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    【行業知識】焊絲介紹及選用方法匯總

    發布時間:2017-10-17

    (1)什麽是實心焊絲?



    將線材直接拉拔成目標線徑而成的,沒有藥粉的焊絲就叫實心焊絲。


    (2)分類及應用特點



    1)埋弧焊和電渣焊用焊絲

    埋弧焊和電渣焊時焊絲和焊劑配合使用,焊絲作為填充金屬,焊劑起保護和冶金作用,二者共同參與焊接過程中的冶金反應,焊縫的成分和性能有由焊絲和焊劑共同決定。


    2)氣保護焊焊絲

    焊絲作為填充金屬,同時向焊縫中添加合金元素。


    3)自保護焊接用焊絲

    此類焊絲焊接時無需焊劑或保護氣體,它是利用焊絲中所含有的合金元素在焊接過程中進行脫氧、脫氮,以消除從空氣中進入焊接熔池的氧和氮的不良影響。



    藥芯焊絲

    (1)什麽是藥芯焊絲? 


    將薄鋼帶卷成不同的截麵形狀,在其中填充藥粉,經拉製而成的一種焊絲叫做藥芯焊絲。


    填充的藥粉稱為藥芯,其作用效果與焊條藥皮類似。


    (2)常見分類

    a.按是否使用外加保護氣體分類

    1)氣體保護焊絲(有外加保護氣)

    氣保護藥芯焊絲的工藝性能和熔敷金屬的韌性比自保護的好;


    2)自保護焊絲(無外加保護氣)

    自保護藥芯焊絲具有抗風性,更適合室外或高層結構現場使用。


    b.按藥芯中有無造渣劑分類

    1)熔渣型(有造渣劑)

    加入的粉劑有:①脫氧劑(矽鐵、錳鐵)、造渣劑(金紅石、石英等)

    ②穩弧劑(鉀、鈉等)、合金劑(Ni、Cr、Mo等)及鐵粉等。


    2)金屬粉型(無造渣劑)

    加入的粉劑有:鐵粉和脫氧劑等


    c.按藥芯焊絲的截麵形狀分類

    1)簡單斷麵的“O”型;

    2)複雜斷麵的折疊型(折疊型又分為梅花型、T型、E型和中間填絲型等)。


    (從左至右依次為:“O”型 、 梅花型、“T”型、“E”型 、“中間填絲”型)


    藥芯焊絲的截麵形狀越複雜越對稱,電弧越穩定,藥芯的冶金反應和保護效果越充分。


    但隨著焊絲直徑的減小,這種差別逐漸縮小,且焊絲的製造難度增加。


    小直徑(<2.0mm)焊絲:采用“O”型

    大直徑(≥2.4mm)焊絲:多製成折疊型。


    d.按藥芯焊絲的外層結構分類

    1)有縫焊絲---由冷軋薄鋼帶製成

    2)無縫焊絲---可以鍍銅,性能好、成本低,是今後發展的方向。


    (3)藥芯焊絲的特點(對比實心焊絲)

    a.優點:飛濺小,熔敷速度快,生產效率高;

    對各種鋼材的焊接,適應性強;

    工藝性能好,焊縫成形美觀

    可用較大焊接電流進行全位置焊接。


    b.缺點:焊絲製造過程複雜,成本高;

    焊絲外表容易鏽蝕,粉劑易吸潮;

    焊接時,送絲較實心焊絲困難且煙塵大。


    一、實芯焊絲的選用 

    1、埋弧焊焊絲

    埋弧焊時焊劑對焊縫金屬起保護和冶金處理作用,焊絲主要作為填充金屬,同時向焊縫添加合金元素,並參與冶金反應。


    1)低碳鋼和低合金鋼用焊絲

    低碳鋼和低合金鋼埋弧焊常用焊絲有如下三類。

      A、低錳焊絲(如H08A):常配合高錳焊劑用於低碳鋼及強度較低的低合金鋼焊接。

     B、中錳焊絲(如H08MnA,H10MnS):主要用於低合金鋼焊接,也可配合低錳焊劑用於低碳鋼焊接。

     C、高錳焊絲(如H10Mn2 H08Mn2Si):用於低合金鋼焊接。


     2)**鋼用絲

    這類焊絲含Mn1%以上,含Mo0.3%~0.8%,如H08MnMoA、H08Mn2MoA,用於強度較高的低合金**鋼焊接。此外,根據**鋼的成分及使用性能要求,還可在焊絲中加入NI、CR、V及Re等元素,提高焊縫性能。抗拉強度590Mpa級的焊縫金屬多采用MN-MO係焊絲,如H08MNMOA等。


     3)不鏽鋼用焊絲

    采用的焊絲成分要與被焊接的不鏽鋼分成基本一致,焊接鉻不鏽鋼時,采用HoCr14 H1Cr13 H1Cr17等焊絲;焊接鉻-鎳不鏽鋼時,采用H0Cr19Ni9 HoCr19Ni9 HoCr19Ni9Ti等焊絲;焊接**碳不鏽鋼時,應采用相應的**碳焊絲,如HOOCr19Ni9等,焊劑可采用熔煉型或燒結型,要求焊劑的氧化性小,以減少合金元素的燒損。目前國外主要采用燒結焊劑焊接不鏽鋼、我國仍以熔煉焊劑為主,但正在研製和推廣使用燒結焊劑。

    2、氣體保護焊用焊絲


    氣體保護焊分為惰性氣體保護焊(TIG焊和MIG焊)、活性氣體保護焊(MAG焊)以及自保護焊接。TIG焊接時采用純Ar,MIG焊接時一般采用Ar+2%O2或Ar+5%CO2。MAG焊接時主要采用CO2氣體。為了改善CO2焊接的工藝性能,也可采用CO2+Ar或CO2+Ar+O2混合氣體或是采用藥芯焊絲。


    1)TIG焊焊絲

    TIG焊接有時不加填充焊絲,被焊母材加熱熔化後直接連接起來,有時加填充焊絲,由於保護氣體為純Ar,無氧化性,焊絲熔化後成分基本不發生變化,所以焊絲成分即為焊縫成分。也有的采用母材成分作為焊絲成分,使焊縫成分與母材一致。TIG焊時焊接能量小,焊縫強度和塑、韌性良好,容易滿足使用性能要求。


    2)MIG和MAG焊絲

    MIG方法主要用於焊接不鏽鋼等高合金鋼。為了改善電弧特性,在Ar氣體中加入適量O2或CO2氣體,即成為MAG方法。焊接合金鋼時,采用Ar+5%CO2可提高焊縫的抗氣孔能力。但焊接**碳不鏽鋼時不能采用Ar+5%CO2混合氣體,隻可采用Ar+2%O2混合氣體,以防止焊縫增碳。目前低合金鋼的MIG焊接正在逐步被Ar+20%CO2的MAG焊接所取代。MAG焊接時由於保護氣體有一定的氧化性,應適當提高焊絲中Si、Mn等脫氧元素的含量,其他成分可以與母材一致,也可以有所差別。焊接**鋼時,焊縫中C的含量通常低於母材,Mn含量則應高於母材,這不權為了脫氧,也是焊縫合金成分的要求。為了改善低溫韌度,焊縫中的Si的含量不宜過高,


     3)CO2焊焊絲

    CO2是活性氣體,具有較強的氧化性,因此CO2焊所用焊絲必須含有較高的Mn 、Si等脫氧元素。CO2焊通常采用C-Mn-Si係焊絲,如H08MnSiA、H08Mn2SiA、H04Mn2SiA等。CO2焊焊絲直徑一般是0.8、1.0 、1.2、1.6 、2.0mm等。焊絲直徑≤1.2mm屬於細絲CO2焊,焊絲直徑≥1.6mm屬於粗絲CO2焊。


     H08Mn2SiA焊絲是一種廣泛應用的CO2焊焊絲,它有較好的工藝性能,適合於焊接500Mpa級以下的低合金鋼。對於強度級別要求更高的鋼種,應采用焊絲成分中含有Mo元素的H10MnSiMo等牌號的焊絲。


    3、電渣焊焊絲


    電渣焊適用於中板和厚板焊接。電渣焊焊絲主要起填充金屬和合金化的作用。


    4、有色金屬及鑄鐵焊絲


    牌號前兩個字母“HS”表示有色金屬及鑄鐵焊絲;牌號中**位數字表示焊絲的經學組成類型,牌號中**、三位數字表示同一類型焊絲的不同牌號。


    1)堆焊焊絲

    目前生產的堆焊用硬質合金焊絲主要有兩類:即高鉻合金鑄鐵(索爾瑪依特)和鈷基(司太立)合金。高鉻合金鑄鐵具有良好的抗氧化性和耐氣蝕性能,硬度高、耐磨性好。而鈷基合金則在650度的高溫下,亦能保持高的硬度和良好的耐蝕性能。其中低碳、低鎢的韌性好;高碳、高鎢的硬度高,但抗衝擊能力差。


    硬質合金堆焊焊絲可采用氧-乙炔、氣電焊等方法堆焊,其中氧-乙炔堆焊雖然生產效率低,但設備簡單,堆焊時熔深淺,母材熔化量少,堆焊質量高,因為應用較廣泛。


    2)銅及銅合金焊絲

    銅及銅合金焊絲常用於焊接銅及銅合金,其中黃銅焊絲也廣泛用於釺焊碳鋼、鑄鐵及硬質合金刀具等。銅及銅合金的焊接,可以采用多種焊接方法,正確地選擇填充金屬是獲得優質焊縫的必要條件。用氧-乙炔氣焊時應配合氣焊熔劑共同使用。


    3)鋁及鋁合金焊絲

    鋁及鋁合金焊絲用於鋁合金氬弧焊及氧-乙炔氣焊時作填充材料。焊絲的選擇主要根據母材的種類、對接接頭抗裂性能、力學性能及耐蝕性等方麵的要求綜合考慮。一般情況下,焊接鋁及鋁合金都采用與母材成分相同或相近牌號的焊線,這樣可以獲得較好的耐蝕性;但焊接熱裂傾向大的熱處理強化鋁合金時,選擇焊絲則主要從解決抗裂性入手,這時焊絲的成分與母材差別很大。


    4)鑄鐵焊絲

    主要用於氣焊焊補鑄鐵。由於氧-乙炔火焰溫度(小於3400℃)比電弧溫度(6000℃)低很多,而且熱點不集中,較適於灰口鑄鐵薄壁鑄件的焊補。此外,氣焊火焰溫度低於可減少球化劑的蒸發,有利於保證焊縫獲得球墨鑄鐵組織。目前氣焊用球鐵焊絲主要有加稀土鎂合金和釔基重稀土的兩種,由於釔的沸點高,抗球化衰退能力比鎂強,更有利於保證焊縫球化,故近年來應用較多。


     二、藥芯焊絲的選用


    1、藥芯焊絲的種類與特性

     根據焊絲的結構,藥芯焊絲可分為有縫焊絲和無縫焊絲兩種。無縫焊絲可以鍍銅,性能好、成本低、已成為今後發展的方向。


    根據是否有保護氣體,藥芯焊絲可分為氣體保護焊絲和自保護焊絲;藥芯焊絲芯部粉劑的成分與焊條藥皮相似,含有穩弧劑、脫氧劑、造渣劑及合金劑等,根據藥芯焊絲內層填料粉劑中有無造渣劑,可分為“藥粉型”焊絲和“金屬粉型”焊絲;按照渣的堿度,可分為鈦型、鈦鈣型和鈣型焊絲。


    鈦型渣係藥芯焊絲的焊道成形美觀,全位置焊接進工藝性能好、電弧穩定、飛濺小、但焊縫金屬的韌性和抗裂性能較差。與此相反,鈣型渣係藥芯焊絲的焊縫韌性和抗裂性能優良,但焊道成形和焊接工藝性能稍差。鈦鈣型渣係介於上述二者之間。

     “金屬粉型”藥芯焊絲的焊接工藝性能類似於實芯焊絲,其熔敷效率和抗裂性能優於“藥粉型”焊絲。粉芯中大部分是金屬粉(鐵粉、脫氧劑等),還加入特殊的穩弧劑,可保證焊接時造渣少、效率高、飛濺小、電弧穩定,而且焊縫擴散氫含量低,抗裂性能得到改善。


    藥芯焊絲的截麵形狀對焊接工藝性能與冶金性能有很大影響。根據藥芯焊絲的截麵形狀可分為簡單的O形和複雜斷麵的折疊形兩類,折疊形又可分為梅花形、T形、E形和中間填絲形等。


    藥芯焊絲的截麵形狀越複雜、越對稱,電弧越穩定,藥芯的冶金反應和保護作用越充分。但是隨著焊絲直徑的減小,這種差別逐漸縮小,當焊絲直徑小於2mm時,截成形狀的影響已不明顯了。


    藥芯焊絲的焊接工藝性能好、焊縫質量好、對鋼材的適應性強,可用於焊接各種類型的鋼結構,包括低碳鋼、低合金**鋼、低溫鋼、耐熱鋼、不鏽鋼及耐磨堆焊等。所采用的保護氣體有CO2和Ar+CO2兩種,前者用於普通結構,後者有於重要結構。藥芯焊絲適於自動或地半自動焊接,直流或交流電弧均要。


    1)低碳鋼及**鋼用藥芯焊絲

    這類焊絲大多數為鈦型渣係,焊接工藝性好、焊接生產率高,主要用於造船、橋梁、建築、車輛製造等。低碳鋼及**鋼用藥芯焊絲品種較多,從焊縫強度級別上看抗拉強度490MPa級和590Mpa級的藥芯焊絲已普遍使用;從性能上看,有的側重於工藝性能,有的側重於焊縫力學性能和抗裂性能,有的適用於包括向下立焊在內的全位置焊,也有的專用於角焊縫。


      2)不鏽鋼用藥芯焊絲

    不鏽鋼藥芯焊絲的口種已有20餘種,除鉻鎳係不鏽鋼藥芯焊絲外,還有鉻係不鏽鋼藥芯焊絲。焊絲直徑有0.8、1.2、1.6mm等,可滿足不鏽鋼薄板、中板及厚板的焊接需要。所采用的保護氣體多數為CO2,也可采用Ar+(20%~50%)CO2的混合氣體。


    3)耐磨堆焊用藥芯焊絲

    為了增加耐磨性或使金屬表麵獲得某些特殊性能,需要從焊絲中過渡一定量的合金元素,但是焊絲因含碳量和合金元素較多,難於加工製造。隨著藥芯焊絲的問世,這些合金元素可加入藥芯中,且加工製造方便,故采用藥芯焊絲進行埋弧堆焊耐磨表麵是種常用的方法,並已得到廣泛應用。此外,在燒結焊劑中加入合金元素,堆焊後也能得到相應成分的堆焊層,它與實芯或藥芯焊絲相配合,可滿足不同的堆焊要求。


    2、自保護藥芯焊絲


    自保護焊絲是指不需要保護氣體或焊劑,就可進行電弧焊,從而獲得合格焊縫的焊絲,自保護藥芯焊絲是把作為造渣、造氣、脫氧作用的粉劑和金屬粉置於鋼皮之內或塗在焊絲表麵,焊接時粉劑在電弧作用下變成熔渣和氣體,起到造渣和造氣保護作用,不用另加氣體保護。


    自保護藥芯焊絲的熔敷效率明顯比焊條高,野外施焊的靈活性和抗風能力優於氣體保護焊,通常可在四級風力下施焊。因為不需要保護氣體,適於野外或高空作業,故多用於安裝現場和建築工地。


    自保護焊絲的焊縫金屬塑、韌性一般低於采用保護氣體的藥芯焊絲。自保護焊絲目前主要用於低碳鋼焊接結構,不宜用於焊接**度鋼等重要結構,此外,自保護焊絲施焊時煙塵較大,在狹窄空間作業時要注意加強通風換氣。



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