教学课件：第二章-焊接材料.ppt

第二章 焊接材料,注：教材中，本章标准内容部分陈旧,第一节 焊 条,一、焊条的分类（一）按焊条的用途分为,（二）按焊接熔渣的碱度分为(1)酸性焊条 焊条工艺性能好、所焊的焊缝外表美观、波纹细密。熔渣的氧化性强，一般均可以采用交、直流电源施焊。典型的酸性焊条为E4303(J422)。(2)碱性焊条 又称为低氢焊条。碱性焊条的焊缝具有较高的塑性和冲击韧度，一般承受动载的工件或刚性比较大的重要结构均采用碱性焊条施焊。典型的碱性焊条为E5015(J507)。（三）按焊条药皮的类型分为氧化钛型焊条、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。,三、焊条的型号和牌号,(一)型号焊条型号是在国家标准及权威性国际组织(如ISO)明确划分规定的，是焊条生产、使用、管理及研究等必须遵照执行的。1 碳钢焊条型号划分,第三位数字：0,1-全位置焊接，2-平焊和平角焊，4-向下立焊第三位和第四位组合表示电流种类及药皮类型第四位后附加字母 表示有特殊规定的焊条，如“R”表示耐吸潮，“-1”表示冲击性能有特殊规定,2 低合金钢焊条型号划分型号编制方法与碳钢焊条基本相同，但后缀字母为熔敷金属化学成分的分类代号，并以短划“-”与前面数字分开。,E 50 1 8-A1,低合金钢焊条型号划分,续上表,续上表,3 不锈钢焊条型号划分根据GB/T983-956不锈钢焊条标准规定:“E”表示焊条“E”后面的数字表示熔敷金属化学成分分类代号特殊要求的化学成分，用元素符号表示放在数字的后面。短划“-”后两位数字表示药皮类型、焊接位置及焊接电流种类。,4堆焊焊条型号划分堆焊焊条型号编制方法为：“E”-焊条，“D”-堆焊；型号中第三位至倒数第三位表示焊条特点，用拼音字母或元素符号表示堆焊焊条的分类。最后两位数字表示药皮类型及电源种类。同一基本型号内有几个分类时，可用字母A、B、C等标志，再细分可加注数字，如A1、A2等。,5 铸铁焊条型号划分根据GB10044-88铸铁焊条及焊丝标准型号按熔敷金属的化学成分及用途划分。“E”-焊条，“Z”-用于铸铁焊接；在“EZ”后面用熔敷金属主要化学元素符号或金属类型代号表示；再细分时用数字表示。,（二）焊条的牌号 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。1 结构钢焊条(包括低合金高强钢焊条),按照国标GB/T5117-95，它应符合E5015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要用途的拼音字母(一般不超过二个)，如J507MoV、J507CuP。,牌号后面加注各字母符号含义,焊条牌号中第三位数字含意,2 钼和铬钼耐热钢焊条“R”(或“热”字)表示钼和铬钼耐热钢焊条。第一位数字表示熔敷金属主要化学成分；第二位数字表示熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号，对于同一组成等级的焊条，可有10个序号，按0、1、2、9顺序编排，以区别铬钼之外的其它成分。牌号第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类。,3 低温钢焊条“W”(或“温”字)表示低温钢焊条 牌号前两位数字表示低温钢焊条工作温度等级；第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类。,低温钢焊条工作温度等级,4 不锈钢焊条“G”或“A”，分别表示铬不锈钢焊条或奥氏体铬镍不锈钢焊条。第一数字表示熔敷金属主要化学成分组成；第二位数字表示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中不同牌号。对同一组成等级焊条，可有10个序号，按0、l、2、9顺序编排；牌号第三位数字，表示药皮类型和焊接电源种类。,5 铸铁焊条“Z”(或“铸”字)表示铸铁焊条。第一位数字表示熔敷金属主要化学成分组成类型；第二位数字表示同一熔敷金属主要化学成分组成类型中的不同序号，对于同一成分组成类型焊条，可有10个牌号，按0、1、2、9顺序排列。第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类。,6 堆焊焊条字母“D”(或“堆”字)表示堆焊焊条。牌号前两位数字表示堆焊焊条的用途或熔敷金属的主要成分类型等；牌号第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类。,7 有色金属焊条 牌号的加“Ni”(或“镍”字)、“T”(或“铜”字)、“L”(或“铝”子)，分别表示镍及镍合余焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。,8 特殊用途焊条 牌号前加字母“TS”(或“特”字)表示特殊用途焊条。,四、焊条的组成,由药皮和焊芯两部分组成。药皮是焊条中压涂在焊芯表面的涂料层。焊芯就是焊条中被药皮包裹的金属芯。根据药皮的质量系数，焊条可以分为:厚皮焊条(Kb=3050)薄皮焊条(Kb12)两大类。,（一）焊芯 选用低碳钢焊丝作为焊芯，牌号为H08A或“H08E”。A-优质钢；“E”-特级钢，对硫、磷限量更严格。碳 与母材基本等强度时越低越好。焊芯含碳量的增高会增大气孔、裂纹和飞溅的倾向，使焊接过程不稳定。焊芯的含碳量应低于0.10。锰 既能脱氧，又能控制硫的有害作用，一般焊芯中锰含量以0.30-0.55为宜。硅 在焊接过程中极易氧化形成SiO2而使焊缝中含有较多的夹杂物。严重时会引起热裂纹。镍、铬 杂质混入，含量应控制在标准规定范围内。硫、磷 有害元素，可引起裂纹，对它们含量严格控制。,（二）焊条药皮1 焊条药皮的作用1)保护作用 由于电弧的热作用使药皮形成熔渣，药皮又会产生某些气体，起着保护熔滴、熔池和焊接区的作用，隔离了空气，防止氮气等有害气体侵入焊缝。2)冶金作用 在焊接过程中，药皮的组成物质进行着冶金反应，其作用是去除有害杂质(例如氧、氮、氢、硫、磷等)，并保护或添加有益的合金元素，使焊缝的抗气孔性能及抗裂性能良好，使焊缝具有较高的力学性能。3)使焊条具有良好的工艺性能 焊条药皮可以使电弧容易引燃并能稳定地连续燃烧；焊接飞溅小；焊缝成形美观；焊缝易于脱渣以及可适用于各种空间位置施焊。,2 焊条药皮的类型:组成的不同，焊条药皮可分为八种类型：1)氧化钛型。加入35以上的氧化钛和相当数量的硅酸盐、锰铁及少量有机物。2)氧化钛钙型 钛钙型。加入30以上的氧化钛和20以下的碳酸盐，硅酸盐和锰铁。不加或少加有机物。3)钛铁矿型 药皮中加入30以上的钛铁矿和硅酸盐、锰铁以及少量有机物，不加或加少量碳酸盐。4)氧化铁型 大量铁矿石和硅酸盐、锰铁少量有机物。5)纤维素型 加入l5以上有机物、造渣物质及锰铁等。6)低氢型 加入大量的碳酸盐、萤石、铁合金以及二氧化钛等。7)石墨型 药皮中加入多量石墨，以保证焊缝金属的石墨化作用。8)盐基型 药皮由氟盐和氯盐组成，如氟化钠、氟化钾、氯化钠、氯化理、水晶石，用于铝及铝合金焊条。,3药皮原材料的种类:药皮原材料按其来源可分为四大类：1)矿物类 主要是各种矿石、矿砂，如，钛铁矿、赤铁矿、金红石、大理石、萤石、长石、白泥、云母等。2)金属及铁合金类 如金属铅、金属镍、锰铁、硅铁、钛铁、钼铁、钒铁等。3)化工产品类 如钛白粉、纯碱、碳酸钾、碳酸钡以及起粘结剂作用的水玻璃等。4)有机物类 如淀粉、木粉、纤维素、酚醛树脂等。,4 药皮原材料的作用1)稳弧 低电离电位元素的物质有稳弧作用。加入药皮中有助于引弧和使电弧稳定燃烧的材料称为稳弧剂。2)造渣3)造气 4)脱氧 5)合金化 补偿焊缝金属中烧损的有益元素和获得必要的合金成分。通常采用锰铁、硅铁钛铁等。6)粘结 常用的粘结剂是钠水玻璃、钾钠水玻璃等。7)成形 加入成形剂使药皮具有一定的塑性、弹性及流动性，便于焊条的压制，使焊条表面光滑而不开裂。常用的成形剂有白泥、云母、钛白粉、糊精等。,五、焊条的工艺性能,（一）焊接电弧的稳定性电弧的稳定性 指电弧是否容易引燃及电弧稳定燃烧的连续性。电弧稳定性直接影响着焊接过程能否连续进行和焊接质量。在焊条药皮中加入低电离电位的物质，可降低电弧气氛的电离电位，能提高电弧稳定性。低氢焊条由于其药皮中萤石的反电离作用，只有采用直流电源才能维持电弧连续稳定地燃烧。低氢型药皮少加入稳弧剂碳酸钾，才可以在采用交流电源焊接时保持电弧的稳定性。药皮的熔点过高成药皮太厚时，就容易在焊条端部形成较长的套筒，致使电弧易于熄火。,（二）焊缝成形 良好的焊缝成形要求焊缝表面光滑，波纹细密美观，焊缝的几何形状及尺寸正确，焊缝圆滑地向母材过渡，焊缝余高符合有关标准、无咬边等缺陷。影响焊缝成形的因素：(1)熔渣凝固温度 熔渣的凝固温度过高，就会产生压铁水的现象，严重影响焊缝成形，产生气孔。如果凝固温度过低，会使熔渣不能均匀地敷盖在焊缝表面，焊缝表面成形差。(2)熔渣的粘度 粘度过大，冶金反应缓慢，焊缝表面成形不良，易产生气孔、夹杂等缺陷。如果熔渣粘度过小，熔渣对焊缝敷盖不均匀，失去熔渣应有的保护作用。一般在1500 时，熔渣粘度以0.10.2Pas为宜。(3)熔渣的表面张力 焊接时熔渣的表面张力应适当，一般约为，即可使熔化状态的熔渣均匀覆盖在焊缝表面上。,（三）各种位置焊接的适应性 工艺性能良好的焊条能适应空间全位置焊接。几乎所有的焊条都能进行平焊。横焊、立焊、仰焊的主要困难是：在重力的作用下熔滴不易向熔池过渡；熔池金属和熔渣向下流以致不能形成正常的焊缝。适当增加电弧和气流的吹力，以便把熔滴送向熔池并阻止金属和熔渣下流。调节熔渣的熔点、粘度及表面张力也是解决焊条全位置焊接的技术措施，因为这不仅可以阻止熔渣及铁水的下淌，而且还能使高温熔渣尽快地凝固。（四）飞溅 飞溅是熔焊过程中，熔化的金属颗粒和熔渣向周围飞散的现象。飞溅不仅弄脏焊缝及其附近的母材，增加了清渣工作量，而且飞溅还会破坏正常的焊接过程，降低焊条的熔敷效率。熔渣的粘度较大或焊条含水量过多、焊条偏心率过大都会造成较大的飞溅。增大焊接电流及电弧长度，飞溅也随之增加。,（五）脱渣性脱渣性就是渣壳从焊缝表面脱落的难易程度。脱渣性差焊条不仅造成清渣的困难，降低焊接生产率，而且在多层焊施工时还会产生夹杂的缺陷。,影响脱渣性因素：(1)熔渣与焊缝金属的线膨胀系数相差越大，冷却时熔渣越容易与焊缝金属脱离。(2)熔渣的氧化性 熔渣的氧化性很强就会使焊缝表面氧化，生成氧化铁(FeO)。FeO晶格搭建在焊缝金属的-Fe体心立方晶格上，因此，这层氧化膜牢固地粘在焊缝金属表面上。(3)熔渣的松脆性 熔渣越松脆就越容易清除。低氢型焊条的脱渣性最不理想。,（六）焊条熔化速度熔化系数p熔敷系数H H与p的关系是：H=p(1-)（七）焊条药皮发红指焊条在焊接到后半段时，由于药皮温升过高而发红、开裂或脱落的现象，这时药皮已失去保护作用和冶金作用。药皮发红引起焊接工艺性能恶化，严重影响焊接质量，同时也造成了严重的浪费。（八）焊接烟尘在焊接电弧高温的作用下，焊条端部的液态金属和熔渣激烈蒸发。同时，在熔滴和熔池的表面上也发生蒸发。由于蒸发而产生的高温蒸汽，从电弧区被吹出后，迅速被氧化和冷凝，变为细小的固态粒子。这些微小的颗粒分散飘浮在空气中，弥散于电弧周围，形成了焊接烟尘。,六、典型焊条的冶金性能分析,1 钛钙型焊条E4303(J422)(1)氧化和脱氧反应 1）铁的氧化 铁的氧化有以下几种途径：电弧气氛中的氧直接使铁氧化；电弧气氛中CO2对铁的氧化；电弧气氛中H2O对铁的氧化；熔渣中的SiO2与液态铁发生置换反应，使铁氧化。2)脱氧反应 锰的脱氧反应；硅的脱氧反应；C的氧化(2)还原反应(3)脱硫反应(4)脱磷反应,(5)焊缝金属的合金化加入中碳锰铁的作用主要是为了脱氧、脱硫。Mo、W、V等合金元素不易被高温氧化，所以能取得合金过渡的明显效果。(6)气孔敏感性 如果增大钛钙型焊条熔渣的氧化性，在冶金反应中生成的CO气体就会增多。降低熔渣氧化性，高温冶金反应中的氢原子就会溶入焊缝金属中。钛钙型碳钢焊条应调整好熔渣氧化性，减少或消除CO、及H2两类气孔。(7)焊接烟尘 钛钙型碳钢焊条的烟尘和危害，通常是由于铁以Fe3O4(FeOFe2O3)形式和锰以Mn3O4形式进入人体的呼吸系统，损害人体健康。钛钙型焊条的特点是焊接工艺性能非常好。焊接过程中生成的气体和熔渣，对液态金属进行气渣联合保护。,2 低氢型焊条E5015（J507）,(1)脱氧反应 碱性低氢型焊条的脱氧主要依靠硅和钛：(2)脱氢反应 1)萤石的脱氢 2)萤石和石英砂的联合脱氢 3)萤石与水玻璃作用而脱氢(3)脱硫反应(4)脱磷反应(5)锰向焊缝中的过渡(6)焊接烟尘 低氢型碳钢焊条的焊接烟尘量高于钛钙型焊条。烟尘中危害最大的是KF、NaF。,七、焊条的选用原则,1 同种钢材焊接时焊条选用要点(1)考虑焊缝金属力学性能和化学成分 要求焊缝金属与母材等强度，熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。a.合金结构钢，要求合金成分与母材相同或接近。b.焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹时，应选用比母材强度低的焊条。c.当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。(2)考虑焊接构件使用性能和工作条件 a.对承受动载荷和冲击裁荷焊件，选用塑、韧性高低氢型焊条。b.接触腐蚀介质的焊件，应选用不锈钢类焊条或其它耐蚀焊条。c.在高温、低温、耐磨或其它特殊条件下工作的焊接件，应选用相应地耐热钢、低温钢、堆焊或其它特殊用途焊条。,(3)考虑焊接结构持点及受力条件结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件，焊接过程中产生很大内应力，易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件，应选用适于全位置焊接的焊条。(4)考虑施工条件和经济效益在满足产品使用性能要求的情况下，应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合，应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大的结构，应尽量采用高效率焊条，如铁粉焊条、高效率重力焊条等，或选用底层焊条、立向下焊条之类的专用焊条，以提高焊接生产率。,2 异种钢焊接时焊条选用要点(1)碳钢+低合金钢或低合金钢+低合金高强钢 选用焊条强度应能保证焊缝强度不低于强度较低侧母材的强度；焊缝的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差侧母材性能。例如40Cr与Q235可按强度级别较低的钢材选用焊条；为防止焊接裂纹，应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺，包括焊接规范、预热及焊后热处理等。(2)低合金钢+奥氏体不锈钢 一般选用铬、镍含量较高，塑性、抗裂性较好奥氏体钢焊条，避免因产生淬硬组织而导致裂纹。,八、焊条的设计,(一)设计原则 在技术上必须满足设计任务的要求，达到各项技术指标规定，在制造工艺上必须切实可行，同时还要考虑到经济效益要好，焊条卫生指标要先进，确保焊工身体健康。(二)设计依据(1)被焊母材的化学成分与力学性能指标。(2)焊件的工作条件，如工作温度、工作压力以及是否有耐磨性、耐腐蚀性等待殊要求。(3)施工现场的焊接设备情况(如，使用交流焊机还是直流焊机)以及施工的条件(如室内、室外、高空、水下等不同的环境)等。(4)考虑电焊条制造的生产工艺条件。,(三)设计方法1 在传统配方基础上改进与创新 是对现在生产的焊条品种进行质量改进与提高。2 计算化学成分配比 按照设计要求进行计算，确定焊条药皮的组成，并且与焊条工艺性能试验、焊接接头的力学试验相配合，以达到预期的设计任务。3 焊条配方的优化设计法 利用计算机进行优化设计，找出最佳配方。这是当前焊条设计工作中的先进方法。这种方法不仅可以减少试验次数，而且能够得到理想的配方方案。,(四)设计步骤1 选定焊芯 焊芯材质是根据焊条设计的技术要求确定的。大多数焊条品种都是采用H08A焊丝为焊芯，通过焊条药皮过渡合金元素，以获得各种不同的性能与用途。2 选定药皮类型、渣系以及药皮配方 具体设计程序如下：1)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。2)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。3)确定药皮类型及焊条配方的渣系。4)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配方。5)通过具体试验进行配方调整。试验包括：焊缝化学成分分析；金相分析；焊缝力学性能试验，测氢试验，抗裂性试验；焊条工艺性能的鉴定以及根据要求进行其他特殊性能试验。如果试制的焊条性能不满意或焊缝成分不符合要求时，应当调整药皮配方直到满意为止。,九、焊条的制造,(一)焊芯制备(二)焊条药皮材料制备(三)水玻璃的制备(四)配料、混拌及压涂(五)焊条烘焙(六)检验,第二节 焊剂,焊剂是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。焊剂包括：埋弧焊及电渣焊用焊剂 气焊熔剂 钎焊熔剂焊丝的作用：相当于焊条焊芯。焊剂的作用：同药皮作用,（一）按焊剂的用途分类 按用途分可有两种分类方法(1)按被焊材料分 钢用焊剂及有色金属用焊剂。(2)按焊接方法分 有埋弧焊焊剂和电渣焊焊剂。（二）按焊剂的制造方法分类 1 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。2 非熔炼焊剂 根据焊剂烘焙温度不同分为粘结与烧结焊剂。1)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、粒化和低温(400以下)烘干而制成的焊剂。2)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(4001000)烧结成块，然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂。,一、焊剂的分类,（三）按焊剂的化学成分分类 1 按氧化物性质 酸性焊剂、中性焊剂和碱性焊剂，2 按SiO2含量 高硅焊剂、中硅焊剂和低硅焊剂。3 按MnO含量 高锰焊剂、中锰焊剂、低锰焊剂和无锰焊剂。4 按CaF2含量 高氟焊剂、中氟焊剂和低氟焊剂。（四）按焊剂的化学性质分类 1 氧化性焊剂 焊剂对母材有较强的氧化作用。2 弱氧化性焊剂 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。3 惰性焊剂 焊剂中基本不含SiO2，MnO、FeO等氧化物用。此类焊剂的成分是由A12O3、CaO、MgO、CaF2等组成的。（五）按焊剂的颗粒结构分类 分为三种：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；浮石状焊剂是泡沫状颗粒。,焊剂的分类,二、焊剂的型号和牌号,（一）焊剂的型号,“F”表示埋弧焊用焊剂；X1分为5、610，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；X2表示试样状态：0表示焊态，1表示焊后热处理状态；X3分为0、16、8、10，表示熔敷金属冲击动27J的试验温度；X4分为1、26，表示焊剂渣系。,焊剂型号第一位数字代号X1的含意,焊剂型号第 三位数字代号X3含意,焊剂型号第 四位数字代号X4含意,尾部“HXXX”表示焊接所采用焊丝牌号，按GB/T14957-94规定。举例：F5121-H08MnMoA低合金钢埋弧焊用焊剂采用H08MnMoA焊丝，试样经焊后热处理后，熔敷金属抗拉强度为480-650MPa，屈服强度不低于380MPa，伸长率不低于22.0，在-20时冲击吸收功不小于27J，焊剂渣系为氟碱型。,（二）焊剂的牌号“HJ”埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂。第一位数字表示氧化锰含量；第二位数字表示二氧化硅、氟化钙含量；第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号，按0、1、2、9顺序排列。,熔炼焊剂牌号中第二位数字的含意,熔炼焊剂牌号中数字的含意,（三）焊剂的选用目前我国生产的焊剂大部分是熔炼焊剂，有30余个品种，其中HJ431的产量占熔炼焊剂总产量的80左右。1 低碳钢焊接结构常用H08A或H08MnA焊丝，一般选用高锰高硅焊剂，通过焊剂可向焊缝金属中过渡一定的Si、Mn元素，焊缝金属具有良好的综合力学性能。2 无锰、低锰或中锰焊剂时，则采用高锰焊丝(如H08MnA)或某些合金钢焊丝。3 焊接低合金钢结构时，应选用中性或碱性焊剂。当焊接强度级别高而低温韧性好的低合金钢时，须选用碱度较高的焊剂。,三、烧结焊剂,“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂。第一位数字表示焊剂熔渣的渣系；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焊剂，按0l、02、09顺序排列。,烧结焊剂牌号中第一位数字的含意,常用国产烧结焊剂的特点及用途,烧结焊剂特点,烧结焊剂的主要优点是可以灵活地调整焊剂的合金成分。(1)可以连续生产，劳动条件较好，成本低。(2)焊剂碱度可在较大范围内调节。具有良好的稳弧性及脱渣性，并可交直流两用，烟尘量也很小。(3)由于烧结焊剂碱度高，冶金效果好，能获得较好强度、塑性和韧性的配合。(4)可加入脱氧剂及其它合金，比熔炼焊剂更好的抗锈能力。(5)松装密度较小，焊剂消耗量较少。可以采用大的焊接电流值，焊接速度高，适用于多丝大电流高速自动埋弧焊工艺。(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。(7)缺点是吸潮性较大。焊缝成分易随焊接工艺参数变化而波动。,对焊剂的质量要求,1 焊剂应具有良好的冶金性能 焊接时配合适当的焊丝及合理的焊接工艺，焊缝金属应能得到适宜的化学成分及良好的力学性能，以及较强的抗气孔、抗裂纹的能力。2 焊剂应具有良好的工艺性能 电弧燃烧稳定，熔渣具有适宜的熔点、粘度和表面张力。焊缝表面成形良好、脱渣容易、以及产生的有毒气体少。3 焊剂颗粒度应符合要求 普通颗粒度的焊剂，粒度为408目。40目以下的细粒不得大于5。8目以上的粗粒不得大于2。细颗粒度的焊剂，粒度为6014目，60目以下的细粒不得大于5，14目以上的粗粒不得大于2。4 焊剂含水量不得大于0.10。5 夹杂物的含量不得大于0.30。6 硫量不得大于0.060；磷量不得大于0.080。,四、焊剂的性能及用途,1 高硅焊剂 是以硅酸盐为主的焊剂，焊剂中含SiO230。由于场SiO2含量高，焊剂有向焊缝中过渡硅的作用。使用高硅焊剂焊接，由于通过焊剂向焊缝中过渡硅，所以焊丝就不必再特意加硅。高硅焊剂应按下列配合方式焊接低碳钢或某些合金钢：(1)高硅无锰或低锰焊剂应配合高锰焊丝(Mn1.51.9)。(2)高硅中锰焊剂应配合合锰焊丝(Mn0.81.1)。(3)高硅高锰焊剂应配合低碳钢焊丝或含锰焊丝。,2 中硅焊剂 含SiO2的数量较少，碱性氧化物CaO或MgO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，所以焊缝的韧性高。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不利的。3 低硅焊剂 焊剂是由CaO、A12O3、MgO、CaF2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、热强钢等。,第三节 焊 丝,一、焊丝的分类(1)按其适用的焊接方法，可分类为埋弧自动焊焊丝、电渣焊焊丝、CO2焊焊丝、堆焊焊丝、气焊焊丝等。(2)按被焊材料，可分类为碳钢焊丝、低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、铸铁焊丝和有色金属焊丝等。(3)按制造方法与焊丝的形状结构，可分类为实芯焊丝和药芯焊丝。其中药芯焊丝又可分为气体保护或自保护焊丝两种。,二、实芯焊丝的牌号和型号,1 焊丝牌号“H”表示焊接用实芯焊丝；后面一位或二位数字表示含碳量；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。“A”表示硫、磷含量要求低的优质钢，“E”表示硫、磷含量要求特别低的特优质钢。,2 焊丝型号焊丝型号的表示方法为ER-。“ER”表示焊丝，ER后面的两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度，短划“-”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，并以短划“-”与前面数字分开。,3 实芯埋弧焊焊丝的选用(1)低碳钢和低合金钢用焊丝 有如下三类：(a)低锰焊丝(如H08A)：配合高锰焊剂用于低碳钢及强度较低的低合金钢焊接。(b)中锰焊丝(如H08MnA、H10MnSi)：主要用于低合金钢焊接，也可配合低锰焊剂用于低碳钢焊接。(c)高锰焊丝(如H10Mn2、H08Mn2Si)：用于低合金钢焊接。焊接超低碳不锈钢时，应采用相应的超低碳焊丝，如H00Crl9Ni9等。焊剂可采用熔炼型或烧结型，要求焊剂的氧化性要小，以减少合金元素的烧损。,(2)高强钢用焊丝含Mn1以上，Mo 0.3-0.8，如H08MnMoA、H08Mn2MoA，用于强度较高的低合金高强钢焊接。根据高强钢的成分及使用性能要求，还可在焊丝中加入Ni、Cr、V及Re等元素，提高焊缝性能。590MPa级的焊缝金属多采用Mn-Mo系焊丝，如H08MnMoA、H08Mn2MoA、H10Mn2Mo等；690-780 MPa级的焊缝多采用Mn-Cr-Mo系、Mn-Ni-Mo系或Mn-Ni-Cr-Mo系焊丝；当焊缝韧性要求较高时，采用含Ni的焊丝，如H08CrNi2MoA等。焊接690 MPa级以下的钢种时，可采用熔炼焊剂和烧结焊剂；焊接780 MPa级高强度钢时，为了得到高韧性，最好采用烧结焊剂。(3)不锈钢用焊丝采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢成分基本一致。焊接铬不锈钢时，可采用H0Cr14、H1Cr13、H1Cr17等焊丝；焊接铬-镍不锈钢时，可采用H0Cr19Ni9、H0Cr19Ni9Ti等焊丝。,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形状经轧拔加工制成的焊丝。药芯焊丝也称为粉芯焊丝、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、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。,（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护焊。3 根据药芯焊丝内层填料粉剂中有无造渣剂，可分为“药粉型”(有造渣剂)焊丝和“金属粉型”(无造渣剂)焊丝；4 按照渣的碱度，可分为钛型(酸性渣)、钛钙型(中性或弱碱性渣)和钙型(碱性渣)焊丝。5 药芯焊丝的截面形状：分为简单断面的“O”形和复杂断面的折叠形两类，折叠形又可分为梅花形、T形、E形和中间填丝形等。,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,（二）药芯焊丝的型号与牌号,1 药芯焊丝的型号 根据GB10045-88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。“EF”表示药芯焊丝代号，第一位数字表示适用的焊接位置：“0”表示用于平焊和横焊，“1”表示用于全位置焊。代号后面的第二位数字或字母为分类代号。短线“-”后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；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于27J所对应的试验温度，第二位数为冲击吸收功不小于47J所对应的试验温度。,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),2 药芯焊丝的牌号“Y”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；牌号“-”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(一般不超过两个)。,药芯焊丝牌号“-”后面数字的含意,（三）药芯焊丝的选用,1 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，主要用于造船、桥梁、建筑、车辆制造等部门。2 不锈钢用药芯焊丝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。所采用的保护气体多数为CO2，也可采用Ar+2050CO2的混合气体。3 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。,药芯焊丝CO2堆焊和埋弧堆焊方法有：(1)细丝CO2药芯焊丝堆焊 该方法焊接效率高，生产效率为手弧焊的3-4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 可以采用大直径(3.2、4.0mm)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14-20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。,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。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。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。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，在狭窄空间作业时要注意加强通风换气。,