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【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总

【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总转自:【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总


实心焊丝

(1)什么是实心焊丝?


【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总


将线材直接拉拔成目标线径而成的,没有药粉的焊丝就叫实心焊丝。


(2)分类及应用特点


【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总

【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总


1)埋弧焊和电渣焊用焊丝

埋弧焊和电渣焊时焊丝和焊剂配合使用,焊丝作为填充金属,焊剂起保护和冶金作用,二者共同参与焊接过程中的冶金反应,焊缝的成分和性能有由焊丝和焊剂共同决定。


2)气保护焊焊丝

焊丝作为填充金属,同时向焊缝中添加合金元素。


3)自保护焊接用焊丝

此类焊丝焊接时无需焊剂或保护气体,它是利用焊丝中所含有的合金元素在焊接过程中进行脱氧、脱氮,以消除从空气中进入焊接熔池的氧和氮的不良影响。



药芯焊丝

(1)什么是药芯焊丝? 

【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总


将薄钢带卷成不同的截面形状,在其中填充药粉,经拉制而成的一种焊丝叫做药芯焊丝。


填充的药粉称为药芯,其作用效果与焊条药皮类似。


(2)常见分类

a.按是否使用外加保护气体分类

1)气体保护焊丝(有外加保护气)

气保护药芯焊丝的工艺性能和熔敷金属的韧性比自保护的好;


2)自保护焊丝(无外加保护气)

自保护药芯焊丝具有抗风性,更适合室外或高层结构现场使用。


b.按药芯中有无造渣剂分类

1)熔渣型(有造渣剂)

加入的粉剂有:①脱氧剂(硅铁、锰铁)、造渣剂(金红石、石英等)

②稳弧剂(钾、钠等)、合金剂(Ni、Cr、Mo等)及铁粉等。


2)金属粉型(无造渣剂)

加入的粉剂有:铁粉和脱氧剂等


c.按药芯焊丝的截面形状分类

1)简单断面的“O”型;

2)复杂断面的折叠型(折叠型又分为梅花型、T型、E型和中间填丝型等)。


【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总

(从左至右依次为:“O”型 、 梅花型、“T”型、“E”型 、“中间填丝”型)


药芯焊丝的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效果越充分。


但随着焊丝直径的减小,这种差别逐渐缩小,且焊丝的制造难度增加。


小直径(<2.0mm)焊丝:采用“O”型

大直径(≥2.4mm)焊丝:多制成折叠型。


d.按药芯焊丝的外层结构分类

1)有缝焊丝—由冷轧薄钢带制成

2)无缝焊丝—可以镀铜,性能好、成本低,是今后发展的方向。


(3)药芯焊丝的特点(对比实心焊丝)

a.优点:飞溅小,熔敷速度快,生产效率高;

对各种钢材的焊接,适应性强;

工艺性能好,焊缝成形美观

可用较大焊接电流进行全位置焊接。


b.缺点:焊丝制造过程复杂,成本高;

焊丝外表容易锈蚀,粉剂易吸潮;

焊接时,送丝较实心焊丝困难且烟尘大。


一、实芯焊丝的选用 

1、埋弧焊焊丝

埋弧焊时焊剂对焊缝金属起保护和冶金处理作用,焊丝主要作为填充金属,同时向焊缝添加合金元素,并参与冶金反应。


1)低碳钢和低合金钢用焊丝

低碳钢和低合金钢埋弧焊常用焊丝有如下三类。

  A、低锰焊丝(如H08A):常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,H10MnS):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。


 2)高强钢用丝

这类焊丝含Mn1%以上,含Mo0.3%~0.8%,如H08MnMoA、H08Mn2MoA,用于强度较高的低合金高强钢焊接。此外,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。抗拉强度590Mpa级的焊缝金属多采用MN-MO系焊丝,如H08MNMOA等。


 3)不锈钢用焊丝

采用的焊丝成分要与被焊接的不锈钢分成基本一致,焊接铬不锈钢时,采用HoCr14 H1Cr13 H1Cr17等焊丝;焊接铬-镍不锈钢时,采用H0Cr19Ni9 HoCr19Ni9 HoCr19Ni9Ti等焊丝;焊接超低碳不锈钢时,应采用相应的超低碳焊丝,如HOOCr19Ni9等,焊剂可采用熔炼型或烧结型,要求焊剂的氧化性小,以减少合金元素的烧损。目前国外主要采用烧结焊剂焊接不锈钢、我国仍以熔炼焊剂为主,但正在研制和推广使用烧结焊剂。

【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总

2、气体保护焊用焊丝


气体保护焊分为惰性气体保护焊(TIG焊和MIG焊)、活性气体保护焊(MAG焊)以及自保护焊接。TIG焊接时采用纯Ar,MIG焊接时一般采用Ar+2%O2或Ar+5%CO2。MAG焊接时主要采用CO2气体。为了改善CO2焊接的工艺性能,也可采用CO2+Ar或CO2+Ar+O2混合气体或是采用药芯焊丝。


1)TIG焊焊丝

TIG焊接有时不加填充焊丝,被焊母材加热熔化后直接连接起来,有时加填充焊丝,由于保护气体为纯Ar,无氧化性,焊丝熔化后成分基本不发生变化,所以焊丝成分即为焊缝成分。也有的采用母材成分作为焊丝成分,使焊缝成分与母材一致。TIG焊时焊接能量小,焊缝强度和塑、韧性良好,容易满足使用性能要求。


2)MIG和MAG焊丝

MIG方法主要用于焊接不锈钢等高合金钢。为了改善电弧特性,在Ar气体中加入适量O2或CO2气体,即成为MAG方法。焊接合金钢时,采用Ar+5%CO2可提高焊缝的抗气孔能力。但焊接超低碳不锈钢时不能采用Ar+5%CO2混合气体,只可采用Ar+2%O2混合气体,以防止焊缝增碳。目前低合金钢的MIG焊接正在逐步被Ar+20%CO2的MAG焊接所取代。MAG焊接时由于保护气体有一定的氧化性,应适当提高焊丝中Si、Mn等脱氧元素的含量,其他成分可以与母材一致,也可以有所差别。焊接高强钢时,焊缝中C的含量通常低于母材,Mn含量则应高于母材,这不权为了脱氧,也是焊缝合金成分的要求。为了改善低温韧度,焊缝中的Si的含量不宜过高,


 3)CO2焊焊丝

CO2是活性气体,具有较强的氧化性,因此CO2焊所用焊丝必须含有较高的Mn 、Si等脱氧元素。CO2焊通常采用C-Mn-Si系焊丝,如H08MnSiA、H08Mn2SiA、H04Mn2SiA等。CO2焊焊丝直径一般是0.8、1.0 、1.2、1.6 、2.0mm等。焊丝直径≤1.2mm属于细丝CO2焊,焊丝直径≥1.6mm属于粗丝CO2焊。


 H08Mn2SiA焊丝是一种广泛应用的CO2焊焊丝,它有较好的工艺性能,适合于焊接500Mpa级以下的低合金钢。对于强度级别要求更高的钢种,应采用焊丝成分中含有Mo元素的H10MnSiMo等牌号的焊丝。


3、电渣焊焊丝


电渣焊适用于中板和厚板焊接。电渣焊焊丝主要起填充金属和合金化的作用。


4、有色金属及铸铁焊丝


牌号前两个字母“HS”表示有色金属及铸铁焊丝;牌号中第一位数字表示焊丝的经学组成类型,牌号中第二、三位数字表示同一类型焊丝的不同牌号。


1)堆焊焊丝

目前生产的堆焊用硬质合金焊丝主要有两类:即高铬合金铸铁(索尔玛依特)和钴基(司太立)合金。高铬合金铸铁具有良好的抗氧化性和耐气蚀性能,硬度高、耐磨性好。而钴基合金则在650度的高温下,亦能保持高的硬度和良好的耐蚀性能。其中低碳、低钨的韧性好;高碳、高钨的硬度高,但抗冲击能力差。


硬质合金堆焊焊丝可采用氧-乙炔、气电焊等方法堆焊,其中氧-乙炔堆焊虽然生产效率低,但设备简单,堆焊时熔深浅,母材熔化量少,堆焊质量高,因为应用较广泛。


2)铜及铜合金焊丝

铜及铜合金焊丝常用于焊接铜及铜合金,其中黄铜焊丝也广泛用于钎焊碳钢、铸铁及硬质合金刀具等。铜及铜合金的焊接,可以采用多种焊接方法,正确地选择填充金属是获得优质焊缝的必要条件。用氧-乙炔气焊时应配合气焊熔剂共同使用。


3)铝及铝合金焊丝

铝及铝合金焊丝用于铝合金氩弧焊及氧-乙炔气焊时作填充材料。焊丝的选择主要根据母材的种类、对接接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求综合考虑。一般情况下,焊接铝及铝合金都采用与母材成分相同或相近牌号的焊线,这样可以获得较好的耐蚀性;但焊接热裂倾向大的热处理强化铝合金时,选择焊丝则主要从解决抗裂性入手,这时焊丝的成分与母材差别很大。


4)铸铁焊丝

主要用于气焊焊补铸铁。由于氧-乙炔火焰温度(小于3400℃)比电弧温度(6000℃)低很多,而且热点不集中,较适于灰口铸铁薄壁铸件的焊补。此外,气焊火焰温度低于可减少球化剂的蒸发,有利于保证焊缝获得球墨铸铁组织。目前气焊用球铁焊丝主要有加稀土镁合金和钇基重稀土的两种,由于钇的沸点高,抗球化衰退能力比镁强,更有利于保证焊缝球化,故近年来应用较多。


 二、药芯焊丝的选用


1、药芯焊丝的种类与特性

 根据焊丝的结构,药芯焊丝可分为有缝焊丝和无缝焊丝两种。无缝焊丝可以镀铜,性能好、成本低、已成为今后发展的方向。


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丝;药芯焊丝芯部粉剂的成分与焊条药皮相似,含有稳弧剂、脱氧剂、造渣剂及合金剂等,根据药芯焊丝内层填料粉剂中有无造渣剂,可分为“药粉型”焊丝和“金属粉型”焊丝;按照渣的碱度,可分为钛型、钛钙型和钙型焊丝。


钛型渣系药芯焊丝的焊道成形美观,全位置焊接进工艺性能好、电弧稳定、飞溅小、但焊缝金属的韧性和抗裂性能较差。与此相反,钙型渣系药芯焊丝的焊缝韧性和抗裂性能优良,但焊道成形和焊接工艺性能稍差。钛钙型渣系介于上述二者之间。

【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总

 “金属粉型”药芯焊丝的焊接工艺性能类似于实芯焊丝,其熔敷效率和抗裂性能优于“药粉型”焊丝。粉芯中大部分是金属粉(铁粉、脱氧剂等),还加入特殊的稳弧剂,可保证焊接时造渣少、效率高、飞溅小、电弧稳定,而且焊缝扩散氢含量低,抗裂性能得到改善。


药芯焊丝的截面形状对焊接工艺性能与冶金性能有很大影响。根据药芯焊丝的截面形状可分为简单的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。但是随着焊丝直径的减小,这种差别逐渐缩小,当焊丝直径小于2mm时,截成形状的影响已不明显了。


药芯焊丝的焊接工艺性能好、焊缝质量好、对钢材的适应性强,可用于焊接各种类型的钢结构,包括低碳钢、低合金高强钢、低温钢、耐热钢、不锈钢及耐磨堆焊等。所采用的保护气体有CO2和Ar+CO2两种,前者用于普通结构,后者有于重要结构。药芯焊丝适于自动或地半自动焊接,直流或交流电弧均要。


1)低碳钢及高强钢用药芯焊丝

这类焊丝大多数为钛型渣系,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。低碳钢及高强钢用药芯焊丝品种较多,从焊缝强度级别上看抗拉强度490MPa级和590Mpa级的药芯焊丝已普遍使用;从性能上看,有的侧重于工艺性能,有的侧重于焊缝力学性能和抗裂性能,有的适用于包括向下立焊在内的全位置焊,也有的专用于角焊缝。


  2)不锈钢用药芯焊丝

不锈钢药芯焊丝的口种已有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+(20%~50%)CO2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。随着药芯焊丝的问世,这些合金元素可加入药芯中,且加工制造方便,故采用药芯焊丝进行埋弧堆焊耐磨表面是种常用的方法,并已得到广泛应用。此外,在烧结焊剂中加入合金元素,堆焊后也能得到相应成分的堆焊层,它与实芯或药芯焊丝相配合,可满足不同的堆焊要求。


2、自保护药芯焊丝


自保护焊丝是指不需要保护气体或焊剂,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或涂在焊丝表面,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、韧性一般低于采用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,不宜用于焊接高强度钢等重要结构,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。


【行业知识】焊丝介绍及选用方法汇总

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公众号:steel_design

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作者: ganggouren

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