焊接材料培训ppt课件.ppt

焊接材料,修造公司焊工培训,二0一三年十月,目录,焊条,2,焊丝与焊剂,3,我国焊接材料现状,1,焊接用保护气体,4,钨（电）极,5,1 我国焊接材料现状,目前，我国正处于工业化发展中期，前几十年的工作重点是工业化建设。跨 入21世纪，伴随着经济建设的进程，我国城市化建设的步伐逐渐加快。焊接结构 的广泛应用，焊接用钢的高强化、轻量化、高纯洁净化、细晶微合金化的发展， 推动了焊接材料向高强、高韧、低硫磷、节能环保、高效自动化方向发展。 我国粗钢及焊接材料产量连续16年居世界首位。2012年，我国粗钢产量达7.17亿吨(2013年上半年粗钢产量3.9亿吨），约占世 界总产量1/2（全世界2012年粗钢产量15.5亿吨）；焊接材料产量占世界总产量1/2以上。中国已成为世界最大的 焊接材料研发、生产、销售和使用基地，焊接材料及焊接技术在中国具有广阔的 发展前景。,1.1 电焊条行业的发展现状,20世纪科学技术的杰出成就，奠定了现代焊接技术的基础。从光焊条到20世 纪20年代薄药皮焊条的出现，到30年代后期厚药皮焊条的发展至今，焊条已经过 了几次大的技术飞跃。国内焊条的生产与制备技术自20世纪50年代以来，经过60 年发展，目前已占全球产量近70%，成为焊条生产大国。近10年来，由于我国市 场不断扩大，对高品质、多品种焊条的需求不断提升，国外焊接材料生产企业大 举进入国内建厂，中国已成为全球最大的焊条生产制造基地。,1.2 电焊条产品结构及国内外对比,虽然近年我国焊接自动化发展速度迅猛，但国内电焊条产量占焊材总产量的比 例仍近50%，而美国、欧洲和日本等发达国家和地区的电焊条产量已不足20%。酸性碳钢焊条仍占绝对优势，比例高达87.9%。而日本碳钢焊条的比例，2008年仅占电焊条总量的66.7%。,1.3 电焊条新产品技术的发展动态,随着我国工业化水平的不断提高，钢材性能有长足进步，各类装备呈现大型 化、高参数化、轻量化的发展趋势。在促进钢铁材料技术进步的同时，也极大推 动了焊接材料产业技术的发展，促进了焊条新产品的研制和品质升级。,高强高韧性焊条 强度600-1000MPa级的超低氢高韧性焊条系列产品，其熔敷金属的塑 韧性水平、扩散氢含量和纯净度达到国外先进水平。且产品已成功用于重大军事 工程、奥运鸟巢工程、三峡工程和工程机械、矿山机械的焊接。,新型耐热钢焊条 其熔敷金属高温抗蠕变和焊接工艺性能与国外产品性能相当， 已具备了超临界、超超临界机组金属结构焊接的配套能力。新型不锈钢焊条 双相不锈钢、超级双相不锈钢、控氮不锈钢、高温耐热不锈钢、超低碳不锈钢和高温耐热不锈钢等新型焊条。,耐火耐候高性能高层建筑钢用焊条 美国911事件世贸大楼着火倒塌，警醒人们对提高高层建筑用钢耐火性能的关 注。 武钢自主开发了具有国际领先水平的高性能WGJ510C2耐火耐候钢，填补了 国内空白。相关厂家也开发出WGJ510C2钢配套的焊条，并应用于大型高层建筑 钢结构。,管线钢焊条 用于我国的管线焊接工程。大型原油储罐高强钢焊条 为确立国家石油战略储备基地的建设，国家发改委组织国内主要钢铁企业和 焊材企业进行技术攻关。目前10万立方及以上大型原油储罐建造用高强钢焊条已 实现国产化，并且批量出口。,抗氢钢焊接材料 国 内开发的抗氢钢焊条已大量用于高含硫气田开发与石油化工装置。深冷工程焊接材料 3.5Ni钢和9Ni钢焊条 铁道车辆用焊接材料,1.4 我国电焊条产业存在差距,国内企业产品品质的差距主要在外观质量方面，表现为焊条外表粗糙、印字 不清晰；焊接工艺性能方面，镍基、不锈钢等特种焊条成型不够好，抗裂性能不 够高；理化性能方面，高强度钢焊条大线能量条件下低温冲击韧性储备不足、屈 服强度保证值范围较小，硫磷等杂质元素偏高；铬钼系耐热钢回火脆性敏化元素 含量高，品种单一、产品细分不够，超低碳不锈钢C含量及P含量过高、抗裂性存 在差距；铁素体不锈钢产品技术上仍需突破，抗裂性和塑韧性尚待改善。,1.5 气保焊实心焊丝的现状,从20世纪90年代以来，美国、欧洲、日本的气保焊实心焊丝使用比例一 直居各类焊材之首，占35%50%。近年来，我国气保焊用实心焊丝的产能和产 量不断增长、质量持续改善、品种日渐增加。 我国气保焊用实心焊丝近10年的产量持续增长，年平均增长率在30%以上，占全部焊材的比例由10%提高到30%，表明我国 焊接机械化、自动化率在不断提高。,1.5.1 气保焊实心焊丝存在的问题,我国生产的气体保护焊实心焊丝品种较少。整体上看，特别是“耐热 钢”及“低碳钢及490MPa高强钢”的品种远远少于日本神钢。国 内生产的大部分只是用于焊接1Cr-0.5Mo、2.25Cr-1Mo钢的焊丝，特种耐热钢 焊丝主要依赖进口。 在低碳钢及490MPa高强钢实心焊丝方面，国外开发了许多具有不同用 途及特点的MIG焊丝：在高电流区电弧稳定性好、电弧柔和的焊丝；在低电 流区电弧稳定，可用于全位置薄板焊接的焊丝；含Mn、Si量较高，适用于建 筑结构厚板大线能量的焊接工艺，也能获得高强度和韧性的焊丝；专门焊接薄 板，其最小厚度仅为0.6mm的焊丝；低飞溅、耐凹坑及耐气孔性良好、用于焊 接镀锌板的焊丝；具有高的冲击韧性，适用于焊接低温用铝镇静钢的焊丝； 用于机器人焊接的、具有不同焊渣量的焊丝。,突出的问题在于，我国 实心焊丝生产企业多数为金属制品的加工企业，由于自身不能提供焊丝盘元，所 以焊丝品种受到钢厂制约。同时，多数企业的科研能力还有待提高。要想从根本 上解决高纯度优质焊丝的供应和焊丝品种的多样化，焊丝生产企业需要进一步与 提供焊丝盘元的钢厂形成战略合作关系，同时与大学和科研院所形成良好协作关 系，这是焊材行业发展急需解决的问题。,焊接材料,焊接材料是焊接时使用的形成熔敷金属的填充材料、保护熔融金属不受氧化氮化的保护材料、协助熔融金属凝固成形的衬垫材料等等。包括焊条、焊丝、电极、焊剂、气体、衬垫等。,2 焊条,2.1 焊条概述,焊条由焊芯和药皮组成。手工焊条电弧焊时，焊条焊芯既是电极，又是填充金属。,机械保护作用 冶金处理作用 改善工艺性能,2.2 药皮作用,药皮原料起的作用,稳弧剂 :改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性，原材料为易电离或电离势低的物质。如：K2CO3、CaCO3大理石、长石、钾水玻璃造渣剂：造成具有一定物理性能、化学性能的熔渣，起到保护作用和改善焊缝成型。如：钛铁矿、金红石、萤石、长石等。 造气剂：造气保护 ,有机物、碳酸盐.有机物如：木粉、淀粉、析出气体CO、H，碳酸盐析出气体CO2，高温时产生CO。,脱氧剂：降低药皮中或熔渣的氧化性和脱除金属中的氧。铁合金：锰铁、钛铁、硅铁、Re等。合金剂：使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分。合金、纯金属、一般Mn-Fe、Si-Fe要纯化发醇加高锰酸钾纯化 。粘结剂：将涂料牢固的粘在焊芯上，参加冶金反应，如钠水玻璃、钾水玻璃与钠水玻璃混合。增塑剂：便于用机器压制焊条，额外加入一些能改善涂料塑性或滑润性物质。如云母、白泥、滑石等。,根据药皮主要组成物的不同，目前国产焊条的药皮可分为以下8种类型：（1）氧化钛型 （2）钛钙型 （3）钛铁矿型 （4）氧化铁型 （5）纤维素型 （6）低氢型 （7）石墨型 （8）盐基型,2.3 焊条的分类,按用途可将焊条分为10类：（1）低碳钢和低合金钢焊条 主要用于焊接低碳钢和低合金结构钢。（2）钼和铬钼耐热钢焊条 主要用于焊接珠光体耐热钢。（3）不锈钢焊条 主要用于焊接不锈钢和热强钢。（4）堆焊焊条 用于堆焊以获得耐磨或耐蚀及红硬性堆焊层的焊条。（5）低温钢焊条 用于各种低温条件下工作的结构焊接，其熔敷金属具有所要求的低温工作能力。,（6）铸铁焊条 用于铸铁焊补。（7）镍及镍合金焊条 用于焊接镍及其合金，也可用于堆焊、焊补铸铁、异种金属焊接等。（8）铜及铜合金焊条 用于焊接铜及其合金、异种金属、铸铁等。（9）铝及铝合金焊条 用于焊接铝及其合金。（10）特殊用途焊条 用于水下焊接或切割等用途的焊条。,按熔渣的碱度分在实际生产中通常按熔渣的碱度，将焊条分为酸性和碱性焊条（又称低氢型焊条）两类。,酸性焊条和碱性焊条的特性,（1）酸性焊条的工艺性能好，对水、锈、油污不敏感，焊接烟尘小，但机械性能不好。（2）碱性焊条的工艺性能不好，对水、锈、油污敏感，焊接烟尘大，但机械性能好。,酸性焊条和碱性焊条的区别,按性能特征分主要有低尘低毒焊条，超低氢焊条，立向下焊条，底层焊条，水下焊条，重力焊条及躺焊焊条等。,焊条的型号是国家标准规定的，其含义包括药皮类型、合金类型、强度、适用焊接电源等等，其分类很细。焊条牌号是生产企业制定的相对比较通用的叫法。如焊条型号E4303对应的牌号是J422,2.4 焊条的牌号和型号,焊条型号及牌号对照表,2.5 结构钢焊条含义举例,结构钢焊条强度等级,焊条药皮类型及电源种类,2.6 钼和铬钼耐热钢焊条,钼和铬钼耐热钢焊条主要化学成分（质量分数）组成等级,2.7 不锈钢焊条,不锈钢焊条主要化学成分（质量分数）组成等级,2.8 低温钢焊条,低温钢焊条焊条工作温度等级,2.9 有色金属焊条,2.10 铸铁焊条,2.11 特殊用途焊条牌号编制,焊条型号及其特性,1、碳钢焊条 E 43 1 5 表示焊条药皮为低氢钠型，采用直流反接焊接 表示焊条适用于全位置焊接表示熔敷金属抗拉强度 最小值420MPa表示焊条,2、低合金钢焊条（1）低合金钢焊条型号划分 低合金钢焊条型号，是按熔敷金属力学性能、化学成份、药皮类型、焊接位置和电流种类划分的，。低合金钢焊条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份分类代号，并以短划“-”与前面数字分开，若还具有附加化学成份时，附加化学成份直接用元素符号表示，并以短划“-”与前面后缀字母分开。对于E50-、E55-、E60-型低氢焊条的熔敷金属化学成份分类后缀字母或附加化学成份后面加字母“R”时，表示耐吸潮焊条。,碳钢及低合金钢焊条型号划分,3、不锈钢焊条（1）不锈钢焊条型号是根据熔敷金属化学成分、药皮类型、焊接位置及焊接电流种类划分的；焊条型号编制方法为：字母“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，如有特殊要求的化学成分，该化学成分用元素符号表示放在数字的后面。短划“-”后面的两位数字表示焊条药皮类型、焊接位置及焊接电流种类。,E X X X - X X,表示药皮类型、适用焊接位置及电流种类,如有特殊要求的化学成分一般用该元素符号或代号（如H、L）放在数字后面,表示熔敷金属化学成分分类代号,表示焊条,不锈钢焊条焊接电流及焊接位置,2.12 焊条的选用原则,焊条的种类很多，应用范围不同，正确选用焊条，对焊接质量、劳动生产率和产品成本都有影响，为了正确选用焊条，可参考以下几个基本原则。,1等强度原则 对于承受静载或一般载荷的工件或结构，通常在同种钢焊接时选用抗拉强度与母材相等的焊条，这就是等强度原则。在异种钢焊接时，则按强度低的一侧钢材选用。例如，20钢抗拉强度在400MPa左右，可选用E43系列的焊条。,2等同性原则 焊接在特殊环境下工作的工件或结构，如要求耐磨、耐腐蚀、在高温或低温下具有较高的力学性能，则应选用能保证熔敷金属的性能与母材相同或相近似的焊条，这就是等同性原则。例如，焊接不锈钢时，应选用不锈钢焊条。,3等条件原则 根据工件或焊接结构的工作条件和特点选择焊条。例如，焊接需承受动载或冲击载荷的工件，应选用熔敷金属冲击韧度较高的低氢型碱性焊条；反之，焊接一般结构时，应选用酸性焊条。,2.13 焊条的管理与使用,（一）焊条的储存与保管（1）焊条应在干燥与通风良好的室内仓库中存放。焊条储存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，并应保持整洁。库内应设置温度计和湿度计。对低氢型焊条室内温度不得低于5，相对湿度低于60%。（2）库内的焊条应存放在架子上，架子离地面高度不小于300mm，离墙壁距离不小于300mm，架下应放置干燥剂，严防焊条受潮。特种焊条储存与保管应高于一般性焊条，特种焊条应堆放在专用仓库或指定区域。,（3）焊条入库前，应首先检查入库通知单（生产厂库房）或生产厂的质量证明书（用户库房），按种类、牌号、批次、规格、入库时间等分类堆放。每垛应有明确标注，避免混乱。（4）对于受潮、药皮变色、焊芯有锈迹的焊条，须经再烘干后进行质量评定。在各项性能指标满足要求后，方可入库，否则不准入库。（5）一般焊条一次出库量不得超过2天的用量，已经出库的焊条，焊工必须保管好。,（6）一般情况下，储存时间1年以上的焊条，应提请质检部门进行复验。复验合格后，方可发放。否则不准按合格品发放使用，应报请主管部门及时处理。（7）仓库管理人员应做到账、物、卡相符，防止焊条错存、错发、错用，造成质量事故。一般情况下做到先入库，先发放。库管人员还应熟知焊条的一般性能和要求，定期查看所管理的焊条有无受潮、污损等情况，在储存中发现焊条质量问题应及时报告有关部门，妥善处理解决。,（二）焊条的使用,（1）焊条使用前，如焊条说明书无特殊规定时，一般应进行烘焙。但酸性焊条可根据受潮的具体情况，确定使用前是否烘干，如需烘干，取70150，最高不超过250，保温11.5h；碱性焊条取350400，保温12h。烘干后的碱性低氢焊条应放在的保温箱（筒）内，随用随取，使用时注意保持干燥。若焊条说明书有特殊规定的，按说明书要求办理。,（2）一般低氢型焊条在常温下超过4h时，应重新烘干。重复烘干次数不宜超过3次，以免药皮变质（如铁合金氧化等）、开裂，影响焊接质量。（3）烘干焊条时，焊条不应成垛或成捆的堆放，应铺放成层状，每层焊条的堆放不应太厚（一般为13层），避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。禁止将焊条突然放进高温炉内或从高温炉中突然取出冷却，以防焊条因骤冷、骤热、急冷而产生药皮开裂、脱皮等现象，不同牌号的焊条不能混在同一烘干箱内烘干。,（4）焊条烘干时应作记录，记录上应有牌号、批号、温度和时间等内容。在焊条烘干期间，应有专门负责的技术人员对操作过程进行检查和核对，对每批焊条不得少于1次，并在操作记录上签名。（5）露天操作隔夜时，应在低温烘箱中恒温保管，不允许露天存放，否则次日使用前还要重新烘干。,3 焊丝与焊剂,3.1 焊剂的类型,焊剂和焊丝都是埋弧焊，电渣焊时使用的焊接材料。焊剂相当于焊条药皮，焊丝相当于焊芯。埋弧焊、电渣焊多用于焊接钢，少数用于焊接有色金属。,钢用焊剂分类,. 按制造方法分类()熔炼焊剂 ()烧结焊剂 2. 按焊剂化学成分分类按氧化物性质分 (1)按SiO2含量分 (2)按MnO含量分 (3)按CaF2含量分,按SiO2含量分,a. 高硅焊剂：焊剂含SiO2 30%b. 中硅焊剂：焊剂含SiO2 1030c. 低硅焊剂：焊剂含SiO2 10%,按MnO含量分,a、高锰焊剂：含氧化锰MnO 30%b、中锰焊剂：含MnO 1530%c、低锰焊剂：含MnO 25%d、无锰焊剂：不加MnO ，焊剂中MnO是混入的杂质MnO 2%,按CaF2含量分,a、高氟焊剂：含CaF2 30%b、中氟焊剂：含CaF2 1030%c、低氟焊剂：含CaF2 10%,3.按焊剂化学性质分,(1)氧化性焊剂 (2)弱氧化性焊剂 (3)中性焊剂,(1)玻璃状焊剂 (2)结晶状焊剂 (3)浮石状焊剂,4.按焊剂颗粒结构分,焊剂的型号与牌号（一）焊剂的型号F 4 A 20 - H08A （1）字母“F”表示焊剂。（2）第一位数字表示焊丝-焊剂组合的熔敷金属抗拉强度的最小值415MPa， （3）第二位字母表示试件的热处理状态，“A”表示焊态，“P”表示焊后热处理状态。（4）第三位数字表示熔敷金属冲击吸收功不大于27J时的最低试验温度-20。（5）“-”后面表示焊丝的牌号。,（二）焊剂的牌号1熔炼焊剂牌号的编制方法（1）焊剂牌号前加“焊剂”或“HJ”以表示埋弧焊和电渣焊用熔炼型焊剂。（2）牌号中第一位数表示焊剂中氧化锰的平均含量， （3）牌号中第二位数字表示焊剂中二氧化硅、氟化钙的平均含量（4）牌号中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。（5）当同一牌号焊剂生产两种粒度时，在细粒度产品后加“细”或“X”字区别。,HJ X X X,牌号编号,焊剂类型（SiO2和CaF2含量）,焊剂类型（MnO含量),埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂,2烧结焊剂牌号的编制方法SJ 5 01（1）牌号前加字母“SJ”以表示烧结焊剂。（2）牌号中第一位数字1，2，6表示熔渣的渣系 （3）牌号第二、三位数字表示同一渣系类型中的不同品种，按01，02，09次序编排。,三、焊剂的选用 焊剂是埋弧焊重要的焊接材料，采用同样的焊丝以相同的焊接工艺配以不同牌号的焊剂，焊缝的性能会有较大的差别。焊剂选用的一般原则是：（1）焊接低碳钢、低合金钢 为保证焊缝具有良好的综合性能，可选用高锰高硅焊剂配合无锰、低锰焊丝，或用无锰、低锰、高硅焊剂配合含一定锰量的焊丝。（2）焊接低合金高强度钢 可选用碱度较高的低锰、中硅、中氟焊剂，以保证焊缝具有良好的韧性。（3）各类不锈钢 一般选用高碱度的无锰低硅焊剂，使用烧结焊剂效果更好。,四、焊剂的保管与使用焊剂不能受潮、污染和掺入杂物，并要保持其颗粒度。在保管和使用过程中要注意以下几点：（1）焊剂应贮存在干燥与通风良好的库房内，库内温度不得低于5，不能放在高温高湿度的环境中。（2）焊剂在使用前应按使用说明书规定的参数进行再烘干，酸性焊剂烘干温度为250保温2小时，碱性焊剂烘干温度为350400保温2小时，每日连续使用的焊剂中途可不用重复烘干，但不可放置长时间。,（3）未消耗或未熔化的焊剂可以多次反复使用，但不能被锈、氧化皮或其他外来物质污染，渣壳和碎粉也应清除。被油或其他物质污染的焊剂应报废。（4）焊剂的颗粒度小于0.1mm和大于2.5mm不能使用。因此在贮运和回收时，都应防止焊剂结块或粉化。,（5）焊接时，焊剂堆放高度与对焊接熔池表面的压力成正比。堆放过高，焊缝表面波纹粗大，凹凸不平，有“麻点”。一般使用玻璃状焊剂时，堆放高度以2545mm为宜，高速焊时宜堆放低些，但不能太低，否则电弧外露，焊缝表面变得粗糙。,3.2 焊丝,药芯焊丝,3.2.1 焊丝的分类,1.按照适用的焊接方法埋弧焊焊丝、CO2焊焊丝、钨极氩弧焊焊丝、自保焊焊丝及电渣焊焊丝2.按照适用的金属材料低碳钢、低合金钢焊丝、硬质合金堆焊焊丝，以及铝、铜与铸铁焊丝等,3.按照制造方法与焊丝形状 实芯焊丝 药芯焊丝,3.2.2 实芯焊丝的分类及特点,实芯焊丝是目前最常用的焊丝，由热轧线材经拉拔加工而成。为了防止焊丝生锈，须对焊丝（ 除不锈钢焊丝外 ）表面进行特殊处理。目前主要是镀铜处理，包括电镀、浸铜及化学镀铜处理等方法。实芯焊丝包括埋弧焊、电渣焊、CO2气体保护焊、氩弧焊、气焊以及堆焊用的焊丝。,3.2.3 药芯焊丝的分类及特点,我公司不常用，简单讲一下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。药芯焊丝粉剂的作用与焊条药皮相似。药芯焊丝可以制成盘状供应，易于实现机械化焊接。,1药芯焊丝的分类根据焊丝结构，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。,（1）按是否使用外加保护气体分类根据是否有保护气体，药芯焊丝可分为气体保护焊丝（有外加保护气）和自保护焊丝（无外加保护气）。气保护药芯焊丝的工艺性能和熔敷金属冲击性能比自保护的好，但自保护药芯焊丝抗风性强，更适合室外或高层结构现场使用。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。,（2）按药芯焊丝的横截面结构分类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。,药芯焊丝截面图,与实芯焊丝相比，药芯焊丝具有下列特点： （1）药芯焊丝具有比实芯焊丝更高的熔敷速度，特别是在全位置焊接场合，可使用大电流，提高了焊接效率；（2）电弧柔软，飞溅很少；（3）焊道外观平坦、美观；（4）烟尘发生量较多；（5）当产生焊渣时，必须清除。,二、焊丝的型号与牌号（一）实芯焊丝的型号1.常用合金钢、耐热钢和不锈钢实芯焊丝H 08 Mn2 Si A,优质品（S、P的质量分数均0.03%）,含硅量（ 1%）,含锰量（ 约为2%）,含碳量（约为0.08%）,焊丝（实芯）,（2）气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝,ER 55 - B2 - Mn,焊丝中含有锰元素,焊丝化学成分分类代号,焊丝,熔敷金属抗拉强度的最低值,（3）铸铁焊丝铸铁焊丝型号中的字母“R”表示焊丝，字母“Z”表示焊丝用于铸铁焊接，在“RZ”后用“C”（灰铸铁）、“CH”（合金铸铁）及“CQ”（球墨铸铁）来表示熔敷金属类型。故其焊丝型号为RZC、RZCH及RZCQ等。 （4）铜及铜合金焊丝铜及铜合金焊丝型号的表示方法为HS-，字母HS表示焊丝，其后以化学元素符号表示焊丝的主要组成元素，在短划“-”后的数字表示同一主要化学元素组成中的不同品种，如 HSCuZn-1，HSCuZn-2等。,（5）铝及铝合金焊丝铝及铝合金焊丝型号以“丝”字汉语拼音的第一个字母“S”表示，“S”后面用化学元素符号表示焊丝的主要合金组成，化学元素符号后的数字表示同类焊丝的不同品种，并用短划“-”与前面的元素符号分开。,（6）镍及镍合金焊丝镍及镍合金焊丝型号的表示方法为ERNi-，字母ER表示焊丝，ER后面的化学元素符号“Ni”表示为镍及镍合金焊丝，焊丝中的其他主要合金元素用化学元素符号表示，放在“Ni”的后面，短划“-”后面的数字表示同一类型合金中的不同品种。,2实芯焊丝牌号（1）除了碳钢和低合金钢气体保护焊焊丝外，实芯焊丝牌号的首位字母“H”表示焊接用实芯焊丝，后面的一位或二位数字表示含碳量，其他合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同：化学元素符号及其后的数字表示该元素的近似含量，牌号尾部标有“A”或“E”时，“A”表示硫、磷含量要求低的优质钢焊丝，“E”表示硫、磷含量要求特别低的特优质钢焊丝。,（2）碳钢和低合金钢气体保护焊用实芯焊丝的型号和牌号的对照见表,（二） 药芯焊丝的型号与牌号1药芯焊丝的型号（1）碳钢药芯焊丝的型号例如 E 50 1 T -1 M L型号中，字母“E”表示焊丝，“T”表示药芯焊丝，字母“E”后面的2位数字表示熔敷金属的力学性能。第3位数字表示推荐的焊接位置，其中“0”表示平焊和横焊位置，“1”表示全位置。短划后面的数字表示焊丝的类别特点。字母“M”表示保护气体为75%80%Ar+CO2，当无字母“M”时，表示保护气体为CO2或自保护类型。字母“L”表示焊丝熔敷金属的冲击性能，在-40时，其V型缺口冲击功不小于27J，无“L”时，表示焊丝熔敷金属的冲击性能符合一般要求。,（2）低合金钢药芯焊丝的型号根据GB/T174931998低合金钢药芯焊丝标准规定，低合金钢药芯焊丝型号根据其熔敷金属力学性能、焊接位置、焊丝类别特点（保护类型、电流类型、渣系特点等）及熔敷金属的化学成分进行划分。,例如 E 60 1 T 1- B3 字母“E”表示焊丝，“T”表示药芯焊丝，字母“E”后面的2位数字表示熔敷金属的力学性能，第3位数字表示推荐的焊接位置，其中“0”表示平焊和横焊位置，“1”表示全位置。字母“T”后的数字表示焊丝的渣系、保护类型及电流类型。短划“-”后面的字母及数字表示熔敷金属化学成分分类代号,（3）不锈钢药芯焊丝的型号根据GB/T178531999不锈钢药芯焊丝标准规定，不锈钢药芯焊丝型号根据其熔敷金属化学成分、焊接位置、保护气体及焊接电流种类来划分。,E 308 Mo T 1 - 3 字母“E”表示焊丝，若改用“R”，表示填充焊丝。后面的三位或四位数字表示焊丝熔敷金属化学成分分类代号；如有特殊要求的化学成分，将其元素符号附加在数字后面；此外，字母“L”表示碳含量较低，字母“H”表示碳含量较高。字母“T”表示药芯焊丝，字母“T”后面的一位数字表示焊接位置，“0”表示焊丝适于平焊和横焊，“1”表示焊丝适用于全位置。短划“-”后面的数字表示保护气体及焊接电流类型。,2药芯焊丝的牌号Y J 50 1 Ni - 1 （1）首位字母“Y”表示药芯焊丝。（2）第2位字母及其后的3位数字的含义与焊条牌号表示方法相同：2位字母表示该焊丝的主要用途，如“J”为结构钢，“R”为耐热钢，“D”为堆焊等；字母后面的3位数字中的前2位数字表示熔敷金属特性（力学性能或化学成分分类）；第3位数字表示渣系和电流种类，如“1”为金红石型，“2”为钛钙型，“7”为碱性渣系。,（3）当药芯焊丝有特殊性能和用途时，则在数字后面加注起主要作用的元素或表示主要用途的字母（一般不超过2个）。（4）短划“-”后的数字，表示焊接时的保护类型,保护类型的代号,三、焊丝的选用,焊丝选用要考虑的顺序如下：（1）根据被焊结构的钢种选择焊丝 对于碳钢及低合金高强钢，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等，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。,（2）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，选择达到最大焊接效率及降低焊接成本的焊接材料。,（3）根据现场焊接位置 对应于被焊接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。,4 焊接用保护气体,保护气体在焊接过程中保护金属熔滴、焊接熔池及焊接区高温金属，使其免受外界有害气体的侵袭。焊接用保护气体主要包括二氧化碳（CO2）、氩气（Ar）、氦气（He）、氧气（O2）和氢气（H2）。,焊接常用气体的主要特征和用途,（一）氩气的性质氩气（Ar）是一种无色、无味的单原子气体，相对原子质量为39.95。氩气的质量约为空气的1.4倍，因为氩气比空气重，使用时，不易飘浮散失，因此能在熔池上方形成一层较好的覆盖层，有利于保护作用。另外在用氩气保护焊接时，产生的烟雾较少，便于控制熔池和电弧。氩气是一种惰性气体，它既不与金属起化学反应，也不溶解于金属中。因此，可以避免焊缝金属中合金元素的烧损及由此带来的其他焊接缺陷，使得焊接冶金反应变得简单和容易控制。,4.1 氩气（Ar）,氩气的另一个应用特点是热导率小且是单原子气体，高温时不分解、不吸热，所以在氩气中燃烧的电弧热量损失较少。在氩气中，电弧一旦引燃，燃烧就很稳定。在各种保护气体中，氩弧的稳定性最好，即使在低压时也十分稳定。氩气对电弧的热收缩效应较小，加上氩弧的电位梯度和电流密度不大，即使氩弧长度稍有变化，也不会显著地改变电弧电压。因此电弧稳定，很适合于手工焊接。,（二）对氩气纯度的要求氩气是制氧时的副产品，是通过分馏液化空气制取的。因为氩气沸点介于氧、氮之间，因此，制取时会残留一定量的其他杂质。若杂质含量多，在焊接过程中不但影响对熔化金属的保护，而且易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷，并使钨极的烧损增加。按我国现行规定，氩气纯度应达到99.99%，才完全合乎焊接铝、钛等活泼金属的要求。,（三）氩气的储运氩气可在低于-184的温度下以液态形式储存和运输，但焊接时多使用瓶装氩气。氩气瓶外表涂成银灰色，并标以绿色“氩气”字样。目前，我国常用氩气瓶的容积为33L、40L、44L，在20以下，满瓶装氩气压力为15MPa。氩气瓶在使用中应直立放置，严禁敲击、碰撞等；瓶阀冻结时，不得用火烘烤；不得用电磁起重搬运机搬运氩气钢瓶；夏季使用要防止日光曝晒，瓶内气体不能用尽；装运时应戴好瓶帽，以免损坏接口螺纹。,4.2 二氧化碳（CO2）,（一）二氧化碳的性质二氧化碳（CO2）是一种无色、无味的多原子气体。来源广、成本低。CO2在标准状况下，相对密度为空气的1.5倍。由于它比空气重，因此能在熔池上方形成一层较好的保护层，防止空气进入熔池。CO2在电弧的高温作用下，将发生吸热分解反应。因此，CO2气体对电弧柱的冷却作用较强，产生的热缩效应也较强，电弧柱区窄，热量集中，焊接热影响区窄，焊接变形小，特别适用于焊接薄板。,CO2气体是一种氧化性气体，在电弧高温作用下，CO2将分解成CO和原子态氧。在电弧区中，约有40%60%左右的CO2气体分解，分解出的原子态氧具有强烈的氧化性，使金属氧化。因此，使用CO2气体要解决好对熔池金属的氧化问题。一般采用含有脱氧剂的焊丝来进行焊接。,（二）提高二氧化碳纯度的措施焊接用CO2气体必须有较高的纯度，一般要求不低于99.5%。液态CO2中可溶解质量分数为0.05%的水，多余的水则以自由状态沉于瓶底。这些水在焊接过程中随CO2一起挥发并混入CO2中，直接进入焊接区。因此水分是CO2气体中最主要的有害杂质。,如果使用的CO2气体水分含量较高、纯度偏低时，应该做提纯处理，经常采用的方法如下：（1）倒置排水 将新灌CO2气体钢瓶倒立静置12h，以便使瓶中自由状态的水沉积到瓶口部位，然后打开阀门放水23次，每次放水间隔30min，放水结束后，把钢瓶放正。,（2）正置放气 放水处理后的钢瓶在使用前先放气23min，因为上部的气体通常含有较多的空气和水分。（3）使用干燥器 可在CO2供气管路中串接过滤式干燥器，用以干燥含水较多的CO2气体。,（4）使用时注意瓶中的压力 CO2气体的纯度（体积分数）不得低于99.5，环境温度不变的情况下，只要瓶中存在着液态CO2，则液态CO2上方的气体压力就不会变化， CO2气体中的水分含量也是不变化的。但当液态CO2挥发完后，气体的压力将随着气体的消耗而下降。气体压力越低，水分挥发量越多，这将在焊缝中形成气孔。所以当瓶中气体压力隆低到0.98MPa时，不得再继续使用。,（三）二氧化碳的储运焊接用CO2气体是采用瓶装的液态CO2汽化而来的。使用液态CO2很经济、方便。容量为40L的标准钢瓶可灌入25的液态CO2，占容积的80%。标准状况下，1液态CO2可汽化成509L的气态CO2，满瓶压力约为4.96.86MPa，瓶内压力随外界温度升高而增大。因此，CO2气瓶严禁靠近热源，并防止烈日曝晒，以免压力增大而发生爆炸危险。CO2气瓶也是钢质圆柱形的高压容器，其外表涂成黑色，并标有黄色“液态二氧化碳”字样。CO2气瓶使用时应直立放置，严禁敲击、碰撞等。气瓶出厂时应戴好瓶帽。,4.3 氦气（He）,（一）氦气的性质氦气也是一种无色、无味的惰性气体，与氩气一样也不和其他元素组成化合物，不易溶于其他金属，是一种单原子气体，沸点-269。氦气的电离电位很高，焊接时引弧困难。与氩气相比它的热导率较大，在相同的焊接电流和电弧强度下电弧电压高，电弧温度高，因此母材输入热量大，焊接速度快，弧柱细而集中，焊缝有较大的熔透率。这是利用氦气进行电弧焊的主要优点，但电弧相对稳定性差于氩弧焊。,（二）焊接用氦气的纯度作为焊接用保护气体，一般要求氦气的纯度为99.9999.999，此外还与被焊母材的种类、成分、性能及对焊接接头的质量要求有关。一般情况下，焊接活泼金属时，为防止金属在焊接过程中氧化、氮化，降低焊接接头质量，应选用高纯度氦气。,5钨极,钨极是钨极氩弧焊的电极材料，起传导电流、引燃电弧和维持电弧正常燃烧的作用，对电弧的稳定性和焊接质量有很大的影响。钨的熔点为3400，是熔点最高的金属。钨在高温时有强烈的电子发射能力，是迄今为止最好的一种非熔化极材料。在钨电极中加入微量稀土元素钍、铈、锆等氧化物后，逸出功显著降低，载流能力明显提高。,钨极种类及化学成分,常用钨极端头形状与电流关系,