面对焊时，熔渣一般都比较容易脱落和清除但对于角焊缝和深坡口底层焊缝，熔渣夹在除。

但对于角焊缝和深坡口底层焊缝，熔渣夹在钢板之间，脱渣困难此时熔渣的松脆性很重要钢板之间，脱渣困难此时熔渣的松脆性很重要.钛型焊条的熔渣密实坚硬，在坡口中脱渣性较差；钛型焊条的熔渣密实坚硬，在坡口中脱渣性较差；低氢型焊条的脱渣性最不理想低氢型焊条的脱渣性最不理想在角焊缝及深坡口中脱渣，以在角焊缝及深坡口中脱渣，以氧化铁型、钛铁矿氧化铁型、钛铁矿型为好钛钙型渣松脆钛钙型渣松脆CaO是黄白色，质松而不脆；是黄白色，质松而不脆；CaF２２多，色黑而多，色黑而硬，均不利于脱渣硬，均不利于脱渣72Chapter 2 welding consumables６６. 焊条的熔化速度焊条的熔化速度 αH=αP(1-ψ)焊条的熔化速度反映着焊接生产率的高低，可焊条的熔化速度反映着焊接生产率的高低，可焊条的熔化速度反映着焊接生产率的高低，可焊条的熔化速度反映着焊接生产率的高低，可用焊条的熔化系数用焊条的熔化系数用焊条的熔化系数用焊条的熔化系数αP表示考虑飞溅等造成的损失，真正反映生产率的指考虑飞溅等造成的损失，真正反映生产率的指考虑飞溅等造成的损失，真正反映生产率的指考虑飞溅等造成的损失，真正反映生产率的指标是焊条的熔敷系数标是焊条的熔敷系数标是焊条的熔敷系数标是焊条的熔敷系数αH。

αH与与αp的关系为的关系为影响焊条熔化速度的因素：影响焊条熔化速度的因素：药皮成分、电源种类与极性等药皮成分、电源种类与极性等73Chapter 2 welding consumablesØ药皮成分影响电弧电压电弧气氛的电离势越低药皮成分影响电弧电压电弧气氛的电离势越低,电弧电压越低电弧电压越低,产生热量少，产生热量少，αP小U↑ αP ↑Ø药皮成分影响熔滴过渡形态调整成分使熔滴有药皮成分影响熔滴过渡形态调整成分使熔滴有短路过渡变为颗粒过渡，可提高短路过渡变为颗粒过渡，可提高αPØ药皮成分中含有进行放热反应的物质时，化学反药皮成分中含有进行放热反应的物质时，化学反应热可加速焊条熔化，应热可加速焊条熔化，αP ↑Ø药皮中加入铁粉，可提高药皮中加入铁粉，可提高αP如J422－－Fe13铁粉铁粉焊条，其焊条，其熔敷效率为熔敷效率为130% 熔敷效率熔敷效率—熔敷金属量与熔化的填充金属量的百分比熔敷金属量与熔化的填充金属量的百分比1）药皮成分的影响）药皮成分的影响74Chapter 2 welding consumables•直流正接：电弧电压和熔化系数变化很大直流正接：电弧电压和熔化系数变化很大。

•直流反接：电弧电压和熔化系数变化最小直流反接：电弧电压和熔化系数变化最小•交流：处于中间状态交流：处于中间状态.（（2）电流种类与极性）电流种类与极性直流反接—+直流正接+—电源75Chapter 2 welding consumables７、药皮发红７、药皮发红药皮发红指焊条用到后半段时由于药皮温升过高药皮发红指焊条用到后半段时由于药皮温升过高药皮发红指焊条用到后半段时由于药皮温升过高药皮发红指焊条用到后半段时由于药皮温升过高而发红、开裂或脱落的现象此时药皮失去保护而发红、开裂或脱落的现象此时药皮失去保护而发红、开裂或脱落的现象此时药皮失去保护而发红、开裂或脱落的现象此时药皮失去保护和冶金作用和冶金作用和冶金作用和冶金作用药皮发红引起焊接工艺性能恶化，严重影响焊接药皮发红引起焊接工艺性能恶化，严重影响焊接药皮发红引起焊接工艺性能恶化，严重影响焊接药皮发红引起焊接工艺性能恶化，严重影响焊接质量，同时也造成材料的浪费质量，同时也造成材料的浪费质量，同时也造成材料的浪费质量，同时也造成材料的浪费不锈钢焊条药皮易发红原因在于：钢芯电阻率不锈钢焊条药皮易发红原因在于：钢芯电阻率大，焊条熔化系数小，造成焊条熔化时间长、产大，焊条熔化系数小，造成焊条熔化时间长、产生电阻热量多，使焊条温升高所致。

生电阻热量多，使焊条温升高所致76Chapter 2 welding consumables 解决药皮发红的办法解决药皮发红的办法解决药皮发红的办法解决药皮发红的办法n n提高电弧能量，减少熔化时间提高电弧能量，减少熔化时间提高电弧能量，减少熔化时间提高电弧能量，减少熔化时间n n减少电阻热减少电阻热减少电阻热减少电阻热n n加入发热剂，促进药皮熔化加入发热剂，促进药皮熔化加入发热剂，促进药皮熔化加入发热剂，促进药皮熔化77Chapter 2 welding consumables8 8、焊接烟尘、焊接烟尘 焊接时液态金属和熔渣蒸发产生的高温蒸气被吹出电弧区，在电弧周围迅速氧化和冷凝，变成细小的固态粒子，分散漂浮于空气中，即形成所谓的焊接烟尘焊接烟尘常含有各种致毒物质，因而污染工作环境，危害焊工健康78Chapter 2 welding consumables焊接烟尘的致毒物质主要有两种：焊接烟尘的致毒物质主要有两种：焊接烟尘的致毒物质主要有两种：焊接烟尘的致毒物质主要有两种：一是细微的蒸发锰，引起一是细微的蒸发锰，引起一是细微的蒸发锰，引起一是细微的蒸发锰，引起锰中毒锰中毒锰中毒锰中毒。

二是二是二是二是HFHF气体和氟化物微粒气体和氟化物微粒气体和氟化物微粒气体和氟化物微粒(CaF(CaF2 2等等等等) )，尤其是，尤其是，尤其是，尤其是NaFNaF、、、、KFKF等可溶性物质，引起等可溶性物质，引起等可溶性物质，引起等可溶性物质，引起氟中毒焊接烟尘主要取决于药皮成分低氢型焊条的焊接烟尘主要取决于药皮成分低氢型焊条的发尘速度和发尘量均高于其他类型的焊条，并发尘速度和发尘量均高于其他类型的焊条，并且烟尘中含有较多的氟化物，如且烟尘中含有较多的氟化物，如CaF2、、NaF、、KF、、HF等79Chapter 2 welding consumablesØ改善方法改善方法改善方法改善方法• 减少药皮中萤石的含量减少药皮中萤石的含量• 减小水玻璃减小水玻璃• 减少电弧的过热程度减少电弧的过热程度 •减小发尘量减小发尘量减小发尘量减小发尘量•减小烟尘致毒物质数量减小烟尘致毒物质数量减小烟尘致毒物质数量减小烟尘致毒物质数量 Ø具体措施具体措施具体措施具体措施研制低尘研制低尘低毒焊条低毒焊条加强防尘通风等劳动保护措施加强防尘通风等劳动保护措施80Chapter 2 welding consumables五、焊条的冶金性能五、焊条的冶金性能 渣系：渣系：渣系：渣系：TiOTiO2 2-SiO-SiO2 2-CaO -CaO 熔渣碱度：熔渣碱度：熔渣碱度：熔渣碱度：0.760.76，属于酸性渣。

属于酸性渣属于酸性渣属于酸性渣药皮含大量金红石和适量大理石、云母、白泥、药皮含大量金红石和适量大理石、云母、白泥、药皮含大量金红石和适量大理石、云母、白泥、药皮含大量金红石和适量大理石、云母、白泥、长石等造气、造渣、稳弧剂，属气渣联合保护长石等造气、造渣、稳弧剂，属气渣联合保护长石等造气、造渣、稳弧剂，属气渣联合保护长石等造气、造渣、稳弧剂，属气渣联合保护焊条的冶金性能最终反映在焊缝金属化学成分、焊条的冶金性能最终反映在焊缝金属化学成分、力学性能以及抗气孔、抗裂纹能力等诸方面只力学性能以及抗气孔、抗裂纹能力等诸方面只有焊条具有良好的冶金性能，才能获得各项性能有焊条具有良好的冶金性能，才能获得各项性能良好的焊缝良好的焊缝一）钛钙型焊条（一）钛钙型焊条（一）钛钙型焊条（一）钛钙型焊条E4303E4303（（（（J422J422））））83Chapter 2 welding consumables化学成分化学成分C CMnMnSiSiS SP PN NOOH(H(总）总）焊芯焊芯<0.10<0.100.30-0.30-0.550.55<0.030<0.030 0.0300.030 0.0300.030－－－－－－焊缝金属焊缝金属 0.120.120.3-0.60.3-0.6 0.250.25 0.0350.035 0.0400.0400.02-0.02-0.030.030.06-0.06-0.10.146.246.2焊芯及焊缝金属化学成分焊芯及焊缝金属化学成分典型的焊条配方典型的焊条配方电弧气相成分电弧气相成分CO 50.7% COCO 50.7% CO2 2 5.9% 5.9%；；H H2 2 37.7% H 37.7% H2 2O 5.7O 5.7％％人造金红人造金红石石钛白粉钛白粉白云石白云石钛铁矿钛铁矿白泥白泥云母云母锰铁锰铁大理大理石石27277 710109 94 410101414101084Chapter 2 welding consumables E4303焊条的冶金反应焊条的冶金反应 1 1、、、、氧化和脱氧反应氧化和脱氧反应氧化和脱氧反应氧化和脱氧反应 (1) (1) 铁的氧化铁的氧化铁的氧化铁的氧化•电弧气氛中的氧直接使铁氧化电弧气氛中的氧直接使铁氧化 [Fe]+O→FeO [Fe]+1/2O2→FeO •电弧气氛中的电弧气氛中的CO2使铁氧化使铁氧化[Fe]+CO2→[FeO]+CO•电弧气氛中的水蒸气使铁氧化电弧气氛中的水蒸气使铁氧化[Fe]+H2O→[FeO]+H2 (焊缝增氢焊缝增氢)85Chapter 2 welding consumables(SiO2)+2[Fe] →[Si]+2FeO(MnO)+[Fe] →[Mn]+FeO反应生成的反应生成的FeO大部分进入熔渣。

溶入液态铁大部分进入熔渣溶入液态铁中的中的FeO是焊缝增氧焊缝力学性能变坏是焊缝增氧焊缝力学性能变坏FeO(FeO)[FeO]•渣中渣中SiO2等氧化物与液态铁反应使等氧化物与液态铁反应使Fe氧化氧化(2) (2) 脱氧反应脱氧反应脱氧反应脱氧反应 三种方式：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧三种方式：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧三种方式：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧三种方式：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧E4303E4303脱氧反应：锰脱氧、硅脱氧、碳脱氧脱氧反应：锰脱氧、硅脱氧、碳脱氧脱氧反应：锰脱氧、硅脱氧、碳脱氧脱氧反应：锰脱氧、硅脱氧、碳脱氧86Chapter 2 welding consumableslMn的脱氧反应的脱氧反应 ü先期脱氧先期脱氧 药皮加热阶段，药皮加热阶段，Mn与碳酸盐或高价氧化与碳酸盐或高价氧化物分解出的物分解出的CO2和和O2反应：反应： CaCO3+Mn=CaO+MnO+CO↑（分两步）（分两步） 2Mn+O2=2MnOü 沉淀脱氧沉淀脱氧 (熔滴和熔池内熔滴和熔池内) [Mn]+[FeO]=（（MnO））+[Fe]lSi的脱氧反应的脱氧反应 (熔池尾部，熔池尾部，T↓) [Si]+2[FeO]=2[Fe]+(SiO2) 高温下高温下SiO2还原出还原出[Si]，冷却时又生成，冷却时又生成SiO2，易夹渣，易夹渣l碳的脱氧反应碳的脱氧反应 [C]+[FeO]=[Fe]+CO ↑ C被氧化，易生气孔被氧化，易生气孔87Chapter 2 welding consumables2[Mn]+(SiO2[Mn]+(SiO2 2)=[Si]+2(MnO) )=[Si]+2(MnO) 使焊缝增硅使焊缝增硅使焊缝增硅使焊缝增硅2. 2. 还原反应还原反应还原反应还原反应 3. 脱硫脱硫 4. 脱Ｐ脱Ｐ 酸性渣中酸性渣中CaO、、MnO量少量少, TiO2、、SiO2含量较含量较高，难以进行脱Ｐ反应。

高，难以进行脱Ｐ反应控制含控制含P量主要通过控制量主要通过控制原材料的含Ｐ量实现原材料的含Ｐ量实现FeS+Mn=MnS+Fe FeS+MnO=FeO+MnS脱氧产物锰铁88Chapter 2 welding consumables5. 5. 合金化合金化合金化合金化锰铁主要是脱氧、脱硫，合金化必需是另外加入锰铁主要是脱氧、脱硫，合金化必需是另外加入锰铁主要是脱氧、脱硫，合金化必需是另外加入锰铁主要是脱氧、脱硫，合金化必需是另外加入所需元素所需元素所需元素所需元素6. 气孔敏感性气孔敏感性药皮中加入大量造渣、造气剂，焊后产生相当药皮中加入大量造渣、造气剂，焊后产生相当数量的熔渣和气体，具有较强的隔绝空气能力数量的熔渣和气体，具有较强的隔绝空气能力,Ｎ量不多熔渣氧化Ｎ量不多熔渣氧化↑，，CO气孔气孔↑；反之，氢气；反之，氢气孔孔↑调整氧化性，防止产生两大类气孔调整氧化性，防止产生两大类气孔7. 焊接烟尘焊接烟尘发尘量和毒性比碱性焊条低防发尘量和毒性比碱性焊条低防Mn中毒89Chapter 2 welding consumables（二）低氢型焊条（二）低氢型焊条E5015(J507) 配方：以大量大理石、萤石作为造气造渣剂，采用配方：以大量大理石、萤石作为造气造渣剂，采用Si、、Mn、、Ti联合脱氧。

联合脱氧渣气联合保护效果好，熔敷金属中渣气联合保护效果好，熔敷金属中H、、O、、N、、S、、P等杂质含量低等杂质含量低典型的焊条配方大理大理石石钛白钛白粉粉萤石萤石石英石英钛铁钛铁锰铁锰铁硅铁硅铁纯碱纯碱44447 724247 713134 42.52.51 1渣系：渣系：渣系：渣系：CaO-CaFCaO-CaF2 2-SiO-SiO2 2 碱度：高达碱度：高达碱度：高达碱度：高达1.891.8990Chapter 2 welding consumables1、脱氧反应、脱氧反应低氢焊条的熔渣含有较多碱性氧化物，Mn的脱氧产物MnO也是碱性氧化物，两者不能结合成复合化合物进入熔渣故低氢焊条的脱氧主要依靠钛、硅化学成分化学成分C CMnMnSiSiS SP PN NOOH(H(总）总）焊芯焊芯<0.10<0.100.30-0.550.30-0.55<0.030<0.030 0.0300.030 0.0300.030－－－－－－焊缝金属焊缝金属 0.120.12 1.61.6 0.750.75 0.0350.035 0.0400.0400.010.010.02-0.030.02-0.036.86.8焊芯及焊缝金属化学成分焊芯及焊缝金属化学成分电弧气相成分：电弧气相成分：CO 79.8%; CO2 16.9%; H2 1.8%; H2O 1.5％％焊接时保护气体主要是CO和CO2。

91Chapter 2 welding consumablesSi、Ti脱氧反应:2CO2+Si=SiO2+2CO↑ CaO+SiO2=CaOSiO22CO2+Ti=TiO2+2CO↑ CaO+TiO2=CaOTiO22. 脱氢反应脱氢反应[H]<8ml/100g[H]<8ml/100g，含氢量少原因：，含氢量少原因：•碱性焊条不加或少加含氢物质碱性焊条不加或少加含氢物质•电弧气氛氧化性强，电弧气氛氧化性强， P PCO2CO2↑ ↑、、P PO2O2↑,↑, P PH2H2 ↓ ↓•CaFCaF2 2去氢作用去氢作用焊缝含氢量低，故抗冷裂纹性能好焊缝含氢量低，故抗冷裂纹性能好92Chapter 2 welding consumables(1) 萤石脱氢 CaF2+2H=Ca+2HF↑ CaF2+H2O=CaO+2HF ↑(2) 萤石和联合去氢 2CaF2+3SiO2=SiF4 ↑+2CaSiO3 SiF4+3H=SiF+HF↑(3) 萤石与水玻璃联合去氢 Na2OnSiO2+H2O=2NaOH+nSiO2 2NaOH+CaF2=Ca(OH) 2+2NaF 2NaF+H2O+CO2=NaCO3+2HF ↑ 脱氢反应脱氢反应HF比较稳定，高温时不发生分解，也不溶于液体金属，进入大气。

萤石与水玻璃中K、Na反应93Chapter 2 welding consumables3. 3. 脱硫与脱磷反应脱硫与脱磷反应脱硫与脱磷反应脱硫与脱磷反应Fe-Ti全部氧化；全部氧化；Fe-Si部分氧化、部分过渡；部分氧化、部分过渡；Fe-Mn过过渡量最大焊芯中渡量最大焊芯中Mn0.3-0.55%; Si<0.03%; 而焊缝而焊缝中中Mn1.2-1.6%; Si0.4-0.55%）合金元素的氧化物与熔渣的酸碱性相同时合金元素的氧化物与熔渣的酸碱性相同时,有利于提高有利于提高该元素的合金过渡系数碱度该元素的合金过渡系数碱度↑，，[Mn] ↑主要依靠渣中碱性氧化物脱主要依靠渣中碱性氧化物脱主要依靠渣中碱性氧化物脱主要依靠渣中碱性氧化物脱S S和脱和脱和脱和脱P P如脱S S[ [FeS]+(CaOFeS]+(CaO)=()=(CaS)+(FeOCaS)+(FeO) )MnOMnO、、、、MgOMgO也有脱也有脱也有脱也有脱S S作用，脱硫产物作用，脱硫产物作用，脱硫产物作用，脱硫产物CaSCaS、、、、MnSMnS、、、、MgSMgS不溶于液态铁，而进入熔渣不溶于液态铁，而进入熔渣不溶于液态铁，而进入熔渣。

不溶于液态铁，而进入熔渣4. 合金过渡合金过渡94Chapter 2 welding consumables5、烟尘、烟尘低氢型焊条力学性能比钛钙型焊条好，尤其韧性低氢型焊条力学性能比钛钙型焊条好，尤其韧性好，硫、磷、氧、氢量少，用于焊接重要结构、好，硫、磷、氧、氢量少，用于焊接重要结构、各种合金钢但工艺性能差，主要是稳弧性、脱各种合金钢但工艺性能差，主要是稳弧性、脱渣性差，烟尘大渣性差，烟尘大低氢型焊条熔渣不具有氧化性，故对铁锈、油污、低氢型焊条熔渣不具有氧化性，故对铁锈、油污、水等较敏感，必须严格限制氢的来源水等较敏感，必须严格限制氢的来源 低氢型焊条焊接烟尘量比钛钙型高烟尘中危害低氢型焊条焊接烟尘量比钛钙型高烟尘中危害最大的是最大的是NaF、、KF因此，低尘低毒低氢型焊条因此，低尘低毒低氢型焊条的研制是重要课题的研制是重要课题95Chapter 2 welding consumables焊条焊条工艺性能工艺性能冶金性能冶金性能 稳稳弧弧性性脱脱渣渣性性成成形形性性飞飞溅溅全全位位置置氧化氧化性性夹杂夹杂脱脱氧氧脱脱H脱脱S合金合金过度过度系数系数Mn焊缝焊缝冲击冲击韧性韧性J/mm2E E43034303良良好好良良好好良良好好少少极极好好[ [FeOFeO] ](SiO(SiO2 2) )不不充充分分不出不出现现H H2 2气孔气孔MnMn低低60-60-110110E E50155015良良好好差差差差多多较较好好极少极少充充分分低低H HMnMnCaOCaOMgOMgO高高90-90-23023096Chapter 2 welding consumables酸性焊条和碱性焊条的特性对比（酸性焊条和碱性焊条的特性对比（I））酸性焊条酸性焊条碱性焊条碱性焊条1.1.药皮组分氧化性较强药皮组分氧化性较强1.1.药皮组分还原性强药皮组分还原性强2.2.对水、锈产生气孔的敏感对水、锈产生气孔的敏感性不大，焊条使用前经性不大，焊条使用前经150-200150-200℃℃烘干烘干1h1h2.2.对水、锈产生气孔的敏感性较大，对水、锈产生气孔的敏感性较大，要求焊条在使用前经要求焊条在使用前经300-400300-400℃℃烘烘干干1 1－－2h2h3.3.电弧稳定，可用交流或直电弧稳定，可用交流或直流焊接流焊接3.3.药皮含较多氟化物，电弧稳定性恶药皮含较多氟化物，电弧稳定性恶化，须采用直流焊接。

只有当药皮化，须采用直流焊接只有当药皮中加入稳弧剂后才可交直流两用中加入稳弧剂后才可交直流两用4.4.可使用较大的焊接电流可使用较大的焊接电流4.4.使用较小的焊接电流，较同规格的使用较小的焊接电流，较同规格的酸性焊条小酸性焊条小10%10%左右左右5.5.可长弧操作可长弧操作5.5.必须采用短弧操作，否则易生气孔必须采用短弧操作，否则易生气孔6.6.合金元素过渡效果差合金元素过渡效果差6.6.合金元素过渡效果好合金元素过渡效果好97Chapter 2 welding consumables酸性焊条和碱性焊条的特性对比（酸性焊条和碱性焊条的特性对比（II））酸性焊条酸性焊条碱性焊条碱性焊条7.7.焊缝成形较好，除氧化铁焊缝成形较好，除氧化铁型外熔深较浅型外熔深较浅7.7.焊缝成形尚好，容易堆高，熔深较焊缝成形尚好，容易堆高，熔深较深深8.8.熔渣结构呈玻璃状熔渣结构呈玻璃状8.8.熔渣结构呈结晶状熔渣结构呈结晶状9.9.脱渣性较好脱渣性较好9.9.坡口内第一层脱渣较困难，以后各坡口内第一层脱渣较困难，以后各层脱渣性较好层脱渣性较好10.10.焊缝常、低温冲击性能焊缝常、低温冲击性能一般一般10.10.焊缝常、低温冲击性能较高焊缝常、低温冲击性能较高11.11.除氧化铁型外，抗裂性除氧化铁型外，抗裂性较差较差11.11.抗裂性较好抗裂性较好12.12.焊缝氢量较高，影响塑焊缝氢量较高，影响塑性，易生白点性，易生白点12.12.焊缝中含氢量低焊缝中含氢量低13.13.焊接时烟尘较少焊接时烟尘较少13.13.焊接时烟尘较多焊接时烟尘较多98Chapter 2 welding consumables六、焊条的设计技术上满足设计任务要求，达到各项技术指标；工技术上满足设计任务要求，达到各项技术指标；工技术上满足设计任务要求，达到各项技术指标；工技术上满足设计任务要求，达到各项技术指标；工艺上切实可行，兼顾经济效益和卫生、健康指标。

艺上切实可行，兼顾经济效益和卫生、健康指标艺上切实可行，兼顾经济效益和卫生、健康指标艺上切实可行，兼顾经济效益和卫生、健康指标1）母材的化学成分与力学性能指标）母材的化学成分与力学性能指标（（2）焊件的工作条件（工作温度、压力，特殊要求））焊件的工作条件（工作温度、压力，特殊要求）（（3）施工现场的焊接设备情况及施工条件）施工现场的焊接设备情况及施工条件 直流还是交流，室内、室外、高空、水下等直流还是交流，室内、室外、高空、水下等（（4）电焊条制造的生产工艺条件（手工、机器））电焊条制造的生产工艺条件（手工、机器）（一）设计原则（一）设计原则（一）设计原则（一）设计原则（二）设计依据（二）设计依据（二）设计依据（二）设计依据99Chapter 2 welding consumables（三）设计方法（三）设计方法（三）设计方法（三）设计方法1.1.在传统配方基础上改进与创新在传统配方基础上改进与创新 多是对现有焊条品种进行质量改进和提高多是对现有焊条品种进行质量改进和提高2.2.计算化学成分配比计算化学成分配比 按设计要求计算，确定焊条药皮组成并结合按设计要求计算，确定焊条药皮组成。

并结合工艺性能和力学性能试验工艺性能和力学性能试验3.3.焊条配方的优化设计法焊条配方的优化设计法 利用计算机和优化技术进行设计，确定焊条最利用计算机和优化技术进行设计，确定焊条最优配方这是焊条设计的陷阱方法，不仅可减优配方这是焊条设计的陷阱方法，不仅可减少试验次数，而且能获得理想的配方方案少试验次数，而且能获得理想的配方方案100Chapter 2 welding consumables（四）设计步骤（四）设计步骤1. 1. 选定焊芯选定焊芯选定焊芯选定焊芯 多数焊条品种采用多数焊条品种采用H08AH08A焊丝为焊芯，通过焊条药焊丝为焊芯，通过焊条药皮过渡合金元素不锈钢、有色金属等焊条应选皮过渡合金元素不锈钢、有色金属等焊条应选用相应的特殊成分的焊芯用相应的特殊成分的焊芯2. 2. 选定药皮类型、渣系及药皮配方选定药皮类型、渣系及药皮配方选定药皮类型、渣系及药皮配方选定药皮类型、渣系及药皮配方1) 1) 根据被焊金属使用性能，拟定焊缝金属合金系根据被焊金属使用性能，拟定焊缝金属合金系2) 2) 根据焊件焊接性，确定焊缝金属化学成分根据焊件焊接性，确定焊缝金属化学成分3) 3) 确定焊缝金属合金系统，确定药皮类型、渣系确定焊缝金属合金系统，确定药皮类型、渣系4) 4) 确定合金剂种类数量，选定药皮原材料，确定初确定合金剂种类数量，选定药皮原材料，确定初步配方步配方101Chapter 2 welding consumables5) 5) 通过具体试验进行配方调整通过具体试验进行配方调整• •化学成分分析化学成分分析• •金相分析金相分析•力学性能试验•测氢试验•抗裂性试验•焊条工艺性能鉴定•其他特殊性能试验试验和调整配方阶段是确定焊条配方的决定性阶段。

试验和调整配方阶段是确定焊条配方的决定性阶段通常首先调整焊条的工艺性能，再调整焊缝的各项性通常首先调整焊条的工艺性能，再调整焊缝的各项性能使之达到设计要求能使之达到设计要求102Chapter 2 welding consumables七、焊条的制造焊条制造：把按照配方比例要求混合均匀的药皮材料涂敷到规定长度的焊芯上去制造工艺过程：焊芯盘条矿石类铁合金化工产品水玻璃原材料检验分析去锈拉拔洗选烘干淬火破碎粉碎配料混合校直切断粉碎筛分筛分钝化筛分处理配制压涂药皮，磨头磨尾配料、搅拌成涂料晾干烘焙检验包装103Chapter 2 welding consumables（一）焊芯制备（一）焊芯制备（二）焊条药皮材料制备（二）焊条药皮材料制备焊芯盘条去锈拉拔校直-切断除油锈碳钢焊芯长度一般为400~450mm将药皮材料制成一定粒度的粉状；硅铁、锰铁等铁合金应进行钝化处理钝化处理：采用焙烧或用高锰酸钾浸泡等方法，使铁合金颗粒表面产生一薄层氧化膜，以防止其与水玻璃接触时发生化学反应（药皮发泡）104Chapter 2 welding consumables1.1.模数模数mmmm：水玻璃中：水玻璃中SiOSiO2 2与与R R2 2OO质量分数的比值。

质量分数的比值三）水玻璃的制备（三）水玻璃的制备水玻璃在焊条制造中用来作粘结剂它是碱金属硅酸盐，俗称泡花碱焊条工业用水玻璃为液态.水玻璃还有造渣稳弧作用种类：钾水玻璃、钠水玻璃、钾钠水玻璃等化学式：化学式：R R2 2O.O.n nSiOSiO2 2 R R2 2OO为碱金属氧化物为碱金属氧化物NaNa2 2OO、、K K2 2OO，，n n值可在较大范围变化值可在较大范围变化特性指标：模数、浓度及粘度特性指标：模数、浓度及粘度105Chapter 2 welding consumablesα—系数，对于钠水玻璃为1.032，对于钾水玻璃为1.562模数表示水玻璃的分子组成模数越小碱性越强一般认为m<3的水玻璃为碱性；m≥3的水玻璃为中性焊条工业常用钠水玻璃的模数m=2.8~3.0；钾钠混合水玻璃的模数m=2.5~2.7与2.8~3.0106Chapter 2 welding consumables2. 浓度水玻璃的浓度表示方法：•波美浓度Be’(波美度) 可直接测定•密度ρ螺旋式 制造酸性焊条 m=2.5-2.7 钾钠水玻璃 39ºBe’ 油压式 制造碱性焊条 m=2.8-3.0 钠水玻璃 50ºBe’ 浓度随加水量的多少而变化。

加水越多浓度越低.107Chapter 2 welding consumables3.粘度粘度随液体水玻璃的模数、浓度和温度的变化随液体水玻璃的模数、浓度和温度的变化T↑→↓； m↑→↑粘度影响焊条涂料的塑性、压涂性能、焊条的烘干、焊条药皮的外观质量及吸潮性等 过大或过小都不能获得好的粘结性能适用粘度：0.74~0.8Pa.s总之，将外购水玻璃按照药皮类型和制造工艺特点，调配成所需的模数、浓度后减半均匀即可使用普通酸性结构钢焊条，常用低模数水玻璃；碱性焊条、压涂性能差的焊条药皮常用高模数水玻璃108Chapter 2 welding consumables（四）配料、混拌及压涂（四）配料、混拌及压涂（四）配料、混拌及压涂（四）配料、混拌及压涂干涂料：各种粉料按配方比例放在一起混拌均干涂料：各种粉料按配方比例放在一起混拌均匀的材料匀的材料湿涂料：干涂料加入适量水玻璃混拌而成湿涂料：干涂料加入适量水玻璃混拌而成压涂：将湿涂料送往压涂机，并以一定的压力压涂：将湿涂料送往压涂机，并以一定的压力并涂敷在焊芯表面上并涂敷在焊芯表面上五）焊条烘焙（五）焊条烘焙（五）焊条烘焙（五）焊条烘焙 高纤维素高纤维素高纤维素高纤维素 <120 ºC <120 ºC 酸性焊条酸性焊条酸性焊条酸性焊条220-300 ºC220-300 ºC 有机物有机物有机物有机物( (少量少量少量少量) <250 ºC ) <250 ºC 碱性焊条碱性焊条碱性焊条碱性焊条350-400 ºC350-400 ºC（六）经检验，质量合格的焊条可包装入库出厂（六）经检验，质量合格的焊条可包装入库出厂（六）经检验，质量合格的焊条可包装入库出厂（六）经检验，质量合格的焊条可包装入库出厂109Chapter 2 welding consumables1.满足接头的使用性能满足接头的使用性能焊条应使焊缝金属具有满足使用条件下的力学性能和其他物理化学性能的要求。

对焊条的基本要求对焊条的基本要求•对于结构钢用的焊条，必须使焊缝金属具有足够的强度和韧性；•对于不锈钢和耐热钢用的焊条，除要求焊缝金属具有必要的强度和韧性外，还要求有足够的耐蚀性和耐热性能，保证焊缝金属在工作期内的安全可靠110Chapter 2 welding consumables2.满足焊接工艺性能满足焊接工艺性能•焊条应具有良好的抗裂性、抗气孔的能力；焊条应具有良好的抗裂性、抗气孔的能力；•焊接过程应飞溅小、电弧稳定，不易产生夹渣焊接过程应飞溅小、电弧稳定，不易产生夹渣或焊缝成形不良等工艺缺陷；或焊缝成形不良等工艺缺陷；•能适应各种位置的焊接需要能适应各种位置的焊接需要•焊后脱渣性好，生产效率高焊后脱渣性好，生产效率高 此外，还要求具有低烟尘和低毒等此外，还要求具有低烟尘和低毒等111Chapter 2 welding consumables3. 具有良好的内外质量具有良好的内外质量•药皮粉末应混合均匀，与焊芯粘结牢靠，表面药皮粉末应混合均匀，与焊芯粘结牢靠，表面光洁、无裂纹、脱落和气泡等缺陷；光洁、无裂纹、脱落和气泡等缺陷；•磨头磨尾应圆整干净，尺寸符合要求，焊芯无磨头磨尾应圆整干净，尺寸符合要求，焊芯无锈，具有一定的耐湿性，有识别焊条的标志等锈，具有一定的耐湿性，有识别焊条的标志等4. 低的制造成本低的制造成本112Chapter 2 welding consumables113Chapter 2 welding consumables2-2 焊剂 焊剂是焊接时能熔化形成熔渣和气体，对熔化焊剂是焊接时能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颗粒状物质。

金属起保护和冶金处理作用的颗粒状物质焊剂和焊丝是埋弧焊、电渣焊时使用的焊接材焊剂和焊丝是埋弧焊、电渣焊时使用的焊接材焊剂和焊丝是埋弧焊、电渣焊时使用的焊接材焊剂和焊丝是埋弧焊、电渣焊时使用的焊接材料焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊条药料焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊条药料焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊条药料焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊条药芯焊剂与焊丝配合使用是决定焊缝金属化学芯焊剂与焊丝配合使用是决定焊缝金属化学芯焊剂与焊丝配合使用是决定焊缝金属化学芯焊剂与焊丝配合使用是决定焊缝金属化学成分和性能的重要因素成分和性能的重要因素成分和性能的重要因素成分和性能的重要因素埋弧焊、电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接埋弧焊、电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接埋弧焊、电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接埋弧焊、电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接有色金属有色金属有色金属有色金属114Chapter 2 welding consumables 一. 焊剂的分类焊剂可按焊剂的用途和制造方法、化学成分、化焊剂可按焊剂的用途和制造方法、化学成分、化学性质、颗粒结构等进行分类学性质、颗粒结构等进行分类熔炼焊剂和非熔炼焊剂两类。

熔炼焊剂和非熔炼焊剂两类熔炼焊剂和非熔炼焊剂两类熔炼焊剂和非熔炼焊剂两类１１１１. . 按制造方法分类按制造方法分类按制造方法分类按制造方法分类n n特点特点 可制成酸性、碱性、高碱性；可加脱氧可制成酸性、碱性、高碱性；可加脱氧剂、合金剂，抗锈、合金能力强吸潮性强，剂、合金剂，抗锈、合金能力强吸潮性强，不易保存不易保存1 1）非熔炼焊剂）非熔炼焊剂 （（相当于焊条药皮的组成和结构）相当于焊条药皮的组成和结构）115Chapter 2 welding consumablesn分类 粘结焊剂和烧结焊剂（烘焙温度不同）粉粉状状配配料料加水加水玻璃玻璃粘合粘合成成团团粒粒化化约约400400℃℃低温烘干低温烘干约约10001000℃℃高温烧结高温烧结粘结焊剂粘结焊剂烧结焊接烧结焊接（（（（2 2）熔炼焊剂）熔炼焊剂）熔炼焊剂）熔炼焊剂（占焊剂总量的（占焊剂总量的90%90%））块状块状块状块状组分组分组分组分电弧炉熔炼电弧炉熔炼电弧炉熔炼电弧炉熔炼1500-1550℃1500-1550℃水冷水冷水冷水冷炸裂炸裂炸裂炸裂烘干烘干烘干烘干粉碎粉碎粉碎粉碎过过过过筛筛筛筛116Chapter 2 welding consumablesn特点特点特点特点•多数为多数为多数为多数为MnOMnO、、、、SiOSiO2 2、、、、CaFCaF2 2为主的酸性、中性为主的酸性、中性为主的酸性、中性为主的酸性、中性焊剂、工艺性能好；焊剂、工艺性能好；焊剂、工艺性能好；焊剂、工艺性能好；•不能含脱氧剂和合金剂，合金化能力差；不能含脱氧剂和合金剂，合金化能力差；不能含脱氧剂和合金剂，合金化能力差；不能含脱氧剂和合金剂，合金化能力差；•抗潮性极强，可长期保存，用前不烘干。

抗潮性极强，可长期保存，用前不烘干抗潮性极强，可长期保存，用前不烘干抗潮性极强，可长期保存，用前不烘干n分类分类分类分类 可按化学成分细分可按化学成分细分可按化学成分细分可按化学成分细分2. 2. 按焊剂颗粒结构分按焊剂颗粒结构分按焊剂颗粒结构分按焊剂颗粒结构分 (1)(1)玻璃状焊剂玻璃状焊剂玻璃状焊剂玻璃状焊剂 呈透明状颗粒呈透明状颗粒呈透明状颗粒呈透明状颗粒 (2)(2)结晶状焊剂结晶状焊剂结晶状焊剂结晶状焊剂 颗粒具有结晶体特点颗粒具有结晶体特点颗粒具有结晶体特点颗粒具有结晶体特点 (3)(3)浮石状焊剂浮石状焊剂浮石状焊剂浮石状焊剂 泡沫状颗粒，结构松散泡沫状颗粒，结构松散泡沫状颗粒，结构松散泡沫状颗粒，结构松散结构较结构较致密致密117Chapter 2 welding consumables(1)按氧化物性质分 酸性、中性、碱性(2)按SiO2含量分 高硅（SiO2>30%) 中硅 （SiO2 10-30%) 低硅 （SiO2<10%)(3)按MnO含量分 高Mn（MnO>30%) 中Mn （MnO 15-30%) 低Mn （MnO 2-15%) 无Mn （MnO<2%) (4)按CaF2含量分 高F（CaF2>30%) 中F （CaF2 10-30%) 低F （CaF2<10%)3. 按熔炼焊剂化学成分分类按熔炼焊剂化学成分分类118Chapter 2 welding consumables4.4.按焊剂化学性质分按焊剂化学性质分按焊剂化学性质分按焊剂化学性质分 (1)(1)氧化性焊剂氧化性焊剂氧化性焊剂氧化性焊剂 对金属有较强的氧化作用。

对金属有较强的氧化作用对金属有较强的氧化作用对金属有较强的氧化作用SiOSiO2 2、、、、MnOMnO、、、、FeOFeO含量大 (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 对金属的氧化作用较弱对金属的氧化作用较弱对金属的氧化作用较弱对金属的氧化作用较弱SiOSiO2 2、、、、MnOMnO、、、、FeOFeO等等等等活性氧化物含量较少活性氧化物含量较少活性氧化物含量较少活性氧化物含量较少3)(3)中性中性中性中性( (惰性惰性惰性惰性) )焊剂焊剂焊剂焊剂 由由Al2 2O3 3、、CaO、、MgO、、CaF2 2等组成，基本不等组成，基本不含含SiO2 2、、MnO、、FeO等氧化物，对金属没有氧等氧化物，对金属没有氧化作用119Chapter 2 welding consumables二二. 焊剂型号与牌号焊剂型号与牌号（一）焊剂的型号（一）焊剂的型号焊剂型号根据国家标准划分，划分原则是根焊剂型号根据国家标准划分，划分原则是根据埋弧焊焊缝金属的力学性能据埋弧焊焊缝金属的力学性能 如如如如HJ403-H08MnAHJ403-H08MnAHJ X1 X2 X3 —HXXX埋弧焊用焊剂埋弧焊用焊剂埋弧焊用焊剂埋弧焊用焊剂焊缝金属的拉伸力学性能焊缝金属的拉伸力学性能焊缝金属的拉伸力学性能焊缝金属的拉伸力学性能拉伸试样和冲击试样的状态拉伸试样和冲击试样的状态拉伸试样和冲击试样的状态拉伸试样和冲击试样的状态焊缝金属冲击吸收功不焊缝金属冲击吸收功不焊缝金属冲击吸收功不焊缝金属冲击吸收功不小于小于小于小于27J27J的最低实验温度的最低实验温度的最低实验温度的最低实验温度焊丝牌号焊丝牌号焊丝牌号焊丝牌号3、4、50 焊态 1 HT0 ~ 6120Chapter 2 welding consumables拉伸试样和冲击试样的状态拉伸试样和冲击试样的状态拉伸试样和冲击试样的状态拉伸试样和冲击试样的状态X X2 2 0— 0—焊态；焊态；焊态；焊态；1—1—焊后热处理状态（焊后热处理状态（焊后热处理状态（焊后热处理状态（620620℃℃℃℃1h1h））））焊缝金属的拉伸力学性能焊缝金属的拉伸力学性能焊缝金属的拉伸力学性能焊缝金属的拉伸力学性能X1X1X1X1抗拉强度抗拉强度/ /MPaMPa屈服强度屈服强度/ /MPaMPa伸长率伸长率/%/%3 3410~550410~550≥ 303≥ 303≥22.0≥22.04 4410~550410~550≥ 330≥ 330≥ 22.0≥ 22.05 5480~650480~650≥ 437≥ 437≥ 22.0≥ 22.0最低试验温度最低试验温度最低试验温度最低试验温度X X3 3（（（（℃℃℃℃））））X3X30 01 12 23 34 45 56 6试验温度试验温度——0 0-20-20-30-30-40-40-50-50-60-60121Chapter 2 welding consumables（二）焊剂牌号（二）焊剂牌号（二）焊剂牌号（二）焊剂牌号(1) (1) 牌号前加牌号前加牌号前加牌号前加“ “HJ(HJ(焊剂焊剂焊剂焊剂)”)”两字表示埋弧焊及电两字表示埋弧焊及电两字表示埋弧焊及电两字表示埋弧焊及电渣焊用熔炼型焊剂渣焊用熔炼型焊剂渣焊用熔炼型焊剂渣焊用熔炼型焊剂。

(2) (2) 牌号第一数字表示焊剂中牌号第一数字表示焊剂中牌号第一数字表示焊剂中牌号第一数字表示焊剂中MnOMnO含量含量含量含量 HJHJ１１××××　　无锰　　无锰 HJHJ２２××××　　低锰　　低锰 HJHJ３３××××　　中锰　　中锰 HJHJ４４××××　　高锰　　高锰焊剂牌号形式上与焊剂型号相同，但数字含义焊剂牌号形式上与焊剂型号相同，但数字含义不同1. 1. 熔炼焊剂熔炼焊剂熔炼焊剂熔炼焊剂122Chapter 2 welding consumables(3) 第二位数字表示焊剂中第二位数字表示焊剂中SiO2、、CaF2含量含量焊剂×１× 低硅低氟 焊剂×２× 中硅低氟焊剂×３× 高硅低氟 焊剂×４× 低硅中氟焊剂×５× 中硅中氟 焊剂×６× 高硅中氟焊剂×７× 低硅高氟 焊剂×８× 中硅高氟焊剂×９× 待发展 (4) 第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号 按0、1、2、3、4、5、6、7、8、9顺序排列(5) 对同一牌号焊剂生产两种粒度时，在细粒产对同一牌号焊剂生产两种粒度时，在细粒产品后加一个细字。

品后加一个细字 123Chapter 2 welding consumables例如：例如：HJ431表示埋弧焊及电渣焊所用焊剂，表示埋弧焊及电渣焊所用焊剂，高锰高硅低氟型高锰高硅低氟型HJ 4 3 1埋弧焊机电渣焊用熔炼焊剂高锰型高硅低氟型牌号编号为1符合GB HJ401-H08A124Chapter 2 welding consumables2. 烧结焊剂(1) 牌号前“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂(2) 牌号第一位数字：表示熔渣的渣系(3) 牌号第二位、第三位数字：表示统一渣系类型焊剂中不同牌号的焊剂，按01、02、…、09顺序编排SJ 1 X X 氟碱型SJ 2 X X 高铝型SJ 3 X X 硅钙型SJ 4 X X 硅锰型SJ 5 X X 铝钛型SJ 6 X X 其他型125Chapter 2 welding consumablesØ良好的冶金性能良好的冶金性能 适宜的适宜的化学成分、良好的力学化学成分、良好的力学性能，较强的抗气孔、抗裂能力性能，较强的抗气孔、抗裂能力Ø良好的工艺性能良好的工艺性能 电弧稳定，焊缝成形良好，脱电弧稳定，焊缝成形良好，脱渣易，有毒气体少渣易，有毒气体少Ø颗粒粒度颗粒粒度 普通颗粒粒度普通颗粒粒度 8-40目目(<40目细粒目细粒≯ ≯ 5%; >8目的粗粒目的粗粒≯ ≯ 2%)；细颗粒粒度；细颗粒粒度60-14目目(<60目细目细粒粒 ≯ ≯5%; >14目粗粒目粗粒≯ ≯2%) Ø 含水量含水量≯ ≯0.10%Ø机械夹杂物含量机械夹杂物含量≯ ≯0.3%Ø含含S ≯ ≯0.06%;P ≯ ≯0.08%三、对焊剂的质量要求三、对焊剂的质量要求126Chapter 2 welding consumables四、焊剂的性能和用途 •以硅酸盐为主的焊剂，以硅酸盐为主的焊剂，SiO2 >30%。

因因SiO2 多，有向焊缝过渡硅的作用多，有向焊缝过渡硅的作用•可分为高硅高锰焊剂、高硅中锰焊剂、高硅可分为高硅高锰焊剂、高硅中锰焊剂、高硅低焊剂、高硅无锰焊剂低焊剂、高硅无锰焊剂 •含含Mn高的焊剂有向焊缝过渡高的焊剂有向焊缝过渡Mn的作用Mn的过渡与焊丝含的过渡与焊丝含Mn量有关焊丝含量有关焊丝含Mn量越低，量越低，通过焊剂过渡通过焊剂过渡Mn的效果越好的效果越好 (一一一一) )熔炼焊剂熔炼焊剂熔炼焊剂熔炼焊剂１１１１. .高硅焊剂高硅焊剂高硅焊剂高硅焊剂 127Chapter 2 welding consumables使用高硅焊剂焊接时，焊丝不必再特意加Si焊接低碳钢或某些合金钢时，焊剂与焊丝的配合方式为：(1) 高硅低锰或无锰焊剂+高锰焊丝 (Mn=1.5% ~1.9%)(2) 高硅中锰焊剂+含锰焊丝 （Mn=0.8%~1.1%）(3) 高硅高锰焊剂+低碳钢焊丝或含锰焊丝 （应用最广）128Chapter 2 welding consumables２２２２. .中硅焊剂中硅焊剂中硅焊剂中硅焊剂 含 SiO2 数量较少，CaO, FeO, MgO量较多，碱度较高，属于弱氧化性焊剂。

中硅焊剂配合适当焊丝可焊接合金结构钢弱氧化性中硅焊剂，焊缝金属含氧量较低，韧性要高一些但焊缝金属含Ｈ量较高，抗冷裂纹能力弱在中硅焊剂中加相当数量FeO，氧化性↑, Ｈ↓. 这种焊剂为中硅氧化性焊剂，用于焊接高强钢129Chapter 2 welding consumables焊剂由焊剂由 MgO-CaF2-Al2O3-CaO 组成，对金属基组成，对金属基本无氧化作用，配合相应焊丝可焊接高合金钢，本无氧化作用，配合相应焊丝可焊接高合金钢，如不锈钢等如不锈钢等3. 3. 低硅焊剂低硅焊剂低硅焊剂低硅焊剂 以以MnO、、SiO2、、CaF2为主，配以为主，配以CaO、、MgO、、Al2O3形成一系列酸碱性渣形成一系列酸碱性渣ØSiO2与与MnO搭配搭配→造渣造渣 （（SiO2））+（（MnO））=（（MnO·SiO2）） Ø高温还原高温还原 SiO2+[Fe]=[Si]+FeO →（（FeO））[FeO]4. 4. 熔炼焊剂的冶金性能熔炼焊剂的冶金性能熔炼焊剂的冶金性能熔炼焊剂的冶金性能 130Chapter 2 welding consumables 焊剂 类型 配用焊丝 用途HJ130 无锰高硅低氟 H10Mn2 低碳、低合金钢 如16MnHJ230 低锰高硅低氟 H08MnA,H10Mn2 低碳、低合金钢HJ260 低锰高硅中氟 Cr9Ni9 不锈钢、轧辊HJ330 中锰高硅低氟 H08MnA、H08Mn2、H10MnSi Q235,20g,16Mn,15MnTiHJ430 高锰高硅低氟 H08A、H10Mn2A、H10MnSi1 低碳、低合金钢 HJ431 高锰高硅低氟 H08A、H10Mn2A、H10MnSi1 低碳、低合金钢 国产焊剂与配用焊丝国产焊剂与配用焊丝国产焊剂与配用焊丝国产焊剂与配用焊丝 131Chapter 2 welding consumables( (二二二二) )烧结焊剂烧结焊剂烧结焊剂烧结焊剂　•“SJ”系列烧结焊剂是采用硅酸盐、碳酸盐、系列烧结焊剂是采用硅酸盐、碳酸盐、金属氧化物、氟化物及铁合金、纯金属等粉剂金属氧化物、氟化物及铁合金、纯金属等粉剂按照焊接冶金要求配成不同酸碱度的焊剂。

按照焊接冶金要求配成不同酸碱度的焊剂•烧结型焊剂通过成粒、低温干燥和高温烧结等烧结型焊剂通过成粒、低温干燥和高温烧结等工艺制成工艺制成•烧结型焊剂不但具有优良的焊接工艺，最大优烧结型焊剂不但具有优良的焊接工艺，最大优点是可通过焊剂向焊缝金属渗合金，从而降低点是可通过焊剂向焊缝金属渗合金，从而降低了对焊丝化学成分的成本，是当前世界上广泛了对焊丝化学成分的成本，是当前世界上广泛采用的一种新型焊接材料采用的一种新型焊接材料 133Chapter 2 welding consumables1. 烧结焊剂可加脱氧剂，脱氧充分熔炼焊剂不烧结焊剂可加脱氧剂，脱氧充分熔炼焊剂不能加脱氧剂能加脱氧剂2. 烧结焊剂可加合金剂，合金化能力强烧结焊剂可加合金剂，合金化能力强3. 碱度高，冶金效果好，焊缝综合力学性能好碱度高，冶金效果好，焊缝综合力学性能好4. 抗气孔（抗锈）能力强抗气孔（抗锈）能力强5. 生产成本低（生产成本低（1/3~1/2），节能，生产效率高节能，生产效率高6. 焊缝化学成分易随焊接参数变化而波动；吸潮焊缝化学成分易随焊接参数变化而波动；吸潮性大，易增加焊缝含氢量，焊前必须烘干性大，易增加焊缝含氢量，焊前必须烘干。

烧结焊剂的特点（与熔炼焊剂相比）烧结焊剂的特点（与熔炼焊剂相比）134Chapter 2 welding consumables(1) SJ 101 氟碱型，碱性焊剂，灰色圆形颗粒•成分：SiO2+TiO2=25%，CaO+MgO=30%，CaF2 = 20%；Al2O3+MnO=25%•配合焊丝：H08MnA、H08MnMoA H10Mn2等•可焊接低合金结构钢用于锅炉、压力容器等重要构件；焊缝具有较高的低温冲击韧度2) SJ 301 硅钙型，中性焊剂，黑色圆形颗粒•成分：SiO2+TiO2=40%，CaO+MgO=25% ，CaF2 =10%，Al2O3+MnO=25%•配合焊丝：H08MnA、H08MnMoA H10Mn2等•焊接普通结构钢、锅炉等重要构件；适合双面单道焊国产烧结焊剂的种类（五种）国产烧结焊剂的种类（五种）国产烧结焊剂的种类（五种）国产烧结焊剂的种类（五种）135Chapter 2 welding consumables(3) SJ 401 硅锰型，酸性焊剂，灰褐色到黑色圆形颗粒 •成分：SiO2+TiO2=25%，CaO+MgO=10%， Al2O3+ MnO =40% 　 •配合焊丝：H08A•焊接低碳、低合金钢；用于矿山机械及机车车辆等构件；工艺性好、抗气孔性强。

4) SJ 501 铝钛型，酸性焊剂，深褐色圆形颗粒•成分：SiO2+TiO2=30%，Al2O3+MnO=55%，CaF2=5%•配合焊丝：H08A、H08MnA•焊接低碳钢、16Mn、15MnV，用于船舶、锅炉等构件，抗气孔性强，对少量铁锈、高温氧化膜不敏感136Chapter 2 welding consumables(5) SJ 502 铝钛型，酸性焊剂，灰褐色圆形颗粒•成分：SiO2+TiO2=45%，Al2O3+MnO=30% ， CaO+ MgO =10%， CaF2=5% •配合焊丝：H08A•焊接低碳钢、低合金结构钢等重要等构件，锅炉、压力容器等、焊接质量好总之，烧结焊剂具有松装密度较小，熔点较高等特点，适用于大线能量焊接此外，焊接特殊钢种时，宜选用烧结焊剂137Chapter 2 welding consumables熔炼焊剂与烧结焊剂比较比较项目比较项目熔炼焊剂熔炼焊剂烧结焊剂烧结焊剂工工艺艺性性能能高速焊接性能高速焊接性能焊道均匀，不易产生气孔和夹焊道均匀，不易产生气孔和夹渣渣焊道无光泽，易产生焊道无光泽，易产生气孔夹渣气孔夹渣大电流焊接性能大电流焊接性能焊道凸凹显著，易粘渣焊道凸凹显著，易粘渣焊道均匀，易脱渣焊道均匀，易脱渣吸潮性能吸潮性能比较小，可不必再烘干比较小，可不必再烘干比较大，必须再烘干比较大，必须再烘干抗锈性能抗锈性能比较敏感比较敏感不敏感不敏感焊焊缝缝性性能能韧性韧性受焊丝成分和焊剂碱度影响大受焊丝成分和焊剂碱度影响大较易得到较好韧性较易得到较好韧性成分波动成分波动焊接参数变化时成分波动小，焊接参数变化时成分波动小，均匀均匀成分波动大，不容易成分波动大，不容易均匀均匀多层焊性能多层焊性能焊缝金属成分变动小焊缝金属成分变动小成分波动较大成分波动较大合金剂的添加合金剂的添加几乎不可能几乎不可能容易容易138Chapter 2 welding consumables2-3 焊丝 药芯焊丝焊丝是焊接时作为填充金属或同时作为导电用的金属丝，它是埋弧焊、气体保护焊、自保护焊、电渣焊和气电立焊等工艺方法的焊接材料。

随着焊接技术的发展，焊丝的消耗量不断增加139Chapter 2 welding consumables一、焊丝的分类一、焊丝的分类1.1.按适用的焊接方法按适用的焊接方法按适用的焊接方法按适用的焊接方法埋弧焊焊丝、埋弧焊焊丝、COCO2 2焊焊丝、焊焊丝、钨极氩弧焊焊丝、自保焊焊丝及电渣焊焊丝等钨极氩弧焊焊丝、自保焊焊丝及电渣焊焊丝等2.2.按焊丝的形状结构按焊丝的形状结构按焊丝的形状结构按焊丝的形状结构实心焊丝和药芯焊丝摇实心焊丝和药芯焊丝摇芯焊丝又分为气保护和自保护两种芯焊丝又分为气保护和自保护两种3.3.按适用的金属材料按适用的金属材料按适用的金属材料按适用的金属材料低碳钢、低合金钢焊丝、低碳钢、低合金钢焊丝、硬质合金堆焊焊丝，铝、铜与铸铁焊丝等硬质合金堆焊焊丝，铝、铜与铸铁焊丝等焊丝有多种分类方法，常用分类方法为：140Chapter 2 welding consumables二、焊丝的型号和牌号（一）焊丝的型号（一）焊丝的型号焊丝型号是国家标准规定的，能反映焊丝的主要特征1. 实心焊丝的型号气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝型号ER X X—X表示焊丝表示熔敷金属抗拉强度最低值, kgf/mm2字母或数字，表示焊丝化学成分分类代号141Chapter 2 welding consumables2. 2. 药芯焊丝的型号药芯焊丝的型号型号由焊丝类型代号和焊缝金属力学性能两部分组成。

•第一部分以英文字母“EF”表示药芯焊丝代号，代号后面第一位数字表示主要适用的焊接位置：0-平焊和横焊，1-全位置焊代号后面第二位数字或字母为分类代号•第二部分在短横线后面用四位数字表示焊缝金属的力学性能前两位表示最小抗拉强度值，后两位表示夏比冲击功的温度代号142Chapter 2 welding consumablesEF X X—X X X X表示药芯焊丝表示适用的焊接位置焊丝分类代号表示焊缝金属最小抗拉强度值ak≮27J所对应试验温度代号ak≮47J所对应试验温度代号0~50~51~50, 1EF x 1 氧化钛型 CO2焊丝 单道和多道焊EF x 2 氧化钛型 CO2焊丝 单道焊EF x 3 氧化钙-氟化钙型 CO2焊丝 单道和多道EF x 4 自保护焊丝 直流反接EF x 5 自保护焊丝 直流正接EF03-5042143Chapter 2 welding consumables（二）焊丝的牌号（二）焊丝的牌号1. 1. 实心焊丝牌号实心焊丝牌号•牌号字母“H”表示焊接用实心焊丝•H后的一位或两位数字表示含碳量•化学元素符号及其后面的数字表示该元素大致的百分含量，含量小于1%时省略•结构钢焊丝牌号尾部的A、E分别表示优质和高级优质品（S、P含量低）H08Mn2SiA H08Mn2SiA 优质实心焊丝，优质实心焊丝，C≈0.08%C≈0.08%，，Mn≈2%Mn≈2%，，SiSi ≤ ≤ 1%1%，，S S、、P≤0.030%P≤0.030%144Chapter 2 welding consumables2. 2. 药芯焊丝牌号药芯焊丝牌号•牌号第一个字母“Y”表示药芯焊丝。

第二个字母及其随后的三位数字与焊条牌号编制方法相同•牌号中短横线后的数字，表示焊接时的保护方法：1-气保护，2-自保护，3-两用，4-其他方式•有特殊性能和用途时，在牌号后面加注起主要作用的元素和主要用途的字母，不超过两个Y J 42 2 - 1Y J 42 2 - 1结构钢焊缝金属抗拉强度不低于420MPa钛钙型，交直流两用气保护145Chapter 2 welding consumables3.3.有色金属、铸铁焊丝有色金属、铸铁焊丝牌号牌号•牌号前两个字母“HS”表示焊丝•牌号第一个数字表示焊丝化学组成类型： 1—堆焊硬质合金，2—铜及铜合金 3—铝及铝合金，4—铸铁•牌号第二、三位数字表示同一类型焊丝的不同牌号HS 2 21HS 2 21焊丝铜及铜合金类型牌号编号为21146Chapter 2 welding consumables三、实心焊丝三、实心焊丝实心焊丝是目前最常用的焊丝，广泛应用于各种自实心焊丝是目前最常用的焊丝，广泛应用于各种自动和半自动焊接工艺中可分为碳素结构钢焊丝、动和半自动焊接工艺中可分为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝和不锈钢焊丝三类。

合金结构钢焊丝和不锈钢焊丝三类 (一一一一) )埋弧焊用实心焊丝埋弧焊用实心焊丝埋弧焊用实心焊丝埋弧焊用实心焊丝1. 1. 低锰焊丝低锰焊丝 MnMn 0.2%~0.8% 0.2%~0.8%，，H08A+H08A+高高MnMn HJ HJ2. 2. 中锰焊丝中锰焊丝 MnMn 0.8%~1.5% 0.8%~1.5%，，H08MnA, H08MnA, H10MnSi H10MnSi 焊低合金钢，配低焊低合金钢，配低MnMn HJ HJ焊低碳钢焊低碳钢3. 3. 高锰焊丝高锰焊丝 Mn1.5%~2.2%Mn1.5%~2.2%，， H10Mn2, H10Mn2, H08Mn2SiAH08Mn2SiA，焊低合金钢，焊低合金钢4. 4. MnMn-Mo-Mo焊丝焊丝 Mn≥1%, Mo=0.3-0.7%Mn≥1%, Mo=0.3-0.7% H08MnMo1, H08Mn2MoAH08MnMo1, H08Mn2MoA，，焊强度较高合金钢焊强度较高合金钢147Chapter 2 welding consumablesCOCO2 2具有氧化性，高温下使合金元素氧化烧损，具有氧化性，高温下使合金元素氧化烧损，且易形成气孔。

因此，且易形成气孔因此，COCO2 2焊丝必须含有较高焊丝必须含有较高含量的含量的MnMn、、SiSi等脱氧元素等脱氧元素最常用的焊丝是最常用的焊丝是H08Mn2SiAH08Mn2SiA，它具有良好的焊，它具有良好的焊接工艺性能和力学性能，适宜于焊接低碳钢和接工艺性能和力学性能，适宜于焊接低碳钢和σb≤500MPaσb≤500MPa的低合金钢的低合金钢 (二二)CO)CO2 2焊实心焊丝焊实心焊丝采用活性焊丝可减小采用活性焊丝可减小COCO2 2焊的飞溅量活性焊焊的飞溅量活性焊丝的表面或内部添加有丝的表面或内部添加有 K K、、CsCs等易电离物质等易电离物质148Chapter 2 welding consumables•使电弧弧柱横向尺寸使电弧弧柱横向尺寸↑ ↑，减小了阻碍熔滴脱落，减小了阻碍熔滴脱落的电磁力；的电磁力；•电弧稳定性增加，电弧活性斑点稳定在电极端电弧稳定性增加，电弧活性斑点稳定在电极端部，使熔滴温度升高、表面张力减小而易脱落部，使熔滴温度升高、表面张力减小而易脱落•改善了改善了CO2CO2焊的熔滴过渡特性，形成细滴喷射焊的熔滴过渡特性，形成细滴喷射过渡，使飞溅大大减少。

过渡，使飞溅大大减少易电离的物质称为电弧活化剂其作用为：易电离的物质称为电弧活化剂其作用为：活性焊丝不仅使飞溅率降低、焊速提高，而且焊缝熔透良好、表面光滑、脱渣性好，焊缝冲击韧性和抗气孔能力改善149Chapter 2 welding consumables（三）其他用途的实心焊丝（三）其他用途的实心焊丝（三）其他用途的实心焊丝（三）其他用途的实心焊丝1. 1. 电渣焊焊丝电渣焊焊丝主要起填充金属和合金化作用低碳钢、低合主要起填充金属和合金化作用低碳钢、低合金钢电渣焊常用焊丝：金钢电渣焊常用焊丝：H08MnA, H10Mn2A, H08MnA, H10Mn2A, H10MnSi, H08Mn2Si, H08MnMoA, H10MnSi, H08Mn2Si, H08MnMoA, H08Mn2MoVAH08Mn2MoVA等2. 2. 氩弧焊焊丝氩弧焊焊丝通常按母材的化学成分和焊缝力学性能选用焊通常按母材的化学成分和焊缝力学性能选用焊丝有时采用母材的切条作为手工丝有时采用母材的切条作为手工TIGTIG焊的填充焊的填充焊丝150Chapter 2 welding consumables四、药芯焊丝1.1.按其外层结构分按其外层结构分 有缝和无缝药芯焊丝有缝和无缝药芯焊丝2.2.按其内部填充材料分按其内部填充材料分 造渣型（有造渣剂）和造渣型（有造渣剂）和金属型（无造渣剂）药芯焊丝金属型（无造渣剂）药芯焊丝药芯焊丝是由薄钢带卷成圆形钢管或异型钢管，管内填满一定成分的药粉后经拉制而成的一种焊丝。

这是一种很有发展前途的焊接材料，目前正在取代焊条和实心焊丝一）药芯焊丝的分类（一）药芯焊丝的分类（一）药芯焊丝的分类（一）药芯焊丝的分类151Chapter 2 welding consumables钛型焊丝焊道成形美观，焊接工艺性能良好，但焊缝的抗裂性和韧性稍差；碱性焊丝焊缝抗裂性及韧性优良，而焊道成形和焊接工艺性能稍差；钙钛型焊丝介于两者之间金属型焊丝的焊接特性类似于实心焊丝，在抗裂性和熔敷效率方面优于造渣型焊丝3.3.按渣的碱度分按渣的碱度分 钛型（酸性渣）、钛钙型钛型（酸性渣）、钛钙型（中性或碱性渣）及钙型（碱性渣）（中性或碱性渣）及钙型（碱性渣）152Chapter 2 welding consumables（二）药芯焊丝截面形状O型梅花型T型E型双层药芯153Chapter 2 welding consumables（二）药芯焊丝截面形状截面形状越复杂、越对称，电弧越稳定，药芯的冶金反应和保护作用越充分，熔敷金属含氮量越少但随着焊丝直径的减小，上述差别逐渐缩小当直径小到1.6mm时，电弧稳定性和冶金性能基本趋于一致目前φ2.0以下的小直径焊丝一般采用O型截面， φ2.4mm以上的大直径焊丝多采用E型或双层等复杂截面。

154Chapter 2 welding consumables(三)药芯焊丝的特性 1.焊接飞溅小 药芯中加入了稳弧剂，电弧燃烧稳定；熔滴为均匀的喷射过渡2.焊缝成形美观 熔渣对焊缝成形有良好作用3.熔敷速度高于实心焊丝 药芯焊丝电流密度高，焊丝熔化速度快4.可进行全位置焊接，并可采用较大焊接电流效率高、飞溅小、合金化155Chapter 2 welding consumables熔敷速度（W）比较156Chapter 2 welding consumables本章小结以焊条为重点内容，在焊接化学冶金学的基础上分析典型焊条的冶金性能，讨论焊条的工艺性能、焊条配方设计原则及设计程序对于焊剂及焊丝也进行简要介绍，焊丝部分重点介绍气体保护药芯焊丝157Chapter 2 welding consumables本章结束158Chapter 2 welding consumables思 考 题1.1.焊条的工艺性能包括哪些方面焊条的工艺性能包括哪些方面? ?2.2.综合分析碱性焊条药皮中综合分析碱性焊条药皮中CaF2CaF2的作用及对焊缝的作用及对焊缝的性能的影响的性能的影响。

3.3.在酸性焊条药皮中，加入碱金属氧化物和碱土在酸性焊条药皮中，加入碱金属氧化物和碱土金属氧化物对于溶渣的粘度有何影响？为什么金属氧化物对于溶渣的粘度有何影响？为什么？？4.4.试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径159Chapter 2 welding consumables5、试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能、冶金性能和焊缝金属的力学性能6、低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？7.、埋弧焊时如何考虑焊丝与焊剂匹配？9、药芯焊丝的焊接冶金特点是什么？160。