金屬粉芯焊絲課件

焊接物理

(WeldingPhysics)山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院孫俊生焊接物理

(WeldingPhysics)山東大學(xué)材料科1第5章焊絲設(shè)計基礎(chǔ)藥芯焊絲焊絲是焊接時作為填充金屬或同時作為導(dǎo)電用的金屬絲，它是埋弧焊、氣體保護焊、自保護焊、電渣焊和氣電立焊等工藝方法的焊接材料。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，焊絲的消耗量不斷增加。第5章焊絲設(shè)計基礎(chǔ)藥芯焊絲焊絲是焊接時作為填充金屬或同時2MIG/MAG焊接耗材焊絲:以絲線盤、塑料線盤或線圈方式提供塑料線盤絲線盤線圈隨機纏繞或有序纏繞提供：LincolnElectric提供：LincolnElectric提供：LincolnElectricMIG/MAG焊接耗材焊絲:以絲線盤、塑料線盤或線圈方式提供3隨著自動焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，焊絲的需求量和品種增長很快，尤其是藥芯焊絲的發(fā)展速度更加突出。目前國產(chǎn)焊絲已達70余種，我國焊絲和焊劑的產(chǎn)量約占焊材總量的10%左右，遠遠低于工業(yè)發(fā)達國家的比例。隨著社會需求和藥芯焊絲制造技術(shù)的提高，估計在不遠的將來，我國焊絲生產(chǎn)將有一個較大的飛躍，逐步縮小與歐、美等工業(yè)發(fā)達國家的差距。隨著自動焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，焊絲的需求量和品種增長很快，尤4實心焊絲現(xiàn)狀中國現(xiàn)有氣體保護焊實心焊絲生產(chǎn)企業(yè)200余家，生產(chǎn)品種包括碳鋼、低合金高強鋼、耐熱鋼、不銹鋼等氣體保護焊實心焊絲。年產(chǎn)能在5~10萬噸以上的骨干企業(yè)群已初步形成。許多大型生產(chǎn)企業(yè)可生產(chǎn)高效桶裝實心焊絲，反映了中國焊接技術(shù)水平的提高，焊接材料生產(chǎn)技術(shù)的逐步完善和成熟且向高效自動化方向發(fā)展，并與國際接軌。氣體保護焊實心焊絲行業(yè)的發(fā)展趨勢為產(chǎn)能和產(chǎn)量不斷增加、產(chǎn)品質(zhì)量逐步提高、產(chǎn)品品種日漸完善。實心焊絲現(xiàn)狀中國現(xiàn)有氣體保護焊實心焊絲生產(chǎn)企業(yè)200余家，生5

10年來實心焊絲產(chǎn)量由1999年的10萬噸提高到2008年的116萬噸；平均年增長率超過30%；占全部焊接材料的比例由10%提高到30%，表明中國焊接自動化水平的不斷提高。10年來實心焊絲產(chǎn)量由1999年的10萬噸提高到2008年6中國部分行業(yè)實心焊絲的年使用量見表4，可見氣體保護焊實心焊絲的應(yīng)用面在不斷擴大，應(yīng)用前景十分廣闊。在2008年焊接材料出口統(tǒng)計中，氣體保護焊實心焊絲ER70S-6等品種出口約15萬噸，出口量約占焊接材料總出口量的39.5%。近5年中國氣體保護焊實心焊絲出口情況如圖5示，可見出口量及其所占焊接材料總出口量的比例逐年上升。中國部分行業(yè)實心焊絲的年使用量見表4，可見氣體保護焊實心焊絲7在實心焊絲的制造工藝方面，近年國外推出了先進制造工藝，如非鍍銅特殊涂層實心焊絲制造工藝，國內(nèi)已有類似產(chǎn)品推出。目前這種焊絲成本較高，對導(dǎo)電嘴磨損較大和承載大電流能力較弱的問題尚待進一步完善和解決。在實心焊絲的制造工藝方面，近年國外推出了先進制造工藝，如非鍍8埋弧焊焊絲現(xiàn)狀目前，年產(chǎn)量約20萬噸，生產(chǎn)廠商近百家，分布全國各地；生產(chǎn)品種有20多種，大部分以盤狀供貨，只有少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)可提供桶裝埋弧焊絲；低碳鋼、低合金鋼用埋弧焊絲占80%以上，產(chǎn)品質(zhì)量基本滿足中國低碳鋼、低合金鋼的焊接技術(shù)要求。為了適應(yīng)鋼材高強度、高韌性、微合金化的發(fā)展趨勢，研制成功了低碳微合金焊絲，用于X70、X80管線鋼的埋弧焊接。但一些特殊要求的焊絲，目前仍依賴進口。埋弧焊絲的發(fā)展方向，一是與鋼廠聯(lián)合，開發(fā)研制各種強度級別的低碳高韌高強鋼焊絲；二是發(fā)展金屬粉芯埋弧焊絲。埋弧焊焊絲現(xiàn)狀目前，年產(chǎn)量約20萬噸，生產(chǎn)廠商近百家，分布全9藥芯焊絲的現(xiàn)狀中國藥芯焊絲的研制始于20世紀(jì)60年代中期，但很長時間停留在試驗摸索階段，沒有實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2007年中國的藥芯焊絲總產(chǎn)量躍居世界第一，達22萬噸，2008年超過34萬噸，其中結(jié)構(gòu)鋼藥芯焊絲約32萬噸，堆焊藥芯焊絲約2萬噸，繼續(xù)保持世界冠軍的地位。到2008年，民族品牌的藥芯焊絲已經(jīng)占到中國市場的60%以上，若加上在中國內(nèi)地生產(chǎn)的外資品牌藥芯焊絲，國產(chǎn)藥芯焊絲市場份額已超過95%。2008年中國藥芯焊絲出口量約為有8.1萬噸，其中外資企業(yè)占6.6萬噸，內(nèi)資企業(yè)占1.5萬噸。內(nèi)資企業(yè)的出口主要以貼牌貿(mào)易為主，真正以民族品牌出口的藥芯焊絲份額很小。藥芯焊絲的現(xiàn)狀中國藥芯焊絲的研制始于20世紀(jì)60年代中期，但10中國已有3家內(nèi)資企業(yè)的藥芯焊絲年產(chǎn)銷量超過3萬噸，躋身世界藥芯焊絲產(chǎn)銷量前十強。中國藥芯焊絲生產(chǎn)企業(yè)呈現(xiàn)國資控股、外資和民營三足鼎立之勢。外資企業(yè)主要有美國ITW集團、天泰公司、美國林肯公司、韓國現(xiàn)代、韓國高麗等；國資控股企業(yè)主要有天津三英、北京安泰等；民營企業(yè)主要有天津金橋和天津大橋等。目前國內(nèi)已有藥芯焊絲生產(chǎn)企業(yè)60多家。2008年產(chǎn)銷超過3萬噸的企業(yè)有6家以上，年產(chǎn)1萬噸以上的企業(yè)有10余家。中國已有3家內(nèi)資企業(yè)的藥芯焊絲年產(chǎn)銷量超過3萬噸，躋身世界藥11藥芯焊絲產(chǎn)品現(xiàn)狀鈦型全位置藥芯焊絲占世界和中國藥芯焊絲市場的90%以上，是市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，該類型的國產(chǎn)產(chǎn)品已經(jīng)達到國際先進水平，完全可以取代進口。以前困擾藥芯焊絲企業(yè)的三大問題，氣孔（凹坑）、裂紋和送絲都得到明顯改善。國產(chǎn)自保護藥芯焊絲已成功用于西氣東輸二線的X80鋼管道焊接，達到世界先進水平。金屬粉芯藥芯焊絲的品質(zhì)提升和推廣應(yīng)用，是藥芯焊絲的一個重要發(fā)展方向。金屬粉芯藥芯焊絲與傳統(tǒng)金紅石型或中性及堿性熔渣型藥芯焊絲相比，具有熔敷速度高、焊接熔渣少、焊接煙塵少、擴散氫含量低、焊縫成形好、熔敷金屬化學(xué)成分和力學(xué)性能容易調(diào)整等一系列優(yōu)點。日本開發(fā)的各類金屬粉芯焊絲，偏重于提高熔敷速度和效率，大都只能進行平焊和平角焊，少數(shù)品種可用于橫焊，但基本不能適用于全位置焊接。美國的金屬粉芯焊絲在注重提高焊縫內(nèi)在質(zhì)量的同時，還注重改善焊接工藝性能，提高熔敷效率，一些品種可適用于全位置焊接。藥芯焊絲產(chǎn)品現(xiàn)狀鈦型全位置藥芯焊絲占世界和中國藥芯焊絲市場的122008年，日本藥芯焊絲產(chǎn)量占焊接材料總產(chǎn)量的36%~37%，韓國占52%。2008年，中國藥芯焊絲總產(chǎn)量約占焊接材料總量的9.1%，仍然有較大提升空間。預(yù)計未來10年內(nèi)，藥芯焊絲份額將達到焊接材料總量的15%~20%。中國藥芯焊絲將由造船業(yè)逐步向鋼結(jié)構(gòu)、石化、汽車和機械制造等行業(yè)普及推廣。將工作重點轉(zhuǎn)移到調(diào)整結(jié)構(gòu)、優(yōu)化升級、研發(fā)新品上，大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效的新型藥芯焊絲。2008年，日本藥芯焊絲產(chǎn)量占焊接材料總產(chǎn)量的36%~37%135.1焊絲的分類1.按適用的焊接方法 埋弧焊焊絲、CO2焊焊絲、鎢極氬弧焊焊絲、自保焊焊絲及電渣焊焊絲等2.按焊絲的形狀結(jié)構(gòu) 實心焊絲和藥芯焊絲。藥芯焊絲又分為氣保護和自保護兩種。3.按適用的金屬材料 低碳鋼、低合金鋼焊絲、硬質(zhì)合金堆焊焊絲，鋁、銅與鑄鐵焊絲等焊絲有多種分類方法，常用分類方法為：5.1焊絲的分類1.按適用的焊接方法 埋弧焊焊絲、CO214焊絲分類焊絲分類15（一）焊絲的型號焊絲型號是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，能反映焊絲的主要特征。

型號包括以下含義：焊絲、焊絲類別、焊絲特點（如熔敷金屬抗拉強度、化學(xué)成分、保護氣體種類、熔敷金屬擴散氫含量、熔滴過渡類型等）、焊接位置及焊接電源等。1.實心焊絲的型號氣體保護焊用碳鋼、低合金鋼焊絲型號ERXX—X表示焊絲表示熔敷金屬抗拉強度最低值,kgf/mm2字母或數(shù)字，表示焊絲化學(xué)成分分類代號用型號和牌號來反映焊絲主要性能特征及類別。（一）焊絲的型號焊絲型號是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，能反映焊絲的主要特16等效采用美國焊接學(xué)會AWS標(biāo)準(zhǔn)。GB/T10045-2001《碳鋼藥芯焊絲》標(biāo)準(zhǔn)等效采用AWSA5.20-95標(biāo)準(zhǔn)。GB/T17493-2008《低合金鋼藥芯焊絲》標(biāo)準(zhǔn)等效采用AWSA5.29-80標(biāo)準(zhǔn)。GB/T17853-1999《不銹鋼藥芯焊絲》標(biāo)準(zhǔn)等效采用AWSA5.22-95標(biāo)準(zhǔn)。AWS采用英制單位，強度以ksi（或psi），我國用公制單位，強度用MPa。造成兩者在型號編制中強度表示的數(shù)值上有區(qū)別。

1ksi=1千磅/平方英寸；1psi=1磅/平方英寸2.藥芯焊絲的型號等效采用美國焊接學(xué)會AWS標(biāo)準(zhǔn)。2.藥芯焊絲的型號172.藥芯焊絲的型號碳鋼藥芯焊絲型號是根據(jù)其熔敷金屬力學(xué)性能、焊接位置及焊絲類別特點（保護類型、電流類型及渣系特點等）進行劃分。2.藥芯焊絲的型號碳鋼藥芯焊絲型號是根據(jù)其熔敷金屬力學(xué)性能18字母“E”表示焊絲，字母“T”表示藥芯焊絲。字母“E”后面的2位數(shù)字表示熔敷金屬的力學(xué)性能。字母“E”后面的第3位數(shù)字表示推薦的焊接位置，其中”0”表示平焊和橫焊位置，”1”表示全位置。短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。字母“M”表示保護氣體為75%~80%Ar+CO2，當(dāng)無“M”時，表示保護氣體為CO2或自保護類型。字母“L”表示熔敷熔敷金屬的沖擊性能在-40時，其V形缺口沖擊功不小于27J，無“L”時，表示焊絲熔敷金屬的沖擊性能符合一般要求。字母“E”表示焊絲，字母“T”表示藥芯焊絲。19字母“E”后面的2位數(shù)字字母“E”后面的2位數(shù)字20短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。21短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。22金屬粉芯焊絲課件23金屬粉芯焊絲課件24根據(jù)藥芯焊絲的渣系、保護氣體、電源使用特點對其進行了分類:ET-1和ET-1MT-1類焊絲以CO2作保護氣體，當(dāng)用戶需改進工藝性能時，尤其用于不適當(dāng)位置焊接時，也可以采用混合氣體（如Ar+CO2)。隨著Ar+CO2混合氣體中Ar的增加，焊縫金屬中的Mn和Si含量將增加，從而將提高焊縫金屬的屈服強度和抗拉強度，并影響沖擊性能。T-1M以作75%~80%的Ar+CO2作保護氣體。T-1和ET-1M焊絲可用于單道焊和多道焊，采用直流反接。T-1和ET-1M類焊絲的特點是噴射過渡，飛濺量小，焊道形狀為平滑至微凸，熔渣量適中并可完全覆蓋焊道。T-1和ET-1M焊絲大多是氧化鈦為主體的渣系（習(xí)慣上稱為鈦型渣系或金紅石渣系），并且具有高的熔敷速度。T-1和ET-1M是國內(nèi)外應(yīng)用最廣的焊絲類型。藥芯特點：金紅石型，熔滴呈噴射過渡根據(jù)藥芯焊絲的渣系、保護氣體、電源使用特點對其進行了分類:E25T-2和T-2M焊絲這類焊絲具有更高Mn或Si含量或二者含量都高的T-1或T-1M類焊絲。主要用于平焊位置單道焊和橫焊位置角焊縫焊接。焊絲的脫氧性較強，可以單道焊接嚴(yán)重氧化的鋼或沸騰鋼。這類焊絲的熔滴過渡、焊接特性和熔敷速度與T-1/T-1M相似?？捎糜诤附覶-1/T-1M焊絲所不允許的表面有較厚氧化皮、銹蝕及其他雜質(zhì)的鋼材。T-2和T-2M焊絲26T-3焊絲焊絲是自保護型，采用直流反極性（DCEP），熔滴為噴射過渡，渣系主要以金紅石渣為基礎(chǔ)，焊縫塑韌性相對較低。渣系設(shè)計特點是焊接速度非常高，用于板材平焊位置單道焊，橫焊和立焊（傾斜不超過20°）。該類焊絲對母材金屬硬化的影響很敏感，一般不建議用于下列情況：板厚超過4.8mm的T形或搭接接頭；板厚超過6.4mm的對接、端接或角接接頭。T-3焊絲27T-4焊絲焊絲是自保護型，采用直流反極性（DCEP），熔滴呈顆粒過渡。渣系通常是CaF2和作為脫氧元素和氮化物形成元素的Al組成。渣系設(shè)計特點是焊接速度非常高，焊縫含S量非常低，抗熱裂性能非常好。一般用于焊接根部以外淺熔深焊接。適于焊接裝配不良的接頭，可以單道焊或多道焊。T-5/T-5M焊絲T-5焊絲用CO2作保護氣體，也可以使用Ar+CO2混合氣體以減少飛濺。T-5M焊絲設(shè)計用75%~80%Ar+CO2作保護氣體。這兩類焊絲采用直流正接（DCEN），可以全位置焊接，焊接工藝性能不如鈦型渣系。這兩類焊絲主要用于平焊位置單道焊或多道焊，橫焊位置角焊。焊絲特點是粗滴過渡，微凸焊道形狀，不能完全覆蓋焊道的薄渣。渣系為氧化鈣-氟化物（堿性渣系），焊縫金屬具有比鈦型渣系更為優(yōu)異的沖擊性能和抗裂性能。T-4焊絲T-5/T-5M焊絲28T-6焊絲T-6焊絲是自保護型，使用燒結(jié)合成原料作為藥芯組成物。采用直流反接（DCEP），熔滴呈噴射過渡。渣系特點是具有良好的低溫沖擊韌性，可滿足同T-5型焊絲相同韌性要求值。焊縫根部良好的熔透性、優(yōu)良的脫渣性能，甚至在深坡口內(nèi)脫渣良好。適于平焊和橫焊位置的單道焊和多道焊。T-7焊絲T-6焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），熔滴呈細熔滴至噴射過渡。與T-4焊絲相同，大直徑焊絲（不小于2mm）可以高熔敷速度進行平焊和橫焊位置焊接，熔深比T-4型更深。小直徑焊絲（不大于1.6mm）用于全位置焊接。用于單道焊和多道焊，焊縫金屬含S量很低，抗裂性非常好。T-6焊絲T-7焊絲29T-8焊絲T-8焊絲是自保護型。該類焊絲綜合焊絲的工藝性能和焊縫金屬低溫韌性。采用直流正接（DCEN），熔滴呈細熔滴或噴射過渡。焊絲適于全位置焊接，焊縫金屬具有非常好的低溫韌性和抗裂性。用于單道焊和多道焊。輸氣管線用的焊絲就屬于這種類型，如合伯特Fabshield81N（AWSE71T8-Ni1）。T-9和T-9M焊絲T-9和T-9M焊絲的熔滴過渡、焊接特性和熔敷速度與T-1/T-1M類相似，但沖擊韌性有所改善。T-9為CO2保護，有時為了改善工藝性能，尤其當(dāng)用于不適當(dāng)位置焊接時，也可以用Ar+CO2保護。由于保護氣氧化性的改變，將影響焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。T-9M以75%-80%Ar+CO2保護，減少Ar量，將導(dǎo)致電弧性能和不適當(dāng)位置焊接性能變壞，同時降低焊縫的Mn、Si含量，影響焊縫性能。用于單道焊和多道焊，大直徑焊絲（不小于2mm）用于平焊位置和橫焊位置角焊縫，小直徑焊絲（不大于1.6mm）常用于全位置焊接。T-8焊絲T-9和T-9M焊絲30T-10焊絲T-10焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），熔滴以細顆粒形式過渡。焊絲熔敷金屬的塑性好于T-3焊絲，對沖擊韌性仍不做要求。可用于任何厚度的材料上。在平焊、橫焊和立焊（傾斜不超過20°）位置上，可以高速焊接。T-11焊絲T-11焊絲是自保護型，特點與T-7焊絲相似。采用直流正接（DCEN），具有平穩(wěn)的噴射過渡。除非保證預(yù)熱和道間溫度控制，一般不推薦用于厚度超過19mm的鋼材。可用于全位置單道焊和多道焊。T-10焊絲T-11焊絲31T-12和T-12M焊絲以T-1/T-1M焊絲為基礎(chǔ)，改進了沖擊性能，適當(dāng)降低了Mn含量，降低了強度和硬度。熔滴過渡、焊接性能和熔敷速度與T-1/T-1M相似。T-13焊絲T-13焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），通常以短弧焊接。渣系的設(shè)計能保證焊絲用于管道環(huán)縫根部焊道的全位置焊接?？捎糜诟鞣N壁厚的管道，推薦用于第一道（打底焊），一般不推薦用于多道焊。T-12和T-12M焊絲T-13焊絲32T-14焊絲T-14焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），具有平穩(wěn)的噴射過渡。渣系的設(shè)計以全位置和高速焊接為特點。用于厚度不超過4.8mm的板材焊接。常特定設(shè)計用于鍍鋅鋼板、鍍鋁鋼板和其他涂層鋼板。這類焊絲對母材硬化的影響敏感，不推薦用于下列情況：厚度超過4.8mm的T型或搭接接頭厚度超過6.4mm的對接、端接或角接接頭T-G焊絲用于多道焊?，F(xiàn)有確定類型所沒有覆蓋。除了保證碳鋼熔敷金屬化學(xué)成分要求和拉伸強度被規(guī)定以外，對這類焊絲的要求未作規(guī)定，由供需雙方商定。T-14焊絲T-G焊絲33T-GS焊絲用于單道焊?，F(xiàn)有確定類型所沒有覆蓋。除了保證碳鋼熔敷金屬化學(xué)成分要求和拉伸強度被規(guī)定以外，對這類焊絲的要求未作規(guī)定，由供需雙方商定。金屬粉芯焊絲金屬粉型藥芯焊絲的分類歸屬問題目前沒有一個統(tǒng)一的方法。在日本，金屬粉型藥芯焊絲包括在藥芯焊絲標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，當(dāng)焊絲型號的最后一個字母為“M”時，即表示金屬粉型藥芯焊絲。美國的焊絲標(biāo)準(zhǔn)中，是將金屬粉型藥芯焊絲包括在氣保焊實心焊絲標(biāo)準(zhǔn)中。T-GS焊絲金屬粉芯焊絲34低合金鋼藥芯焊絲型號分為非金屬粉型藥芯焊絲和金屬粉型藥芯焊絲非金屬粉型藥芯焊絲低合金鋼藥芯焊絲型號非金屬粉型藥芯焊絲35金屬粉芯焊絲課件36金屬粉型藥芯焊絲金屬粉型藥芯焊絲37（二）焊絲的牌號焊絲牌號是對焊絲產(chǎn)品的具體命名，它可以由生產(chǎn)廠制定，也可由行業(yè)組織統(tǒng)一命名，制定全國焊材行業(yè)統(tǒng)一牌號。按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求，在產(chǎn)品樣本或包裝標(biāo)簽上注明該產(chǎn)品是“符合國標(biāo)”、“相當(dāng)國標(biāo)”或不加標(biāo)注（即與國標(biāo)不符），以便用戶結(jié)合產(chǎn)品性能要求，對照標(biāo)準(zhǔn)去選用。每種焊絲產(chǎn)品只有一個牌號，但多種牌號的焊絲可以同時對應(yīng)于一種型號。（二）焊絲的牌號焊絲牌號是對焊絲產(chǎn)品的具體命名，它可以由生38牌號字母“H”表示焊接用實心焊絲。H后的一位或兩位數(shù)字表示含碳量。化學(xué)元素符號及其后面的數(shù)字表示該元素大致的百分含量，含量小于1%時省略結(jié)構(gòu)鋼焊絲牌號尾部的A、E分別表示優(yōu)質(zhì)和高級優(yōu)質(zhì)品（S、P含量低）H08Mn2SiA優(yōu)質(zhì)實心焊絲，C≈0.08%，Mn≈2%，Si≤

1%，S、P≤0.030%1.實心焊絲牌號常用結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼、低溫鋼及不銹鋼實芯焊絲牌號編制方法如下：牌號字母“H”表示焊接用實心焊絲。H08Mn2SiA優(yōu)392.藥芯焊絲牌號牌號第一個字母“Y”表示藥芯焊絲。第二個字母及其隨后的三位數(shù)字與焊條牌號編制方法相同牌號中短橫線后的數(shù)字，表示焊接時的保護方法：1-氣保護，2-自保護，3-兩用，4-其他方式有特殊性能和用途時，在牌號后面加注起主要作用的元素和主要用途的字母，不超過兩個。YJ422-1結(jié)構(gòu)鋼焊縫金屬抗拉強度不低于420MPa鈦鈣型，交直流兩用氣保護2.藥芯焊絲牌號牌號第一個字母“Y”表示藥芯焊絲。第二個字403.有色金屬、鑄鐵焊絲牌號牌號前兩個字母“HS”表示焊絲。牌號第一個數(shù)字表示焊絲化學(xué)組成類型：1—堆焊硬質(zhì)合金，2—銅及銅合金3—鋁及鋁合金，4—鑄鐵牌號第二、三位數(shù)字表示同一類型焊絲的不同牌號。HS221焊絲銅及銅合金類型牌號編號為213.有色金屬、鑄鐵焊絲牌號牌號前兩個字母“HS”表示焊絲。H415.2實芯焊絲的設(shè)計1．實芯焊絲的生產(chǎn)實芯焊絲是熱軋線材經(jīng)拉拔加工而成的。熱軋線材在焊接材料生產(chǎn)廠再經(jīng)過拉拔、鍍銅及繞絲等工序，最終制成焊絲。為了防止焊絲生銹，除不銹鋼焊絲及有色金屬焊絲外，都要進行表面處理。目前主要是鍍銅處理，包括電鍍、浸銅及化學(xué)鍍等方法。5.2實芯焊絲的設(shè)計1．實芯焊絲的生產(chǎn)42細拉后的焊絲應(yīng)保證一定的強度。焊絲強度太低（即挺度差），送絲不暢，尤其是送絲距離較長時，容易頂彎。焊絲強度太高（即太硬），焊絲不易校直，影響電弧的瞄準(zhǔn)度，同時，導(dǎo)絲嘴的磨損加快。細拉后的焊絲應(yīng)保證一定的強度。432．碳鋼和低合金鋼焊絲（1）CO2焊接用實芯焊絲CO2是一種活性氣體，具有一定的氧化性，焊接時會導(dǎo)致合金元素大量燒損。CO2焊接用實芯焊絲應(yīng)有足夠數(shù)量的脫氧劑，如Si、Mn、Ti等。合金含量不足，脫氧不充分，將導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生氣孔，焊縫金屬力學(xué)性能，特別是韌性將明顯下降。當(dāng)焊接厚板或平焊、角焊時，焊接電流大，熔滴呈大顆粒滴狀過渡，熔滴中的合金元素容易燒損，焊絲中除加入Si、Mn脫氧元素外，還要加入Ti、Zr、Al等強脫氧元素，這些強脫氧元素使熔滴細化、電弧穩(wěn)定、飛濺減少，焊接工藝性能變好。常用的焊絲是ER49-1（H08Mn2SiA）、ER50-6（AWSER70S-6）焊絲。2．碳鋼和低合金鋼焊絲44（2）MIG焊和MAG焊用實芯焊絲MIG焊一般采用Ar+2%O2或Ar+5%CO2為保護氣體，MAG焊接則采用Ar+（20~25）%CO2等為保護氣體。MAG焊時，由于保護氣體有一定的氧化性，使某些易氧化的合金元素?zé)龘p，故焊絲中Mn、Si等脫氧元素的含量應(yīng)高于其在母材中的含量。根據(jù)等強度匹配，同時兼顧韌性的原則，適當(dāng)提高Ni、Cr等合金元素的含量，以滿足焊縫金屬力學(xué)性能的要求。焊接低合金高強度鋼時，焊縫中的C含量通常低于母材，Mn含量往往明顯高于母材，這不僅為了脫氧，也是焊縫合金化的要求，這種成分設(shè)計有利于提高焊縫強度，減少塑性和韌性的降低。同時，為了改善低溫韌性，焊縫中的硅含量不宜過高。（2）MIG焊和MAG焊用實芯焊絲45（3）TIG焊用實芯焊絲

TIG焊接時，手工填絲采用切成一定長度（通常約1m）的焊棒，自動填絲時采用盤式焊絲。由于保護氣體Ar沒有氧化性，焊絲成分即為熔敷金屬的成分。TIG焊熱輸入較小，焊縫強度和塑性、韌性優(yōu)良，很容易滿足各種性能要求。（3）TIG焊用實芯焊絲46（4）埋弧焊用實芯焊絲

低碳鋼和低合金鋼埋弧焊用焊絲設(shè)計為低錳焊絲(如H08A)、中錳焊絲(如H08MnA、H10MnSl)和高錳焊絲(如H10Mn2、H08Mn2Si)三類。高強鋼焊絲設(shè)計含Mn1%以上，含Mo0.3%~0.8%，如H08MnMoA、H08Mn2MoA，用于強度較高的低合金高強鋼焊接。根據(jù)高強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。590MPa級的，焊縫金屬多采用Mn-Mo系焊絲：H08MnMoA、H08Mn2MoA、H10Mn2Mo等；690~780MPa級的焊縫多采用Mn-Cr-Mo系、Mn-Ni-Mo系或Mn-Ni-Cr-Mo系焊絲；當(dāng)對焊縫韌性要求較高時，可采用含Ni的焊絲，如H08CrNi2MoA等。（4）埋弧焊用實芯焊絲47（5）自保護焊用實芯焊絲自保護焊用實芯焊絲，是通過焊絲中的合金元素在焊接過程中進行脫氧、脫氮，以保證焊縫金屬無缺陷，力學(xué)性能滿足要求。除了提高焊絲中的C、Si、Mn等常用元素的含量外，還需要加入強脫氧元素，如Ti、Zr、Al、Ce等。在前蘇聯(lián)等有研究與應(yīng)用的報道，我國也進行了研究，但工程上沒有應(yīng)用。（5）自保護焊用實芯焊絲483．不銹鋼實芯焊絲不銹鋼實芯焊絲既可用于惰性氣體保護焊（TIG、MIG焊），也可用于埋弧焊。不銹鋼實芯焊絲的TIG焊，廣泛用于薄板焊接或打底焊的單面焊雙面成形，基本無飛濺，焊道成形美觀。MIG焊接用的實芯焊絲成分與TIG用的一樣。Si含量較高的MIG焊絲，如與ER308、ER309焊絲對應(yīng)的ER308Si、ER309Si等，由于含Si量高達0.8%左右，降低了熔滴金屬的表面張力，熔滴顆粒變細，可實現(xiàn)噴射過渡，電弧穩(wěn)定。同時還能改善液態(tài)金屬的潤濕性，使焊道波紋美觀，不易產(chǎn)生未焊透、夾渣、氣孔等缺陷。另外，熔渣的熔點低、渣量少，三層以內(nèi)可免清渣連續(xù)焊接。3．不銹鋼實芯焊絲49埋弧焊用不銹鋼實芯焊絲，其化學(xué)成分與氣保焊用不銹鋼焊絲一樣，但應(yīng)配用無錳中硅中氟或無錳低硅高氟型熔煉焊劑或者堿性燒結(jié)焊劑。新發(fā)展：日本油脂公司開發(fā)制造了TGF系列背面自保護不銹鋼焊絲，焊絲牌號為TGF308L、TGH347等。這是一類帶特殊涂層的焊絲，焊接時，保護涂層會滲透到熔池背面，形成一層致密的保護層，使焊道背面不受氧化，冷卻后這層渣殼會自動脫落，用壓縮空氣或水沖的方式極易清除。這種焊絲的使用方法與普通TIG焊絲完全相同，涂層不影響正面的電弧和熔池形態(tài)。埋弧焊用不銹鋼實芯焊絲，其化學(xué)成分與氣保焊用不銹鋼焊絲一樣，505.3藥芯焊絲設(shè)計1.藥芯焊絲的生產(chǎn)藥芯焊絲由薄鋼帶卷成接口為對接或搭接的圓形鋼管，并在其中填滿一定成分的藥粉，經(jīng)拉制而成，其橫截面呈“O”型，氣保焊通常以直徑1.2mm的細徑焊絲為主，兼用2.0~2.4mm的粗徑焊絲。堆焊焊絲以直徑3.2mm、4.0mm最為常見。藥粉質(zhì)量與藥芯焊絲質(zhì)量之比，稱為藥芯焊絲的藥粉填充率。填充率的精確控制和恒定是藥芯焊絲生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。因此，藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備中，對填粉機構(gòu)的要求比較高。

5.3藥芯焊絲設(shè)計1.藥芯焊絲的生產(chǎn)51分類：按用途不同，藥芯焊絲分為低碳鋼、低合金鋼、高強鋼、耐熱鋼、低溫鋼、耐腐蝕鋼、不銹鋼和硬面堆焊用藥芯焊絲等。藥芯焊絲根據(jù)填充藥粉的不同，分為熔渣型藥芯焊絲和金屬粉型藥芯焊絲。熔渣型藥芯焊絲按照熔渣的堿度可分為鈦型（酸性渣）、鈦鈣型（中性或弱堿性渣）和堿性（堿性渣）藥芯焊絲。分類：52特點：鈦型藥芯焊絲焊縫成形好，適于全位置焊接，但是沖擊韌性、抗裂性稍差。堿性藥芯焊絲沖擊韌性、抗裂性好，而焊縫成形及焊接操作性差一些。鈦鈣型藥芯焊絲幾乎介于兩者之間。隨著藥芯焊絲的發(fā)展，新型的鈦型藥芯焊絲不僅焊接工藝性好，而且其熔敷金屬的擴散氫含量低，沖擊韌性優(yōu)異，鈦鈣型藥芯焊絲現(xiàn)在已很少使用。金屬粉型藥芯焊絲具有實芯焊絲的低渣性（渣產(chǎn)生量很少），良好的抗裂性等特點，并兼?zhèn)溻佇退幮竞附z良好的焊接操作性能，其焊接效率比鈦型藥芯焊絲還要高。國內(nèi)外根據(jù)藥芯焊絲的類型和熔滴過渡形式將藥芯焊絲大體歸納為四種基本類型：鈦型、堿性、金屬粉型和自保護型四種。特點：53藥芯生產(chǎn)：圖粉芯焊絲生產(chǎn)工藝流程藥芯生產(chǎn)：圖粉芯焊絲生產(chǎn)工藝流程54金屬粉芯焊絲課件552．鈦型藥芯焊絲設(shè)計（1）鈦型藥芯焊絲渣系設(shè)計鈦型藥芯焊絲主要是用金紅石、硅酸鹽、鋁酸鹽造渣，屬于TiO2-SiO2渣系。2．鈦型藥芯焊絲設(shè)計（1）鈦型藥芯焊絲渣系設(shè)計56金紅石的主要成分為TiO2，它可調(diào)整熔渣的熔點和粘度。熔渣中，隨著TiO2含量的增加，熔渣的凝固溫度范圍減小，形成“短渣”，可適于全位置焊接。鈦是一種很好的穩(wěn)弧元素，它以金屬或礦物質(zhì)形式加到藥粉中，使電弧柔和。TiO2是非常穩(wěn)定的化合物，不易分解、不會增加焊縫的含氧量。當(dāng)TiO2同堿性氧化物共存時仍能使熔渣保持許多堿性渣的特點。常把鈦型藥芯焊絲稱為“金紅石-堿性”藥芯焊絲。金紅石的主要成分為TiO2，它可調(diào)整熔渣的熔點和粘度。57為了使藥芯焊絲的熔滴過渡形式達到穩(wěn)定的射流過渡，必須降低熔滴的表面能。降低熔滴表面能的最簡單方法就是使熔滴表面氧化。熔滴上具有少量的表面活性物質(zhì)時，可大大降低其表面張力系數(shù)。液體鋼中最大的表面活性物質(zhì)是氧和硫，如純鐵被氧飽和后其表面張力系數(shù)降低到1.03N/m。鈦型藥芯焊絲渣中有硅酸鹽或酸性氧化物時，渣和液態(tài)金屬都含有一定量的氧，一般焊縫金屬的含氧量不低于0.065%。金屬與渣的界面上表面張力較小，易于實行射流過渡。為了使藥芯焊絲的熔滴過渡形式達到穩(wěn)定的射流過渡，必須降低熔滴58TiO2的熔點大約是1700~1800℃，藥粉中需加入一些礦物質(zhì)，使其與金紅石形成低熔點共晶體，將熔渣的熔點降到1200℃左右，以滿足焊接的需要。焊接時送絲速度快，使藥粉短時間內(nèi)熔化是一個技術(shù)難點。解決這一技術(shù)難點的方法就是藥粉中必須至少加入一種比鋼帶熔點低的組分，使其有助于傳導(dǎo)熱量，及時熔化其他高熔點物質(zhì)。TiO2的熔點大約是1700~1800℃，藥粉中需加入一些礦59（2）焊絲設(shè)計示例CO2藥芯焊絲的藥芯配方一般為鈦型渣系，藥芯起到保護、穩(wěn)弧、成形、全位置、脫氧和滲合金等作用。碳鋼和低合金鋼藥芯焊絲一般加入Mn、Si、Ti等合金元素。CO2藥芯焊絲克服了CO2實芯焊絲飛濺大、成形差和大電流下全位置施焊較困難的缺點，具有工藝性好、焊縫質(zhì)量好、適于交、直流焊接電源和生產(chǎn)率高等優(yōu)點。生產(chǎn)效率為CO2實芯焊絲的1.2~2倍，為焊條電弧焊的5~8倍（2）焊絲設(shè)計示例60藥芯焊絲的降塵設(shè)計：CO2藥芯焊絲的發(fā)塵量一般比CO2實芯焊絲的高30~40%，降低其發(fā)塵量是一個重要發(fā)展方向。降低CO2藥芯焊絲發(fā)塵量的主要途徑是，調(diào)整藥芯成分的配比，如控制藥芯中含氧化鐵（鐵鱗）1.5~6.0%、鐵粉10~50%、穩(wěn)弧劑（Na2O、K2O等）0.3~0.4%、TiO220~50%、SiO21~9%、Al2O31~12%、ZrO20.5~2%，焊絲的發(fā)塵量可降到與實芯焊絲相當(dāng)?shù)乃?。將制作藥芯焊絲的鋼帶含碳量，由通常的0.08%降至0.045%以下，可使焊絲發(fā)塵量減少30%，也使CO2藥芯焊絲發(fā)塵量與實芯焊絲大致相同。

藥芯焊絲的降塵設(shè)計：613.堿性藥芯焊絲設(shè)計堿性藥芯焊絲的藥芯主要是由碳酸鹽、氟化物和硅酸鹽等物質(zhì)組成。熔渣的堿度較高，焊縫金屬具有良好的塑性和優(yōu)異的低溫沖擊韌性。堿性藥芯焊絲屬于CaO-CaF2-SiO2渣系，由于渣中CaO和CaF2的含量較多，SiO2的分解被阻止，使其難以產(chǎn)生強烈的置換氧化反應(yīng)，再加上藥粉中有強脫氧劑。因此，焊縫的含氧量較低，氧化物夾雜極少。堿性藥芯焊絲的堿度較大，能降低焊縫的氧、硫含量，這是因為增加渣中的CaO和MnO的含量，有利于脫硫。同時渣中加入CaF2，能降低渣的粘度，也有利于脫硫。為減少焊縫中的含磷量，必須限制鋼帶和藥粉的磷含量。3.堿性藥芯焊絲設(shè)計62堿性藥芯焊絲的擴散氫含量通常都在5ml/100g以下，有些可將其擴散氫含量控制在3ml/100g以下。堿性藥芯焊絲焊縫的氧含量、雜質(zhì)含量及擴散氫含量均較低，所獲得焊縫金屬的塑性、韌性和抗裂性好，具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，使其在藥芯焊絲發(fā)展初期的幾年間成為藥芯焊絲的主要品種。堿性藥芯焊絲又有許多缺點，如電弧過渡呈粗顆粒過渡形式，不能達到準(zhǔn)射流過渡；焊道成凸形和飛濺大；熔渣的流動性太大，不易實現(xiàn)全位置焊接，即使是細直徑堿性藥芯焊絲，采用直流正接和短路過渡形式，雖可進行全位置焊接，但易造成未熔合等缺陷。采用脈沖焊接技術(shù)可提高堿性藥芯焊絲的操作性能，但脈沖焊接技術(shù)的運用也僅能在一定程度上提高堿性藥芯焊絲的全位置焊接性，焊道凸度、浸潤角和根部熔深仍達不到理想效果。因此，現(xiàn)在堿性藥芯焊絲已被鈦型藥芯焊絲逐步取代。堿性藥芯焊絲的擴散氫含量通常都在5ml/100g以下，有些可634.金屬粉型藥芯焊絲設(shè)計

金屬粉型藥芯焊絲最顯著的優(yōu)點：更高的熔敷速度同熔渣型藥芯焊絲和實芯焊絲相比，金屬粉型藥芯焊絲的熔化速度可提高10%~20%。較大的熔敷效率實芯焊絲的熔敷效率最高，一般為90%~98%。熔渣型藥芯焊絲的熔敷效率一般為80%~87%。金屬粉型藥芯焊絲的熔敷效率一般為91%~95%(1.2mm焊絲)和93%~96%(1.6mm焊絲)。焊縫表面渣量少焊接飛濺小金屬粉型藥芯焊絲由于加入了一定量的穩(wěn)弧劑，如TiO2、K2O、Na2O等，電弧燃燒穩(wěn)定。焊縫成型好焊接煙塵量少4.金屬粉型藥芯焊絲設(shè)計645.自保護藥芯焊絲設(shè)計（1）自保護藥芯焊絲設(shè)計基礎(chǔ)自保護藥芯焊絲20世紀(jì)50年代末出現(xiàn)于美國和前蘇聯(lián)，隨后得到了很大發(fā)展，尤其在高層建筑、輸油管道和海洋平臺等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

自保護藥芯焊絲首先要解決的問題是如何使熔融金屬不受空氣(氮和氧)的侵害，使焊縫金屬不出現(xiàn)氣孔。其次，應(yīng)保證焊縫金屬具有合適的強度和塑韌性。成分CaF2-AlCaF2-TiO2CaF2-CaO-TiO2藥粉熔渣藥粉熔渣藥粉熔渣SiO20.5—3.60.24.21.8Al15.4—1.9—1.4—Al2O3—11.8—6.5—6.0TiO2——20.627.014.733.5CaO————4.0—MgO16.29.24.54.52.26.0K2O0.4—0.61.8——Na2O0.2—0.11.0——C1.2—0.6—0.6—CO20.4—0.6—2.1—Fe4.0—50.0—50.5—Mn3.0—4.5—2.0—Ni————2.4—CaF263.576.122.053.015.347.5MnO2—0.4—1.1—2.8Fe2O3—2.5—1.9—3.6AWS標(biāo)準(zhǔn)E70T-4E60T-7E70T-3E70T-6典型的自保護藥芯焊絲藥粉和熔渣的基本成分

5.自保護藥芯焊絲設(shè)計成分CaF2-AlCaF2-TiO2C65自保護藥芯焊絲焊接時焊縫中產(chǎn)生氣孔的原因：

1）空氣中的氧同熔融金屬反應(yīng)生成氧化鐵，鋼中的碳同氧化鐵反應(yīng)，生成CO氣體，在焊縫金屬結(jié)晶時來不及逸出而產(chǎn)生氣孔。2）空氣中氮的侵入，形成氮氣孔。防止CO氣孔的方法是在藥粉中加入一定量的Al、Ti、Si等脫氧劑，其與氧的親合力比鐵大，阻止了熔融金屬同氧結(jié)合生成氧化鐵。在自保護藥芯焊絲中加入一定量的Al、Ti等強氮化物形成元素，生成穩(wěn)定的氮化物可以防止形成氮氣孔。但焊縫中氮化物的數(shù)量超過一定極限，則會造成焊縫金屬沖擊韌性的下降，同時，過量的Al存在于焊縫金屬中，還會引起晶粒粗大，嚴(yán)重影響焊縫金屬的塑韌性。通過焊絲中某些藥粉在焊接時的汽化和分解，釋放出氣體形成保護屏障來隔絕空氣，防止氣孔。

自保護藥芯焊絲焊接時焊縫中產(chǎn)生氣孔的原因：66藥粉中常加入大理石和螢石，焊接時釋放出氣體，將熔融的金屬與空氣隔開。氟化鈣的沸點為2500℃，因為熔滴表面的溫度高于2500℃，所以環(huán)繞著焊絲尖端會形成一個CaF2蒸氣囊，阻止空氣侵入鋼液的表面。碳酸鈣分解所釋放出的CO2是保護氣體。CaF2破壞電弧和熔滴過渡的穩(wěn)定性，并產(chǎn)生有害氣體，同時，焊絲藥粉中碳酸鈣分解出的CO2氣體會使飛濺增大，甚至使焊絲表皮爆開?，F(xiàn)代自保護藥芯焊絲配方設(shè)計中，為了提高焊絲的工藝性能和操作性能，螢石和大理石類碳酸鹽在藥粉中的含量已大大降低，許多配方甚至不采用碳酸鹽。藥粉中常加入大理石和螢石，焊接時釋放出氣體，將熔融的金屬與空67A1作為一種強脫氧劑和氮化物形成元素，幾乎被用于所有的自保護藥芯焊絲。A1的熔點為660℃，沸點是2467℃，通過反應(yīng)生成穩(wěn)定的氧化物和氮化物。Al是一種強鐵素體形成元素，過量的Al會大大降低焊縫金屬的塑性，使焊縫金屬脆化。需加入一些強奧氏體形成元素來抵消過量的A1所帶來的有害作用，C作為一種強奧氏體形成元素常常被加入藥粉中，細化焊縫金屬晶粒，提高塑性。自保護藥芯焊絲中C和Al要做到一個很好的平衡，否則會嚴(yán)重影響焊縫金屬的塑韌性。A1作為一種強脫氧劑和氮化物形成元素，幾乎被用于所有的自保護68Mg也是自保護藥芯焊絲中常用的一種強還原劑和氮化物形成元素。Mg的沸點較低，易揮發(fā)，使其還原和脫氧的作用降低。Ti和Zr都是強氮化物形成元素，但它們沸點較高，不會形成金屬蒸氣來保護熔融金屬。Li可在熔滴尖端形成保護蒸氣，防止氮氣的侵入，此外，Li還可以抑制氮氣的沸騰，對焊縫的冶金性能沒有不利影響。由于Li的沸點比鋼的熔點低，因此焊縫中不會殘留Li。Mg也是自保護藥芯焊絲中常用的一種強還原劑和氮化物形成元素。69在自保護藥芯焊絲的藥粉中加入大量的LiCO3，不加入大量的氮化物形成元素(如Al等)，就完全可以抑制氮氣孔的產(chǎn)生，且對焊縫的沖擊性能影響不大。大量的碳酸鋰分解釋放出的CO2氣體，會造成飛濺增大，嚴(yán)重影響焊絲的焊接工藝性能。應(yīng)選擇其它Li的化合物(如硅酸鋰，氟化鋰等)，盡量避免使用大量的LiCO3。硅酸鋰，氟化鋰等鋰的化合物同還原劑結(jié)合，在焊接電弧熱作用下將鋰還原出來。硅酸鋰一般可被Al，Mg或Si等還原劑還原，但氟化鋰最好用Ca作為其還原劑，但Ca在空氣中很不穩(wěn)定，易同空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)。在自保護藥芯焊絲的藥粉中加入大量的LiCO3，不加入大量的氮70BaCO3的分解溫度較高，不會在焊絲加熱時象CaCO3一樣分解出CO2氣體，造成焊絲表皮爆裂。Ba的化合物還有一個很突出的優(yōu)點，就是Ba的化合物在焊接時支持很短的電弧。例如，采用CaF2-A1系自保護藥芯焊絲焊接，如果在某一給定電流下能保證電弧正常燃燒的電壓為22V，而對于BaF2-Al系藥芯焊絲，此時的電壓可能只需要13V~14V。藥粉中加Ba的自保護藥芯焊絲用于管道焊接，在240A的電流下其熔敷率僅為1.4kg/h。低電壓下電弧穩(wěn)定燃燒的另一個優(yōu)點就是電弧短，可以減少焊接時熔滴吸收的氮量。在許多海洋平臺、管道焊接中使用的藥芯焊絲大都含有Ba元素。但是，一些Ba的化合物會產(chǎn)生有毒氣體，這是一個不利因素。BaCO3的分解溫度較高，不會在焊絲加熱時象CaCO3一樣分71氟化物是很好的造渣劑和造氣劑，Al是強氮化物形成元素、脫氧劑和造渣劑，這些物質(zhì)在自保護藥芯焊絲的藥粉中所占比例較大，且其密度低、流動性差。因此，生產(chǎn)中達到自保護藥芯焊絲的填充率就比較困難。將幾種原材料結(jié)合進行預(yù)熔和燒結(jié)，提高藥粉的比重，同時改善藥粉的流動性，解決自保護藥芯焊絲的制造難題。氟化物是很好的造渣劑和造氣劑，Al是強氮化物形成元素、脫氧劑72（2）自保護藥芯焊絲設(shè)計示例CaF267%、CaCO33%、Mn-Fe5%、A1-Mg17%、Ni8%，藥芯占焊絲總重的22%。采用CaF2和Mg作造氣劑，采用Al-Mg合金作脫氧和脫氮劑。需在藥芯中加Ni，抵消Al使韌性下降的有害作用。改進：少加Ni，加入多種氟化物的自保護藥芯焊絲，氟化物以加入CaF2為主，同時再加入一部分LiF、K2ZrF6、Na2ZrF6等特殊氟化物，則保護效果更好。因為這些氟化物更容易氣化，分解出的K、Na等也有穩(wěn)定電弧作用，Zr還能細化晶粒。（2）自保護藥芯焊絲設(shè)計示例73焊接物理

(WeldingPhysics)山東大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院孫俊生焊接物理

(WeldingPhysics)山東大學(xué)材料科74第5章焊絲設(shè)計基礎(chǔ)藥芯焊絲焊絲是焊接時作為填充金屬或同時作為導(dǎo)電用的金屬絲，它是埋弧焊、氣體保護焊、自保護焊、電渣焊和氣電立焊等工藝方法的焊接材料。隨著焊接技術(shù)的發(fā)展，焊絲的消耗量不斷增加。第5章焊絲設(shè)計基礎(chǔ)藥芯焊絲焊絲是焊接時作為填充金屬或同時75MIG/MAG焊接耗材焊絲:以絲線盤、塑料線盤或線圈方式提供塑料線盤絲線盤線圈隨機纏繞或有序纏繞提供：LincolnElectric提供：LincolnElectric提供：LincolnElectricMIG/MAG焊接耗材焊絲:以絲線盤、塑料線盤或線圈方式提供76隨著自動焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，焊絲的需求量和品種增長很快，尤其是藥芯焊絲的發(fā)展速度更加突出。目前國產(chǎn)焊絲已達70余種，我國焊絲和焊劑的產(chǎn)量約占焊材總量的10%左右，遠遠低于工業(yè)發(fā)達國家的比例。隨著社會需求和藥芯焊絲制造技術(shù)的提高，估計在不遠的將來，我國焊絲生產(chǎn)將有一個較大的飛躍，逐步縮小與歐、美等工業(yè)發(fā)達國家的差距。隨著自動焊接技術(shù)的迅速發(fā)展，焊絲的需求量和品種增長很快，尤77實心焊絲現(xiàn)狀中國現(xiàn)有氣體保護焊實心焊絲生產(chǎn)企業(yè)200余家，生產(chǎn)品種包括碳鋼、低合金高強鋼、耐熱鋼、不銹鋼等氣體保護焊實心焊絲。年產(chǎn)能在5~10萬噸以上的骨干企業(yè)群已初步形成。許多大型生產(chǎn)企業(yè)可生產(chǎn)高效桶裝實心焊絲，反映了中國焊接技術(shù)水平的提高，焊接材料生產(chǎn)技術(shù)的逐步完善和成熟且向高效自動化方向發(fā)展，并與國際接軌。氣體保護焊實心焊絲行業(yè)的發(fā)展趨勢為產(chǎn)能和產(chǎn)量不斷增加、產(chǎn)品質(zhì)量逐步提高、產(chǎn)品品種日漸完善。實心焊絲現(xiàn)狀中國現(xiàn)有氣體保護焊實心焊絲生產(chǎn)企業(yè)200余家，生78

10年來實心焊絲產(chǎn)量由1999年的10萬噸提高到2008年的116萬噸；平均年增長率超過30%；占全部焊接材料的比例由10%提高到30%，表明中國焊接自動化水平的不斷提高。10年來實心焊絲產(chǎn)量由1999年的10萬噸提高到2008年79中國部分行業(yè)實心焊絲的年使用量見表4，可見氣體保護焊實心焊絲的應(yīng)用面在不斷擴大，應(yīng)用前景十分廣闊。在2008年焊接材料出口統(tǒng)計中，氣體保護焊實心焊絲ER70S-6等品種出口約15萬噸，出口量約占焊接材料總出口量的39.5%。近5年中國氣體保護焊實心焊絲出口情況如圖5示，可見出口量及其所占焊接材料總出口量的比例逐年上升。中國部分行業(yè)實心焊絲的年使用量見表4，可見氣體保護焊實心焊絲80在實心焊絲的制造工藝方面，近年國外推出了先進制造工藝，如非鍍銅特殊涂層實心焊絲制造工藝，國內(nèi)已有類似產(chǎn)品推出。目前這種焊絲成本較高，對導(dǎo)電嘴磨損較大和承載大電流能力較弱的問題尚待進一步完善和解決。在實心焊絲的制造工藝方面，近年國外推出了先進制造工藝，如非鍍81埋弧焊焊絲現(xiàn)狀目前，年產(chǎn)量約20萬噸，生產(chǎn)廠商近百家，分布全國各地；生產(chǎn)品種有20多種，大部分以盤狀供貨，只有少數(shù)生產(chǎn)企業(yè)可提供桶裝埋弧焊絲；低碳鋼、低合金鋼用埋弧焊絲占80%以上，產(chǎn)品質(zhì)量基本滿足中國低碳鋼、低合金鋼的焊接技術(shù)要求。為了適應(yīng)鋼材高強度、高韌性、微合金化的發(fā)展趨勢，研制成功了低碳微合金焊絲，用于X70、X80管線鋼的埋弧焊接。但一些特殊要求的焊絲，目前仍依賴進口。埋弧焊絲的發(fā)展方向，一是與鋼廠聯(lián)合，開發(fā)研制各種強度級別的低碳高韌高強鋼焊絲；二是發(fā)展金屬粉芯埋弧焊絲。埋弧焊焊絲現(xiàn)狀目前，年產(chǎn)量約20萬噸，生產(chǎn)廠商近百家，分布全82藥芯焊絲的現(xiàn)狀中國藥芯焊絲的研制始于20世紀(jì)60年代中期，但很長時間停留在試驗摸索階段，沒有實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。2007年中國的藥芯焊絲總產(chǎn)量躍居世界第一，達22萬噸，2008年超過34萬噸，其中結(jié)構(gòu)鋼藥芯焊絲約32萬噸，堆焊藥芯焊絲約2萬噸，繼續(xù)保持世界冠軍的地位。到2008年，民族品牌的藥芯焊絲已經(jīng)占到中國市場的60%以上，若加上在中國內(nèi)地生產(chǎn)的外資品牌藥芯焊絲，國產(chǎn)藥芯焊絲市場份額已超過95%。2008年中國藥芯焊絲出口量約為有8.1萬噸，其中外資企業(yè)占6.6萬噸，內(nèi)資企業(yè)占1.5萬噸。內(nèi)資企業(yè)的出口主要以貼牌貿(mào)易為主，真正以民族品牌出口的藥芯焊絲份額很小。藥芯焊絲的現(xiàn)狀中國藥芯焊絲的研制始于20世紀(jì)60年代中期，但83中國已有3家內(nèi)資企業(yè)的藥芯焊絲年產(chǎn)銷量超過3萬噸，躋身世界藥芯焊絲產(chǎn)銷量前十強。中國藥芯焊絲生產(chǎn)企業(yè)呈現(xiàn)國資控股、外資和民營三足鼎立之勢。外資企業(yè)主要有美國ITW集團、天泰公司、美國林肯公司、韓國現(xiàn)代、韓國高麗等；國資控股企業(yè)主要有天津三英、北京安泰等；民營企業(yè)主要有天津金橋和天津大橋等。目前國內(nèi)已有藥芯焊絲生產(chǎn)企業(yè)60多家。2008年產(chǎn)銷超過3萬噸的企業(yè)有6家以上，年產(chǎn)1萬噸以上的企業(yè)有10余家。中國已有3家內(nèi)資企業(yè)的藥芯焊絲年產(chǎn)銷量超過3萬噸，躋身世界藥84藥芯焊絲產(chǎn)品現(xiàn)狀鈦型全位置藥芯焊絲占世界和中國藥芯焊絲市場的90%以上，是市場的主導(dǎo)產(chǎn)品，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，該類型的國產(chǎn)產(chǎn)品已經(jīng)達到國際先進水平，完全可以取代進口。以前困擾藥芯焊絲企業(yè)的三大問題，氣孔（凹坑）、裂紋和送絲都得到明顯改善。國產(chǎn)自保護藥芯焊絲已成功用于西氣東輸二線的X80鋼管道焊接，達到世界先進水平。金屬粉芯藥芯焊絲的品質(zhì)提升和推廣應(yīng)用，是藥芯焊絲的一個重要發(fā)展方向。金屬粉芯藥芯焊絲與傳統(tǒng)金紅石型或中性及堿性熔渣型藥芯焊絲相比，具有熔敷速度高、焊接熔渣少、焊接煙塵少、擴散氫含量低、焊縫成形好、熔敷金屬化學(xué)成分和力學(xué)性能容易調(diào)整等一系列優(yōu)點。日本開發(fā)的各類金屬粉芯焊絲，偏重于提高熔敷速度和效率，大都只能進行平焊和平角焊，少數(shù)品種可用于橫焊，但基本不能適用于全位置焊接。美國的金屬粉芯焊絲在注重提高焊縫內(nèi)在質(zhì)量的同時，還注重改善焊接工藝性能，提高熔敷效率，一些品種可適用于全位置焊接。藥芯焊絲產(chǎn)品現(xiàn)狀鈦型全位置藥芯焊絲占世界和中國藥芯焊絲市場的852008年，日本藥芯焊絲產(chǎn)量占焊接材料總產(chǎn)量的36%~37%，韓國占52%。2008年，中國藥芯焊絲總產(chǎn)量約占焊接材料總量的9.1%，仍然有較大提升空間。預(yù)計未來10年內(nèi)，藥芯焊絲份額將達到焊接材料總量的15%~20%。中國藥芯焊絲將由造船業(yè)逐步向鋼結(jié)構(gòu)、石化、汽車和機械制造等行業(yè)普及推廣。將工作重點轉(zhuǎn)移到調(diào)整結(jié)構(gòu)、優(yōu)化升級、研發(fā)新品上，大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)高效的新型藥芯焊絲。2008年，日本藥芯焊絲產(chǎn)量占焊接材料總產(chǎn)量的36%~37%865.1焊絲的分類1.按適用的焊接方法 埋弧焊焊絲、CO2焊焊絲、鎢極氬弧焊焊絲、自保焊焊絲及電渣焊焊絲等2.按焊絲的形狀結(jié)構(gòu) 實心焊絲和藥芯焊絲。藥芯焊絲又分為氣保護和自保護兩種。3.按適用的金屬材料 低碳鋼、低合金鋼焊絲、硬質(zhì)合金堆焊焊絲，鋁、銅與鑄鐵焊絲等焊絲有多種分類方法，常用分類方法為：5.1焊絲的分類1.按適用的焊接方法 埋弧焊焊絲、CO287焊絲分類焊絲分類88（一）焊絲的型號焊絲型號是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，能反映焊絲的主要特征。

型號包括以下含義：焊絲、焊絲類別、焊絲特點（如熔敷金屬抗拉強度、化學(xué)成分、保護氣體種類、熔敷金屬擴散氫含量、熔滴過渡類型等）、焊接位置及焊接電源等。1.實心焊絲的型號氣體保護焊用碳鋼、低合金鋼焊絲型號ERXX—X表示焊絲表示熔敷金屬抗拉強度最低值,kgf/mm2字母或數(shù)字，表示焊絲化學(xué)成分分類代號用型號和牌號來反映焊絲主要性能特征及類別。（一）焊絲的型號焊絲型號是國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，能反映焊絲的主要特89等效采用美國焊接學(xué)會AWS標(biāo)準(zhǔn)。GB/T10045-2001《碳鋼藥芯焊絲》標(biāo)準(zhǔn)等效采用AWSA5.20-95標(biāo)準(zhǔn)。GB/T17493-2008《低合金鋼藥芯焊絲》標(biāo)準(zhǔn)等效采用AWSA5.29-80標(biāo)準(zhǔn)。GB/T17853-1999《不銹鋼藥芯焊絲》標(biāo)準(zhǔn)等效采用AWSA5.22-95標(biāo)準(zhǔn)。AWS采用英制單位，強度以ksi（或psi），我國用公制單位，強度用MPa。造成兩者在型號編制中強度表示的數(shù)值上有區(qū)別。

1ksi=1千磅/平方英寸；1psi=1磅/平方英寸2.藥芯焊絲的型號等效采用美國焊接學(xué)會AWS標(biāo)準(zhǔn)。2.藥芯焊絲的型號902.藥芯焊絲的型號碳鋼藥芯焊絲型號是根據(jù)其熔敷金屬力學(xué)性能、焊接位置及焊絲類別特點（保護類型、電流類型及渣系特點等）進行劃分。2.藥芯焊絲的型號碳鋼藥芯焊絲型號是根據(jù)其熔敷金屬力學(xué)性能91字母“E”表示焊絲，字母“T”表示藥芯焊絲。字母“E”后面的2位數(shù)字表示熔敷金屬的力學(xué)性能。字母“E”后面的第3位數(shù)字表示推薦的焊接位置，其中”0”表示平焊和橫焊位置，”1”表示全位置。短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。字母“M”表示保護氣體為75%~80%Ar+CO2，當(dāng)無“M”時，表示保護氣體為CO2或自保護類型。字母“L”表示熔敷熔敷金屬的沖擊性能在-40時，其V形缺口沖擊功不小于27J，無“L”時，表示焊絲熔敷金屬的沖擊性能符合一般要求。字母“E”表示焊絲，字母“T”表示藥芯焊絲。92字母“E”后面的2位數(shù)字字母“E”后面的2位數(shù)字93短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。94短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。短劃后面的數(shù)字表示焊絲的類別特點。95金屬粉芯焊絲課件96金屬粉芯焊絲課件97根據(jù)藥芯焊絲的渣系、保護氣體、電源使用特點對其進行了分類:ET-1和ET-1MT-1類焊絲以CO2作保護氣體，當(dāng)用戶需改進工藝性能時，尤其用于不適當(dāng)位置焊接時，也可以采用混合氣體（如Ar+CO2)。隨著Ar+CO2混合氣體中Ar的增加，焊縫金屬中的Mn和Si含量將增加，從而將提高焊縫金屬的屈服強度和抗拉強度，并影響沖擊性能。T-1M以作75%~80%的Ar+CO2作保護氣體。T-1和ET-1M焊絲可用于單道焊和多道焊，采用直流反接。T-1和ET-1M類焊絲的特點是噴射過渡，飛濺量小，焊道形狀為平滑至微凸，熔渣量適中并可完全覆蓋焊道。T-1和ET-1M焊絲大多是氧化鈦為主體的渣系（習(xí)慣上稱為鈦型渣系或金紅石渣系），并且具有高的熔敷速度。T-1和ET-1M是國內(nèi)外應(yīng)用最廣的焊絲類型。藥芯特點：金紅石型，熔滴呈噴射過渡根據(jù)藥芯焊絲的渣系、保護氣體、電源使用特點對其進行了分類:E98T-2和T-2M焊絲這類焊絲具有更高Mn或Si含量或二者含量都高的T-1或T-1M類焊絲。主要用于平焊位置單道焊和橫焊位置角焊縫焊接。焊絲的脫氧性較強，可以單道焊接嚴(yán)重氧化的鋼或沸騰鋼。這類焊絲的熔滴過渡、焊接特性和熔敷速度與T-1/T-1M相似?？捎糜诤附覶-1/T-1M焊絲所不允許的表面有較厚氧化皮、銹蝕及其他雜質(zhì)的鋼材。T-2和T-2M焊絲99T-3焊絲焊絲是自保護型，采用直流反極性（DCEP），熔滴為噴射過渡，渣系主要以金紅石渣為基礎(chǔ)，焊縫塑韌性相對較低。渣系設(shè)計特點是焊接速度非常高，用于板材平焊位置單道焊，橫焊和立焊（傾斜不超過20°）。該類焊絲對母材金屬硬化的影響很敏感，一般不建議用于下列情況：板厚超過4.8mm的T形或搭接接頭；板厚超過6.4mm的對接、端接或角接接頭。T-3焊絲100T-4焊絲焊絲是自保護型，采用直流反極性（DCEP），熔滴呈顆粒過渡。渣系通常是CaF2和作為脫氧元素和氮化物形成元素的Al組成。渣系設(shè)計特點是焊接速度非常高，焊縫含S量非常低，抗熱裂性能非常好。一般用于焊接根部以外淺熔深焊接。適于焊接裝配不良的接頭，可以單道焊或多道焊。T-5/T-5M焊絲T-5焊絲用CO2作保護氣體，也可以使用Ar+CO2混合氣體以減少飛濺。T-5M焊絲設(shè)計用75%~80%Ar+CO2作保護氣體。這兩類焊絲采用直流正接（DCEN），可以全位置焊接，焊接工藝性能不如鈦型渣系。這兩類焊絲主要用于平焊位置單道焊或多道焊，橫焊位置角焊。焊絲特點是粗滴過渡，微凸焊道形狀，不能完全覆蓋焊道的薄渣。渣系為氧化鈣-氟化物（堿性渣系），焊縫金屬具有比鈦型渣系更為優(yōu)異的沖擊性能和抗裂性能。T-4焊絲T-5/T-5M焊絲101T-6焊絲T-6焊絲是自保護型，使用燒結(jié)合成原料作為藥芯組成物。采用直流反接（DCEP），熔滴呈噴射過渡。渣系特點是具有良好的低溫沖擊韌性，可滿足同T-5型焊絲相同韌性要求值。焊縫根部良好的熔透性、優(yōu)良的脫渣性能，甚至在深坡口內(nèi)脫渣良好。適于平焊和橫焊位置的單道焊和多道焊。T-7焊絲T-6焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），熔滴呈細熔滴至噴射過渡。與T-4焊絲相同，大直徑焊絲（不小于2mm）可以高熔敷速度進行平焊和橫焊位置焊接，熔深比T-4型更深。小直徑焊絲（不大于1.6mm）用于全位置焊接。用于單道焊和多道焊，焊縫金屬含S量很低，抗裂性非常好。T-6焊絲T-7焊絲102T-8焊絲T-8焊絲是自保護型。該類焊絲綜合焊絲的工藝性能和焊縫金屬低溫韌性。采用直流正接（DCEN），熔滴呈細熔滴或噴射過渡。焊絲適于全位置焊接，焊縫金屬具有非常好的低溫韌性和抗裂性。用于單道焊和多道焊。輸氣管線用的焊絲就屬于這種類型，如合伯特Fabshield81N（AWSE71T8-Ni1）。T-9和T-9M焊絲T-9和T-9M焊絲的熔滴過渡、焊接特性和熔敷速度與T-1/T-1M類相似，但沖擊韌性有所改善。T-9為CO2保護，有時為了改善工藝性能，尤其當(dāng)用于不適當(dāng)位置焊接時，也可以用Ar+CO2保護。由于保護氣氧化性的改變，將影響焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能。T-9M以75%-80%Ar+CO2保護，減少Ar量，將導(dǎo)致電弧性能和不適當(dāng)位置焊接性能變壞，同時降低焊縫的Mn、Si含量，影響焊縫性能。用于單道焊和多道焊，大直徑焊絲（不小于2mm）用于平焊位置和橫焊位置角焊縫，小直徑焊絲（不大于1.6mm）常用于全位置焊接。T-8焊絲T-9和T-9M焊絲103T-10焊絲T-10焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），熔滴以細顆粒形式過渡。焊絲熔敷金屬的塑性好于T-3焊絲，對沖擊韌性仍不做要求?？捎糜谌魏魏穸鹊牟牧仙稀Ｔ谄胶?、橫焊和立焊（傾斜不超過20°）位置上，可以高速焊接。T-11焊絲T-11焊絲是自保護型，特點與T-7焊絲相似。采用直流正接（DCEN），具有平穩(wěn)的噴射過渡。除非保證預(yù)熱和道間溫度控制，一般不推薦用于厚度超過19mm的鋼材。可用于全位置單道焊和多道焊。T-10焊絲T-11焊絲104T-12和T-12M焊絲以T-1/T-1M焊絲為基礎(chǔ)，改進了沖擊性能，適當(dāng)降低了Mn含量，降低了強度和硬度。熔滴過渡、焊接性能和熔敷速度與T-1/T-1M相似。T-13焊絲T-13焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），通常以短弧焊接。渣系的設(shè)計能保證焊絲用于管道環(huán)縫根部焊道的全位置焊接?？捎糜诟鞣N壁厚的管道，推薦用于第一道（打底焊），一般不推薦用于多道焊。T-12和T-12M焊絲T-13焊絲105T-14焊絲T-14焊絲是自保護型。采用直流正接（DCEN），具有平穩(wěn)的噴射過渡。渣系的設(shè)計以全位置和高速焊接為特點。用于厚度不超過4.8mm的板材焊接。常特定設(shè)計用于鍍鋅鋼板、鍍鋁鋼板和其他涂層鋼板。這類焊絲對母材硬化的影響敏感，不推薦用于下列情況：厚度超過4.8mm的T型或搭接接頭厚度超過6.4mm的對接、端接或角接接頭T-G焊絲用于多道焊。現(xiàn)有確定類型所沒有覆蓋。除了保證碳鋼熔敷金屬化學(xué)成分要求和拉伸強度被規(guī)定以外，對這類焊絲的要求未作規(guī)定，由供需雙方商定。T-14焊絲T-G焊絲106T-GS焊絲用于單道焊?，F(xiàn)有確定類型所沒有覆蓋。除了保證碳鋼熔敷金屬化學(xué)成分要求和拉伸強度被規(guī)定以外，對這類焊絲的要求未作規(guī)定，由供需雙方商定。金屬粉芯焊絲金屬粉型藥芯焊絲的分類歸屬問題目前沒有一個統(tǒng)一的方法。在日本，金屬粉型藥芯焊絲包括在藥芯焊絲標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，當(dāng)焊絲型號的最后一個字母為“M”時，即表示金屬粉型藥芯焊絲。美國的焊絲標(biāo)準(zhǔn)中，是將金屬粉型藥芯焊絲包括在氣保焊實心焊絲標(biāo)準(zhǔn)中。T-GS焊絲金屬粉芯焊絲107低合金鋼藥芯焊絲型號分為非金屬粉型藥芯焊絲和金屬粉型藥芯焊絲非金屬粉型藥芯焊絲低合金鋼藥芯焊絲型號非金屬粉型藥芯焊絲108金屬粉芯焊絲課件109金屬粉型藥芯焊絲金屬粉型藥芯焊絲110（二）焊絲的牌號焊絲牌號是對焊絲產(chǎn)品的具體命名，它可以由生產(chǎn)廠制定，也可由行業(yè)組織統(tǒng)一命名，制定全國焊材行業(yè)統(tǒng)一牌號。按照國家標(biāo)準(zhǔn)要求，在產(chǎn)品樣本或包裝標(biāo)簽上注明該產(chǎn)品是“符合國標(biāo)”、“相當(dāng)國標(biāo)”或不加標(biāo)注（即與國標(biāo)不符），以便用戶結(jié)合產(chǎn)品性能要求，對照標(biāo)準(zhǔn)去選用。每種焊絲產(chǎn)品只有一個牌號，但多種牌號的焊絲可以同時對應(yīng)于一種型號。（二）焊絲的牌號焊絲牌號是對焊絲產(chǎn)品的具體命名，它可以由生111牌號字母“H”表示焊接用實心焊絲。H后的一位或兩位數(shù)字表示含碳量。化學(xué)元素符號及其后面的數(shù)字表示該元素大致的百分含量，含量小于1%時省略結(jié)構(gòu)鋼焊絲牌號尾部的A、E分別表示優(yōu)質(zhì)和高級優(yōu)質(zhì)品（S、P含量低）H08Mn2SiA優(yōu)質(zhì)實心焊絲，C≈0.08%，Mn≈2%，Si≤

1%，S、P≤0.030%1.實心焊絲牌號常用結(jié)構(gòu)鋼、耐熱鋼、低溫鋼及不銹鋼實芯焊絲牌號編制方法如下：牌號字母“H”表示焊接用實心焊絲。H08Mn2SiA優(yōu)1122.藥芯焊絲牌號牌號第一個字母“Y”表示藥芯焊絲。第二個字母及其隨后的三位數(shù)字與焊條牌號編制方法相同牌號中短橫線后的數(shù)字，表示焊接時的保護方法：1-氣保護，2-自保護，3-兩用，4-其他方式有特殊性能和用途時，在牌號后面加注起主要作用的元素和主要用途的字母，不超過兩個。YJ422-1結(jié)構(gòu)鋼焊縫金屬抗拉強度不低于420MPa鈦鈣型，交直流兩用氣保護2.藥芯焊絲牌號牌號第一個字母“Y”表示藥芯焊絲。第二個字1133.有色金屬、鑄鐵焊絲牌號牌號前兩個字母“HS”表示焊絲。牌號第一個數(shù)字表示焊絲化學(xué)組成類型：1—堆焊硬質(zhì)合金，2—銅及銅合金3—鋁及鋁合金，4—鑄鐵牌號第二、三位數(shù)字表示同一類型焊絲的不同牌號。HS221焊絲銅及銅合金類型牌號編號為213.有色金屬、鑄鐵焊絲牌號牌號前兩個字母“HS”表示焊絲。H1145.2實芯焊絲的設(shè)計1．實芯焊絲的生產(chǎn)實芯焊絲是熱軋線材經(jīng)拉拔加工而成的。熱軋線材在焊接材料生產(chǎn)廠再經(jīng)過拉拔、鍍銅及繞絲等工序，最終制成焊絲。為了防止焊絲生銹，除不銹鋼焊絲及有色金屬焊絲外，都要進行表面處理。目前主要是鍍銅處理，包括電鍍、浸銅及化學(xué)鍍等方法。5.2實芯焊絲的設(shè)計1．實芯焊絲的生產(chǎn)115細拉后的焊絲應(yīng)保證一定的強度。焊絲強度太低（即挺度差），送絲不暢，尤其是送絲距離較長時，容易頂彎。焊絲強度太高（即太硬），焊絲不易校直，影響電弧的瞄準(zhǔn)度，同時，導(dǎo)絲嘴的磨損加快。細拉后的焊絲應(yīng)保證一定的強度。1162．碳鋼和低合金鋼焊絲（1）CO2焊接用實芯焊絲CO2是一種活性氣體，具有一定的氧化性，焊接時會導(dǎo)致合金元素大量燒損。CO2焊接用實芯焊絲應(yīng)有足夠數(shù)量的脫氧劑，如Si、Mn、Ti等。合金含量不足，脫氧不充分，將導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生氣孔，焊縫金屬力學(xué)性能，特別是韌性將明顯下降。當(dāng)焊接厚板或平焊、角焊時，焊接電流大，熔滴呈大顆粒滴狀過渡，熔滴中的合金元素容易燒損，焊絲中除加入Si、Mn脫氧元素外，還要加入Ti、Zr、Al等強脫氧元素，這些強脫氧元素使熔滴細化、電弧穩(wěn)定、飛濺減少，焊接工藝性能變好。常用的焊絲是ER49-1（H08Mn2SiA）、ER50-6（AWSER70S-6）焊絲。2．碳鋼和低合金鋼焊絲117（2）MIG焊和MAG焊用實芯焊絲MIG焊一般采用Ar+2%O2或Ar+5%CO2為保護氣體，MAG焊接則采用Ar+（20~25）%CO2等為保護氣體。MAG焊時，由于保護氣體有一定的氧化性，使某些易氧化的合金元素?zé)龘p，故焊絲中Mn、Si等脫氧元素的含量應(yīng)高于其在母材中的含量。根據(jù)等強度匹配，同時兼顧韌性的原則，適當(dāng)提高Ni、Cr等合金元素的含量，以滿足焊縫金屬力學(xué)性能的要求。焊接低合金高強度鋼時，焊縫中的C含量通常低于母材，Mn含量往往明顯高于母材，這不僅為了脫氧，也是焊縫合金化的要求，這種成分設(shè)計有利于提高焊縫強度，減少塑性和韌性的降低。同時，為了改善低溫韌性，焊縫中的硅含量不宜過高。（2）MIG焊和MAG焊用實芯焊絲118（3）TIG焊用實芯焊絲

TIG焊接時，手工填絲采用切成一定長度（通常約1m）的焊棒，自動填絲時采用盤式焊絲。由于保護氣體Ar沒有氧化性，焊絲成分即為熔敷金屬的成分。TIG焊熱輸入較小，焊縫強度和塑性、韌性優(yōu)良，很容易滿足各種性能要求。（3）TIG焊用實芯焊絲119（4）埋弧焊用實芯焊絲

低碳鋼和低合金鋼埋弧焊用焊絲設(shè)計為低錳焊絲(如H08A)、中錳焊絲(如H08MnA、H10MnSl)和高錳焊絲(如H10Mn2、H08Mn2Si)三類。高強鋼焊絲設(shè)計含Mn1%以上，含Mo0.3%~0.8%，如H08MnMoA、H08Mn2MoA，用于強度較高的低合金高強鋼焊接。根據(jù)高強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。590MPa級的，焊縫金屬多采用Mn-Mo系焊絲：H08MnMoA、H08Mn2MoA、H10Mn2Mo等；690~780MPa級的焊縫多采用Mn-Cr-Mo系、Mn-Ni-Mo系或Mn-Ni-Cr-Mo系焊絲；當(dāng)對焊縫韌性要求較高時，可采用含Ni的焊絲，如H08CrNi2MoA等。（4）埋弧焊用實芯焊絲120（5）自保護焊用實芯焊絲自保護焊用實芯焊絲，是通過焊絲中的合金元素在焊接過程中進行脫氧、脫氮，以保證焊縫金屬無缺陷，力學(xué)性能滿足要求。除了提高焊絲中的C、Si、Mn等常用元素的含量外，還需要加入強脫氧元素，如Ti、Zr、Al、Ce等。在前蘇聯(lián)等有研究與應(yīng)用的報道，我國也進行了研究，但工程上沒有應(yīng)用。（5）自保護焊用實芯焊絲1213．不銹鋼實芯焊絲不銹鋼實芯焊絲既可用于惰性氣體保護焊（TIG、MIG焊），也可用于埋弧焊。不銹鋼實芯焊絲的TIG焊，廣泛用于薄板焊接或打底焊的單面焊雙面成形，基本無飛濺，焊道成形美觀。MIG焊接用的實芯焊絲成分與TIG用的一樣。Si含量較高的MIG焊絲，如與ER308、ER309焊絲對應(yīng)的ER308Si、ER309Si等，由于含Si量高達0.8%左右，降低了熔滴金屬的表面張力，熔滴顆粒變細，可實現(xiàn)噴射過渡，電弧穩(wěn)定。同時還能改善液態(tài)金屬的潤濕性，使焊道波紋美觀，不易產(chǎn)生未焊透、夾渣、氣孔等缺陷。另外，熔渣的熔點低、渣量少，三層以內(nèi)可免清渣連續(xù)焊接。3．不銹鋼實芯焊絲122埋弧焊用不銹鋼實芯焊絲，其化學(xué)成分與氣保焊用不銹鋼焊絲一樣，但應(yīng)配用無錳中硅中氟或無錳低硅高氟型熔煉焊劑或者堿性燒結(jié)焊劑。新發(fā)展：日本油脂公司開發(fā)制造了TGF系列背面自保護不銹鋼焊絲，焊絲牌號為TGF308L、TGH347等。這是一類帶特殊涂層的焊絲，焊接時，保護涂層會滲透到熔池背面，形成一層致密的保護層，使焊道背面不受氧化，冷卻后這層渣殼會自動脫落，用壓縮空氣或水沖的方式極易清除。這種焊絲的使用方法與普通TIG焊絲完全相同，涂層不影響正面的電弧和熔池形態(tài)。埋弧焊用不銹鋼實芯焊絲，其化學(xué)成分與氣保焊用不銹鋼焊絲一樣，1235.3藥芯焊絲設(shè)計1.藥芯焊絲的生產(chǎn)藥芯焊絲由薄鋼帶卷成接口為對接或搭接的圓形鋼管，并在其中填滿一定成分的藥粉，經(jīng)拉制而成，其橫截面呈“O”型，氣保焊通常以直徑1.2mm的細徑焊絲為主，兼用2.0~2.4mm的粗徑焊絲。堆焊焊絲以直徑3.2mm、4.0mm最為常見。藥粉質(zhì)量與藥芯焊絲質(zhì)量之比，稱為藥芯焊絲的藥粉填充率。填充率的精確控制和恒定是藥芯焊絲生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。因此，藥芯焊絲生產(chǎn)設(shè)備中，對填粉機構(gòu)的要求比較高。

5.3藥芯焊絲設(shè)計1.藥芯焊絲的生產(chǎn)124分類：按用途不同，藥芯焊絲分為低碳鋼、低合金鋼、高強鋼、耐熱鋼、低溫鋼、耐腐蝕鋼、不銹鋼和硬面堆焊用藥芯焊絲等。藥芯焊絲根據(jù)填充藥粉的不同，分為熔渣型藥芯焊絲和金屬粉型藥芯焊絲。熔渣型藥芯焊絲按照熔渣的堿度可分為鈦型（酸性渣）、鈦鈣型（中性或弱堿性渣）和堿性（堿性渣）藥芯焊絲。分類：125特點：鈦型藥芯焊絲焊縫成形好，適于全位置焊接，但是沖擊韌性、抗裂性稍差。堿性藥芯焊絲沖擊韌性、抗裂性好，而焊縫成形及焊接操作性差一些。鈦鈣型藥芯焊絲幾乎介于兩者之間。隨著藥芯焊絲的發(fā)展，新型的鈦型藥芯焊絲不僅焊接工藝性好，而且其熔敷金屬的擴散氫含量低，沖擊韌性優(yōu)異，鈦鈣型藥芯焊絲現(xiàn)在已很少使用。金屬粉型藥芯焊絲具有實芯焊絲的低渣性（渣產(chǎn)生量很少），良好的抗裂性等特點，并兼?zhèn)溻佇退幮竞附z良好的焊接操作性能，其焊接效率比鈦型藥芯焊絲還要高。國內(nèi)外根據(jù)藥芯焊絲的類型和熔滴過渡形式將藥芯焊絲大體歸納為四種基本類型：鈦型、堿性、金屬粉型和自保護型四種。特點：126藥芯生產(chǎn)：圖粉芯焊絲生產(chǎn)工藝流程藥芯生產(chǎn)：圖粉芯焊絲生產(chǎn)工藝流程127金屬粉芯焊絲課件1282．鈦型藥芯焊絲設(shè)計（1）鈦型藥芯焊絲渣系設(shè)計鈦型藥芯焊絲主要是用金紅石、硅酸鹽、鋁酸鹽造渣，屬于TiO2-SiO2渣系。2．鈦型藥芯焊絲設(shè)計（1）鈦型藥芯焊絲渣系設(shè)計129金紅石的主要成分為TiO2，它可調(diào)整熔渣的熔點和粘度。熔渣中，隨著TiO2含量的增加，熔渣的凝固溫度范圍減小，形成“短渣”，可適于全位置焊接。鈦是一種很好的穩(wěn)弧元素，它以金屬或礦物質(zhì)形式加到藥粉中，使電弧柔和。TiO2是非常穩(wěn)定的化合物，不易分解、不會增加焊縫的含氧量。當(dāng)TiO2同堿性氧化物共存時仍能使熔渣保持許多堿性渣的特點。常把鈦型藥芯