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1、焊接用焊丝的选用详细资料及选用表1 焊丝选用的要点 焊丝的选择要根据被焊钢材种类、焊接部件的质量发展要求、焊接施工条件（板 厚、坡口形状、焊接位置、焊接条件、焊后热处理及焊接操作等）、成本等综 合考虑。焊丝选用要考虑的顺序如下。 根据被焊结构的钢种选择焊丝 对于碳钢及低合金金高强钢，主要是按 “等强匹配”的原则，选择满足力学性能要求的焊丝。对于耐热钢和耐候钢， 主要是侧重考虑焊缝金属与母材化学成分的一致或相似，以满足对耐热性和耐 腐蚀性等方面的要求。 根据被焊部件的质量要求（特别是冲击韧性）选择焊丝 与焊接条件、 坡口形状、保护气体混合比等工艺条件有关，要在确保焊接接头性能的前提下， 选择达到最大
2、焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。 根据现场焊接位置 对应于被焊工件的板厚选择所使用的焊丝直径，确 定所使用的电流值，参考各生产厂的产品介绍资料及使用经验，选择适合于焊 接位置及使用电流的焊丝牌号。焊接工艺性能包括电弧稳定性、飞溅颗粒大小及数量、脱渣性、焊缝外观与 形状等。对于碳钢及低合金钢的焊接（特别是半自动焊），主要是根据焊接工 艺性能来选择焊接方法及焊接材料。采用实芯焊丝和药芯焊丝进行气体保护焊 的焊接工艺性能的对比见表 1。表 1 实芯焊丝和药芯焊丝气体保护焊的焊接工艺性能的对比焊接工艺性能实芯焊丝CO2 焊接，药芯焊丝CO2 焊接Ar+CO2 焊接熔渣型金属粉型操作平焊超薄板（ 2m
3、m） 薄板（ 6mm） 中板（ 6mm） 厚板（ 25mm）稍差 一般 良好 良好优 优 良好 良好稍差 优良好 良好稍差 优良好 良好难易横角焊单层 多层一般 一般良好 良好优 优良好 良好立焊向下 向下良好 良好优 良好优 优差差 稍稍焊缝外观平焊 横角焊立焊仰焊一般 稍差 一般 稍差优优优 良好优 优 优 优良好 良好 一般 稍差其他电弧稳定性 熔深 飞溅 脱渣性 咬边一般 优稍差优优 优 优优优 优 优 优 优优优优 稍差优稍2 实芯焊丝的选用（1）埋弧焊焊丝焊丝和焊剂是埋弧焊的消耗材料， 从碳素钢到高镍合金多种金属材料的焊接 都可以选用焊丝和焊剂配合进行埋弧焊
4、接。埋弧焊焊丝的选用既要考虑焊剂成 分的影响，又要考虑母材的影响。为了得到不同的焊缝成分和力学性能，可以 采用一种焊剂（主要是熔炼焊剂）与几种焊丝配合，也可以采用一种焊丝与几 种焊剂（主要是烧结焊剂）配合。对于给定的焊接结构，应根据钢种成分、对焊缝性能的要求及焊接工艺参数 的变化等进行综合分析之后，再决定所采用的焊丝和焊剂。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。 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。 中锰焊丝（如 H08MnA、H10MnS）i 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。 高锰焊丝（如 H1
5、0Mn2、H08Mn2S）i 用于低合金钢焊接。2）低合金高强钢用焊丝低合金高强钢用焊丝含 Mn 1%以上，含 Mo 0.3% 0.8%，如 H08MnMo、AH08M n2MoA，用于强度较高的低合金高强钢焊接。此外，根据低合金高强钢的成分及 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。强度级别 590MPa级的焊缝金属多采用 Mn-Mo系焊丝，如 H08MnMo、AH08Mn2 MoA、H10Mn2M等o 。强度级别 690780MPa级的焊缝多采用 Mn-Cr-Mo系、 Mn-N i-Mo 系或 Mn-Ni-Cr-Mo 系焊丝。当对焊缝韧性要求较高时， 可
6、采用含 Ni 的焊丝， 如 H08CrNi2MoA等。焊接强度级别 690MPa级以下的钢种时，可采用熔炼焊剂和 烧结焊剂。焊接强度级别 780MPa级高强度钢时，为了得到高韧性，除了选用适 当的焊丝，最好采用烧结焊剂。埋弧焊实芯焊丝的力学性能、特点和用途见表 2表 2 埋弧焊实芯焊丝的力学性能、特点和用途焊丝牌 号直径 /mm特点和用途熔敷金属力学性能抗拉强度b/MPa屈服强度 S /MPa伸长率5 / %冲击功 AkV / JH08A2.0 5.0低碳结构钢焊丝 , 在埋弧焊中用量最大 , 配合焊 剂 HJ430HJ431HJ433 等焊接 . 用于低碳钢及某 些低合金钢 （ 如 16Mn
7、）结构27(0)H08MnA2.0 5.8碳素钢焊丝 , 配合焊剂进行埋弧焊 , 焊缝金属具 有优良的力学性能。用于碳钢和相应强度级别的 低合金钢（如 16Mn等）锅炉、压力容器的埋弧焊27(0)H10Mn22.0 5.8镀铜的埋弧焊焊丝，配合焊剂 HJ130、 HJ330、 HJ350焊接，焊缝金属具有优良的力学性能。用 于碳钢及低合金钢（如 16Mn、14MnNb等）焊接结 构的埋弧焊H10MnS i2.0 5.0镀铜焊丝，配用相应的焊剂可获得力学性能良 好的焊缝金属， 焊接效率高， 焊接质量稳定可靠。 用于焊接重要的低碳钢
8、和低合金钢结构27(0)HYD0473.0 5.0配用焊剂 HJ107 的堆焊焊丝，熔敷金属具有良 好的抗挤压磨粒磨损能力，抗裂性能优良，冷焊 无裂纹。焊丝表面无缝，可镀铜处理，焊接操作 简单，电弧稳定，抗网压波动能力强、工艺性能 良好。常用于辊压机挤压辊表面的堆焊3）不锈钢用焊丝不锈钢焊接时，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；焊接超低碳不锈钢时，应采用相应的超低 碳焊丝，如 H00Cr19Ni9 等。焊
9、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。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。（2）气体保护焊用焊丝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 焊时焊接线能量小，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
10、气中加 入适量 O2或 CO2，即成为 MAG方法。焊接低合金钢时，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 A r+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脱氧元素的含量， 其他成分可以与母材一致， 也可以有若干差别。 焊接高强钢时，焊缝中 C 的含量通常低于母材， Mn的含量则明显高于母材，这 不仅为了脱氧，也是焊缝合金成分的要求。为了改善低温冲击韧性，焊缝中的 S
14、 -铸铁焊丝 镍及镍合金焊丝1）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。铜及铜合金焊丝的类型及化学成分见表 5。常用铜及铜合金焊丝的牌号、型号及用途见表 6表 5 铜及铜合金焊丝的类型及化学成分类型型号化学成分/ %CuZnSnSiMnNiFePPbAlTiS其他元素总量铜HSCu98.01.00.50.50.150.020.010.05HSCuZn-157.0
17、气体保护焊时 作填充材料。 也适用于钎焊铜、 铜合金、 铜镍 合金HS221HSCuZn-3锡黄铜焊丝Cu60,Sn1,Si0.3, 余为 Zn890黄铜氧- 乙炔气焊及碳弧焊时作填充材料。 也广泛应用于钎焊铜、 钢、 铜镍合金、 灰口铸 铁以及镶嵌硬质合金刀具等HS222HSCuZn-2铁黄铜焊丝Cu58,Sn0.9,Si0.1,Fe0.8,余为 Zn860黄铜氧- 乙炔气焊及碳弧焊时作填充材料。 也可用于钎焊铜、 钢、 铜镍合金、灰口铸铁以 及镶嵌硬质合金刀具等HS224HSCuZn-4硅黄铜焊丝Cu62,Si0.5, 余为 Zn905黄铜氧- 乙炔气焊及碳弧焊时作填充材料。也可用于钎焊铜
18、、铜镍、灰口铸铁等2）铝及铝合金焊丝铝及铝合金焊丝广泛应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、对接头抗裂性能、力学性能及耐蚀性等方面的要求考虑。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丝，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，这时焊丝的成分应与母材差别很大。铝及铝合金焊丝的类型及化学成分见表 7。常用铝及铝合金焊丝的万分 及用途见表 8表 7 铝及铝合金焊丝的类型及化学成分化学成分 / %类型型号SiFeCuMnMgCrZnTiVZrAl其他元素总量SAl-1Fe+Si1
21、金以外的铝合金 , 特别是易产生 热裂纹的热处理强化铝合金HS321（丝 321）Mn1.0 1.6,Si 0.6,Fe0.7,Al 余量643654焊接铝锰及其他铝合金HS331（丝 331）Mg4.75.7,Mn0.2 0.6, Si 0.4,Fe 0.4, Ti0.05 0.2,Al 余量638660焊接铝镁合金和铝锌镁合金 , 补焊铝镁合金铸 件3）铸铁焊丝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，而且热量不集中，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
24、丝的牌号（ HS4）及化学成分是 根据焊接材料产品样本编入，没有牌号的为非标准焊丝。表 10 常用铸铁气焊焊丝的成分及用途牌号型号化学成分 / %用途HS401RZC-2C3.0 4.2,Si2.8 3.6,Mn0.3 0.8焊补灰口铸铁铸件 , 如某些灰口铸铁机件的修复和农具 的焊补、堆焊，价格低廉HS402RZCQ-2C3.8 4.2,Si3.0 3.6,Mn0.5 0.8,RE0.08 0.15用于球墨铸铁件焊补及堆焊4）堆焊焊丝目前生产的堆焊用硬质合金焊丝主要有两类：高铬合金铸铁钉索尔玛依特）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
25、高，耐磨性好。而钴基合金则在 650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， 因此应用较广泛。常用硬质合金堆焊焊丝的成分、特点及用途见表 11。表 11 常用硬质合金堆焊焊线的成分、特点及用途牌号名称化学成分 /%堆焊层常温硬度 HRC主要特点及用途HS101高铬铸铁堆焊焊丝C2.53.3,Cr25 31,Ni3 5,Si2. 8 4.2, Fe 余量4854堆焊层具有优良的抗氧化和耐气
26、蚀性能， 硬度高，耐磨性好， 但工作温度不宜超过 500 ，否则硬度降低。用于堆焊要求耐 磨损、抗氧化或耐气蚀的场合， 如铲斗齿、 泵套、 柴油机气门、 排气叶片等、HS103高铬铸铁堆焊焊丝C34,Cr25 32,Co4 6, B0.5 1.0, Fe 余量5864堆焊层具有优良的抗氧化性，硬度高，耐磨性好，但抗冲击 性能差，难以进行切削加工，只能研磨。用于要求强烈耐磨损 的场合，如牙轮钻头小轴、煤孔挖掘机、破碎机辊、泵框筒、 混合叶片等堆焊HS111钴基堆焊焊丝（相当于 AWSRCoCr-）AC0.91.4, Cr2632, W3.5 6.0,Fe2.0,Co 余量40 45Co-Cr-W
27、 合金中 C 和 W含量最低、韧性最好的一种，能承受 冷热条件下的冲击，裂纹倾向小，有良好的耐蚀、耐热和耐磨 性。用于要求在高温工作时能保持良好的耐磨性及耐蚀性的场 合，如高温高压阀门、热剪切刀刃、热锻模等的堆焊HS112钴基堆焊焊丝（相当于 AWSRCoCr-）BC1.21.7,Cr2632,W7 9.5,Fe2.0,Co 余量45 50在 Co-Cr-W 合金中具有中等硬度， 耐磨性比 HS111好，但塑 性稍差。具有良好的耐蚀、耐热及耐磨损性能，在650高温下仍能保持这些性能。用于高温高压阀门、内燃机阀、化纤剪 刀刃口、高压泵轴套和内衬筒套、热轧辊等的堆焊HS113钴基堆焊焊丝C2.53
28、.0,Cr2733,W15 19,Fe2.0,Co 余量55 60堆焊层硬度高，耐磨性非常好，但抗冲击性较差，堆焊时产 生裂纹倾向大。具有良好的耐、耐热及耐磨性能，在650高温下仍能保持这些性能。 主要用于牙轮钻头轴承、 锅炉的放置 旋转叶片、粉碎机刃口、螺旋送料机等磨损部件的堆焊HS114钴基堆焊焊丝C2.43.0,Cr2733,52高碳 Co-Cr-W 合金堆焊焊线，耐磨性、耐蚀性好，但抗冲击 韧性差。主要用于高温工作的燃气轮机、 飞机发动机涡轮叶片、W11 14,Fe2.0,Co 余量牙轮钻头轴承、锅炉旋转叶片等磨损部件的堆焊HS115钴基堆焊焊丝（相当于 AWSSRCoCr-）EC0.
29、15 0.35,Cr25.5 29, Mo5 6,Ni1.75 3.25,Co 余量27用 Mo强化的低碳 Cr-Mo 焊丝，耐高温腐蚀、耐冲击性及高 温强度好。用于各种阀门、阀座、水轮机叶片、铸模及挤压模 的堆焊HS116钴基堆焊焊丝（相当于 AWSRCoCr-）CC0.70 1.20, Cr3034,W12.5 15.5, Co余量46 50堆焊层有较高的耐磨性和高温强度，但韧性较差。在硫酸、 磷酸、 硝酸条件下有较好的耐蚀性。 用于铜基及铝基合金的热 压模等堆焊HS117钴基堆焊焊丝C2.30 2.60, Cr3134,W16 18,Co 余量53堆焊层有较强的耐磨料磨损及抵抗腐蚀能力，在8
30、00高温也能保持这些特性。用于泵的套筒和旋转密封环、磨损面板等3 药芯焊丝的选用 药芯焊丝的焊接具有工艺性能好、焊缝质量好、对钢材的适应性强等优点， 有着广阔的应用前景。药芯焊丝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 C O2和 Ar+CO2两种，前者用于普通结构，后者用于重要结构。药芯焊丝适于自动 或半自动焊接，直流或交流电流均可。（1）低碳钢及高强钢用药芯焊丝 低碳钢及高强钢用药芯焊丝的品种多、用量大，大多数为钛型渣系，焊接 工艺性好，焊接生产率高，大多数都用在造船、桥梁、建筑、车辆制造等部门。低 碳钢及低合金高强钢用药芯
31、，焊丝品种较多（见表 14），从焊缝强度级别上看， 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 不锈钢药芯焊丝具有工艺性能好、力学性能稳定、生产效率高等特点，国 外近年来应用于石化、能承受压力的容器、造船和工程机械等行业。目前不锈钢药芯焊 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 0.8mm、 1.2mm、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 CO
32、2，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，对于加工制造。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。常用的药芯焊丝 CO2 堆焊和药芯焊丝埋弧堆焊方法如下。细丝 CO2药芯焊丝堆焊 焊接效率高，生产效率为手弧焊的 34 倍；而 且，焊接工艺性
33、能优良，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，多用于合金成分不太高的堆焊层。药芯焊丝埋弧堆焊采用大直径（ 3.2 、 4.0 ）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，其合金含量可在 14% 20%之间变化，以便得到 不同的使用要求。该法大多数都用在堆焊轧制辊、送进辊、连铸辊等耐磨耐蚀部件。（4）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 优于其他气体保护焊，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。 自保护焊丝目前大多数都用在低碳钢焊接结构，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。
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