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各类焊丝


1.3

焊丝

1.3.1 焊丝分类 .3.1 按制造方法可分为实芯焊丝和药芯焊丝两大类,其中药芯焊丝又可分为气保护和自保护两种。 按焊接工艺方法可分为埋弧焊焊丝、气保焊焊丝、电渣焊丝、堆焊焊丝和气焊焊丝等。 按被焊材料的性质又可分为碳钢焊丝、低合金钢焊丝、不锈钢焊丝、铸铁焊丝和有色金属 焊丝等。

埋弧焊、电渣焊 实

芯焊丝 气体保护焊 焊丝 自保护焊 埋弧焊 药芯焊丝 气体保护焊(CO2 焊,Ar+CO2 焊) 惰性气体保护焊(TIG,MIG) 活性气体保护焊(MAG)

自保护焊 1.3.2 实芯焊丝 .3.2 实芯焊丝是热轧线材经拉拔加工而成的。产量大而合金元素含量少的碳钢及低合金钢线材 ,常采 用转炉冶炼;产量小而合金元素含量多的线材多采用电炉冶炼 ,分别经开坯、轧制而成。为了防止焊 丝生锈,除不锈钢焊丝外都要进行表面处理。目前主要是镀铜处理,包括电镀、浸铜及化学镀铜等方法。 不同的焊接方法应采用不同直径的焊丝。埋弧焊时电流大,要采用粗焊丝,焊丝直径在 2.4~6.4mm;气保 焊时,为了得到良好的保护效果,要采用细焊丝,直径多为 0.8~1.6mm。 1.埋弧焊用焊丝 埋弧焊接时,焊缝成分和性能主要是由焊丝和焊剂共同决定的。另外,埋弧焊接时焊接电流大,熔深 大,母材熔合比高,母材成分的影响也大,所以焊接规范变化时,也会给焊缝成分和性能带来较大影响。 埋 弧焊焊丝的选择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,可以采用 一种焊剂(主要是熔炼焊剂)与几种焊丝配合 F 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、对焊缝性能的要求指标及焊接规范大小的变化等进行综合分 析之后,再决定所采用的焊丝和焊剂。 低碳钢用焊丝 由于焊缝中合金成分不多,故可采用焊丝渗合金,也可采用焊剂渗合金。通过焊剂 向焊缝中过渡时,有利于改善焊缝的抗热裂纹能力和抗气孔性能;通过焊丝向焊缝中过渡时,有利于提 高焊缝的低温韧性。焊接低碳钢时多采用低碳焊丝(H08A 等),当母材含碳量较高或强度要求较高、而 对焊缝韧性要求不高时,也可采用含碳量较高的焊丝,如 H15A 或 H15Mn 等。 高强度钢用焊丝 根据对焊缝强度级别和韧性的要求,分别采用不同成分的焊丝。 590MPa 级的焊 缝多采用 Mn-Mo 系焊丝,如 H08MnMoA、H08Mn2MoA、Hl0MnSiMoTi、H10Mn2Mo 等 ; 690~780 MPa 级的焊缝多采用 Mn-Cr-Mo 系、Mn-Ni-Mo 系或 Mn-Ni,Cr-Mo 系焊丝。当对焊缝韧性要求较高时,往 往采用含 Ni 的焊丝成分系统,如 H08CrNi2MoA 等。焊接 690 MPa 级以下的钢种时,可采用熔炼型焊 剂和烧结型焊剂;焊接 780 MPa 级高强度钢时,为了得到高的韧性,最好采用烧结型焊剂。因为熔炼型 焊剂碱度较低,为提高韧性应提高焊剂碱度,但又会导致焊接工艺性能明显变坏,故熔炼型焊剂的应用 受到限制。 Cr-Mo 耐热钢用焊丝 为保证焊缝成分与母材相接近,焊接 Cr-Mo 钢时多采用 Cr-Mo 系统的焊 丝, 如焊接 1Cr-1/2Mo、21/4Cr-1Mo、5Cr-1/2Mo 钢时, 可分别采用 H08CrMoA、H08Cr2MoA 和 H1Cr5Mo 焊丝,所用的焊剂通常为熔炼型焊剂。为了降低焊缝金属的回火脆性,已研制出了降低焊缝含 P 量的熔 炼型焊剂和烧结型焊剂,同时严格限制焊丝中的 P、S、Sn、Sb 等有害杂质的含量。
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低温钢用焊丝 埋弧焊焊接低温钢的主要困难是如何保证低温韧性。焊丝成分 C、Si 的含量要低 些,P、S 的含量要尽可能降低。根据使用温度的不同,焊丝中可加入不同数量的 Ni。使用温度越低, 加入的 Ni 要越多。含 Ni 低时,Mn 的含量可适当高些;反之,Mn 的含量要适当降低。为消除回火脆性, 还应加入 0.3%左右的 Mo。其次,要采用碱度高的焊剂。 不锈钢用焊丝 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、HlCr13、H1Crl7 等焊丝;焊接铬镍不锈钢时,可采用 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 H00Cr19Ni9 等。焊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型焊剂,我国仍然以熔炼型焊剂为主 , 但正在研制和推广使用烧结型焊剂。 。 表面堆焊用焊丝 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。这类焊丝因含碳和合金元素较多,难于加加工制造,目前尚无批量生产的定型产品。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,故采用药芯焊丝来进行埋弧堆焊耐磨表 面是一种可行的方法,并已得到广泛应用。此外,在烧结型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,可完成各种要求的堆焊。 2. 气体保护焊用焊丝 气保焊方法分为:惰性气体保护非熔化极焊接,简称 TIG 焊接;惰性气体保护熔化极焊接,简称 MIG 焊接;活性气体保护熔化极焊接,简称 MAG 焊接;还有自保护焊接。惰性气体主要采用 Ar,,活 性气体主要采用 CO2。TIG 焊接时采用纯 Ar; MIG 焊接时一般采用 Ar+2%O2 或 Ar +5%CO2;MAG ; 焊接时采用 CO2、CO2+Ar 或 CO2+ Ar+O2。采用纯 CO2 焊接时,飞溅较多,焊道外观成形不良,焊接薄板 时难于操作。为了改善 CO2 焊接的工艺性能,一是采用 CO2+Ar 混合气体;二是采用药芯焊丝。 (1)TIG 焊接用焊丝 TIG 焊接有时不加填充焊丝,被焊母材直接加热熔化后焊接起来;有的 加填充焊丝。手工填丝为切成一定长度的焊丝,自动填丝时采用盘式焊丝。由于保护气体为纯氩,无 氧化性,焊丝熔化后成分基本不变化,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,使焊缝成分与母材相一致。TIG 焊接时线能量很小,焊缝强度和塑韧性都优良,很容易满足各方面的 性能要求。 (2)MIG 和 MAG 焊接用焊丝 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 气中混入适量 O2 或 CO2,即成为 MAG 方法。 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,以防焊缝增碳,但是焊接低合金钢时,宜采用 Ar+5%CO2,以便提高焊缝的 抗气孔能力。 由于 Ar 较昂贵,现在低合金钢的 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氧化性,使某些易氧化的合金元素烧损掉,故应适当提高焊丝中 Si、 Mn 等脱氧元素的含量,其他成分可以与母材相一致,也可以有若干差别。如焊接高强度钢时,焊缝中 C 的含量通常低于母材,Mn 的含量往往明显高于母材,这不仅为了脱氧,也是焊缝合金成分的要求。这种 成分有利于提高焊缝强度,且很少降低塑性和韧性。另外,为了改善低温韧性,焊缝中硅的含量不宜过 高。 (3)CO2 焊接用焊丝 CO2 焊接时,由于电弧的热作用,CO2 气体中分解出原子氧,具有强烈的氧化性质,CO2 本身也是一种 活性气体,具有一定的氧化性能。氧化反应的结果,导致合金元素大量烧损。所以 CO2 焊接用焊丝成分 中应有足够数量的脱氧剂,如 Si、Mn、Ti 等。如果合金量不足,脱氧不充分,将导致焊缝中产生气孔,焊 缝力学性能,特别是韧性将明显下降。采用 CO2 焊接薄板或立焊、仰焊时,焊接电流很小,熔滴呈短路过 渡;当焊接厚板或平焊、角焊时,焊接电流大,熔滴呈滴状过渡。在第二种情况下,熔滴中的合金元素容 易烧损,故焊丝中除加入 Si、Mn 脱氧元素外,还要加入 Ti、Zr、Al 等强脱氧剂。由于 Ti 等的加入,熔滴 细化、电弧稳定、飞溅减小,焊接工艺性能变好。 在我国 CO2 焊接已 得到 广泛 应用 ,主要是 焊接 低碳 钢及 低合 金结 构钢 , 最常用 的焊 丝是 H08Mn2Si 和 H08Mn2SiA,该焊丝的工艺性能较好,飞溅不大,抗气孔性能良好,焊缝力学性能可达到国 标及美国标准中规定的要求。
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适于 C02 焊接的焊丝还有 H10MnSi、H10MnSiMo、H30CrMnSi 等,可根据被焊钢种成分及对焊 缝的性能要求进行选用。 (4)自保护焊接用实芯焊丝 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 内的氧和氮的不良影响。为此,除提高焊丝中 C、Si、Mn 的含量外,还要加入强脱氧元素 Ti、Zr、A1、 Ce 等。这种焊丝在前苏联研究较早,并有应用。我国虽然也做了不少研究工作,但尚未正式用于焊接产 品。 .3.3 1.3.3 药芯焊丝 药芯焊丝也称粉芯焊丝或管状焊丝。50 年代初期,首先在西欧研制了这种焊接材料。60 年代美国 研制成功了低碳钢和 490 MPa 级钢用直径为 2.0~2.4mm 的药芯焊丝,并在生产中得到应用。我国在 60 年代已制造出直径在 2.4mm 以上的药芯焊丝,但由于焊机送丝辊轮压力大,焊丝易压扁等问题,阻碍了 药芯焊丝的推广应用。80 年代中期,我国从国外引进了细直径药芯焊丝成套生产设备,使我国的药芯焊 丝生产由粗丝扩展到细丝,解决了药芯焊丝推广应用中存在的问题,因而使我国的药芯焊丝生产得到了 大的发展,正在逐步扩大使用。 近几年来全位置焊接用细直径药芯焊丝的用量急剧增加,这类焊丝为钛型渣系,焊接工艺性能好, 过去实芯焊丝解决不了的问题,如飞溅大、成形差、电弧硬等缺点,采用细直径药芯焊丝焊接时都不存 在了。 1.药芯焊丝的种类和特性 根据焊丝结构,药芯焊丝可分为有缝焊丝和无缝焊丝。后一种形式的焊丝可以镀铜,性能良好,成本 又低,已成为今后的发展方向;根据保护气体的有无,可分为气体保护焊丝和自保护焊丝;根据其内层填 料中有无造渣剂,又可分为"药粉型"(有造渣剂)焊丝和"金属粉型"(无造渣剂)焊丝;按照渣的碱度,可分 为钛型(酸性渣)、钙钛型(中性或弱碱性渣)和钙型〈碱性渣〉焊丝。一般说来,钛型渣系的焊道成形美 观,全位置焊接时工艺性能优良,电弧稳定,飞溅很少;但焊缝的韧性和抗裂性能较差。与此相反,钙型渣 系的焊缝韧性和抗裂性能优良,而焊道成形和焊接工艺性能稍差。钙钛型渣系介于上述两者之间。 "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),还加入了特殊的稳弧剂,这可保证焊接时造渣少、效率高、 飞溅少、电弧稳定等特点。另外,焊缝扩散氧含量低,抗裂性能得到改善。据统计,采用"金属粉型"焊丝 施焊时,其造渣量为"药粉型"焊丝的 1/3,故不进行除渣就可连续多层焊接(3~4 层),焊接生产率得到提 高。 上述"药粉型"药芯焊丝和"金属粉型"药芯焊丝的焊接特性,汇总于表 2-30。 表 2-30 “药粉型”药芯焊丝和“金属粉型”药芯焊丝的焊接特性
项 目 焊道外观 焊道形状 电弧稳定性 工艺性能 熔滴过渡 飞溅量 熔渣覆盖性 脱渣性 烟尘量 缺口韧性 焊接性能 扩散量(ml/100g) 含氧量(ppm) 抗裂性能 填充粉类型 钛型 美观 平滑 良好 细小滴过渡 粒小,极少 良好 良好 一般 一般 2~10 600~900 一般 - 3 钙钛型 一般 稍凸 良好 滴状过渡 粒小,少 稍差 稍差 稍多 良好 2~6 500~700 良好 钙型 稍差 稍凸 良好 滴状过渡 粒大,多 差 稍差 多 优 1~4 450~650 优 “金属粉”型 一般 稍凸 良好 滴状过渡 粒小,极少 渣极少 稍差 少 良好 1~3 600~700 优

X 射线检查 抗气孔性能 熔敷效率 备注 70%~90%

良好 稍差 70%~85%

良好 良好 70%~85%

良好 良好 70%~85%

良好 良好 90%~95% 低电流时短路过渡

药芯焊丝的优点很多,主要有如下几方面: 1)飞溅小 由于药芯焊丝中加入了稳弧剂,电弧燃烧稳定,熔滴呈滴状均匀过渡,故焊接时飞溅 很少,且飞溅颗粒细小,在钢板上粘不住,很容易清除。 2)焊缝成形美观 在焊道成形方面,熔渣起着重要作用。实芯焊丝施焊时无法依靠渣起作用, 仅依靠熔融金属自身的黏性和表面张力形成焊道,故表面形状不良。药芯焊丝焊接时,能形成一定数量 的熔渣,依靠渣的表面张力生成一个软的铸型,这个铸型对形成良好焊道起着重要作用。 3)熔敷速度高于实芯焊丝 采用药芯焊丝焊接时,由于焊丝断面上通电部分的面积比实芯焊丝 小,在同样的焊接电流下药芯焊丝的电流密度高,焊丝熔化速度快,熔敷速度提高。 4)可采用大电流进行全位置焊接 在各种焊接位置下,药芯焊丝均可采用较大的焊接电 流,如¢1.2mm 焊丝,其电流可用到 280A,这时仍能顺利地实现向下立焊,可称为其独到之处。 2.气保护药芯焊丝的应用 目前焊接结构钢用的药芯焊丝国内已有定型产品,可批量生产。 所采用的保护气体为 CO2,适于自 动或半自动焊接,直流或交流电源均可满足要求。 国外药芯焊丝的应用范围更广,可用于焊接各种类型的钢结构,包括低碳钢、高强度钢、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 用于重要结构。图 2-1 为药芯焊丝的应用分类。 低碳钢、490MPa 级钢 高强度钢 耐热钢 低温钢 耐大气腐蚀钢 不锈钢 表面堆焊 低碳钢、490MPa 级钢 高强度钢 低温钢 低碳钢、490MPa 级钢 低温钢 金属粉型 Ar+CO2 保护 低碳钢、490MPa 级钢

CO2 保护 药粉型

药 芯 焊 丝

Ar+CO2 保护

CO2 保护

图 2-1 低碳钢及高强度钢用药芯焊丝 这类焊丝的品种多、用量大,主要用于造船、桥梁、建筑、车辆 制造等部门。大多数焊丝为钛型渣系,其焊接工艺性能优良,焊接生产率较高。焊丝品种较多 ,有适 于包括向下立焊在内的全位置焊接,也有的专用于角焊缝。从性能上有侧重于工艺性能,有侧重于焊缝 力学性能和抗裂性能。从焊缝强度级别上看,490 MPa 级和 590 MPa 级的药芯焊丝已普遍使用。目前 有缝的药芯焊丝居多,但近年来,无缝的药芯焊丝已明显增多。 低温钢用药芯焊丝 80 年代初这类药芯焊丝开始问世,其渣系仍以钛型为主,都是细直径焊丝, 适于全位置焊接。焊缝低温韧性高,扩散氢含量低,焊接效率较高,已用于一 40℃、一 60℃下使用的低 温结构焊接,如海洋结构、液化气船及贮罐等。 Cr-Mo 耐热钢用药芯焊丝 1985 年日本制定了 Mo 及 Cr-Mo 钢焊接用药芯焊丝标准 ,包括
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0.5%Mo、0.5%Cr-0.5%Mo、1.25%Cr-0.5%Mo 和 2.25%Cr-1%Mo 四个钢号用的焊丝。保护气体有 CO2 和 Ar+CO2 两种,但目前用的主要是 CO2 保护。试验证明,Ar 的含量大于 30%后,焊接工艺变坏,熔渣 覆盖不良。 不锈钢用药芯焊丝 这类焊丝的品种已有 20 多种,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。试验表明,随着 Ar 比例的增加,导致气 孔敏感性增大、熔合不良、焊道表面不美观等弊端,故 Ar 的比例最大为 80%。 耐磨堆焊用药芯焊丝 耐磨堆焊的方法多种多样,最常用的方法是药芯焊丝 C02 堆焊和药芯焊 丝埋弧堆焊,分别说明如下: 一一细直径药芯焊丝 C02 堆焊 该方法优点很多:其一是效率高,生产效率为手工焊的 3~4 倍, 与相同直径的实芯焊丝相比,其电流密度大,熔敷速度增加;其二是焊接工艺性能优良,电弧稳定,飞溅很 少,脱渣容易,焊道成形美观。该方法只能通过药芯焊丝过渡合金元素,故多用于合金成分不太高的堆焊 层。 一一药芯焊丝埋弧堆焊 该方法的优点是采用大直径的药芯焊丝(φ3.2、φ4.0 mm),焊接电 流大,焊接生产率明显提高。另外,所采用的焊剂既可以是熔炼型的 ,也可以是烧结型的。采用烧结 型焊剂时,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,以便得到不同的硬度值。该方法主要用于堆焊轧制辊、送进辊、连铸辊等耐磨耐蚀部件。 3 自保护药芯焊丝的特点及应用 自保护药芯焊丝与焊条相似,是把作为造渣、造气和起脱氧、脱氮作用的药粉和金属粉放入钢带 之内,焊接时药粉在电弧的高温作用下变成气体和熔渣,起到造渣和造气保护作用,不用另加气体保护。 自保护药芯焊丝与焊条相比 ,有如下不利之处一是药粉的加入量受限制 , 一般占焊丝总质量的 15%~30%,而焊条药皮则占到总质量的 30%以上。 药粉越少,造渣造气量也越少,保护效果和冶金反应会 受到影响;二是采用自保护药芯焊丝焊接时,外层的钢带先熔化,内部的药粉后熔化,保护作用滞后。其 三,熔化的先期是钢水在外,熔渣在内,保护效果下降。基于上述原因,焊缝中容易进入氮、氢、氧等气体, 这既有损于焊缝的力学性能,特别是韧性,也容易在焊缝中产生气孔。 为了提高保护效果,一是调整药芯成分,如增加造气剂的比例,增加脱氧脱氮元素的含量等;二是选 用合适的药芯焊丝截面形状。一般来讲,截面形状越复杂、越对称,电弧就越稳定,药芯的冶金反应和保 护作用就越充分。但是随着焊丝直径的减小,这种差别逐渐缩小,当直径小于 2mm 时,截面形状的影响 已不明显了。故目前细丝(φ2.0 rnrn)一般采用形状简单的"O"形截面,粗丝(φ2.4mm)多采用 E 形 或双层结构等复杂截面。 采用自保护药芯焊丝施焊时,对风的抵抗能力优于气保焊焊接,通常可在四级风力下施焊〈风速≤ 15rn/s 即可〉 。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,如 高 层 建 筑 、 高炉及热风炉等。 自保护焊接时烟尘很大,在窄小空间作业时要加强通风换气。另外,对操作技能要求较高,掌握不当 会引起接头性能波动,故不宜用于焊接重要结构.目前主要用于焊接低碳钢和 490 MPa 级高强度钢及表 面堆焊等。近来,日本已研制出了焊接低温钢用的自保护药芯焊丝。 焊接碳钢和 490MPa 级高强钢时,有的用粗丝(φ2.4、φ3.2mm),有的用细丝(φ1.6、φ1.8、φ 2.0mm)。粗丝焊接要采用陡降特性的交流电源,细丝焊接要采用平特性的直流电源。细丝焊接时的生 产效率虽比粗丝低一些,但焊接工艺性能优良,如电弧稳定、飞溅小、引弧容易,且适于向下立焊等全位 置焊接,所以应用更为广泛。 进行表面堆焊时,多采用粗丝,它可以获得更高的熔敷速度,焊接工艺性能也较好.根据熔敷成分和 组织的不同,其硬度值可达到 360 HV、460 HV、760 HV 等级别。 .3.4 1.3.4 焊丝牌号及型编制 焊丝的牌号是根据焊丝的性能来命名的,主要包括了实芯焊丝、药芯焊丝、有色金属及铸铁焊丝 等,其牌号编制方法简介如下:
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1.实芯焊丝的牌号与型号 (1)牌号:牌号第一个字母“H”表示焊接用实芯焊丝。H 后面的一位或二位数字表示含碳量。 接下来的化学符号及其后面的数字表示该元素大致含量的百分数。合金元素含量小于 1%时,该合金 元素化学符号后面的数字省略。在结构钢焊丝牌号尾部标有“A”或“E”时,A 表示硫、磷含量要 求低的高级优质钢。E 为硫、磷含量要求特别低的焊丝。 H 08 Mn2 Si A 高级优质钢(S、P≤0.03%) Si≤1% Mn≈2% C≈0.08% 焊接用实芯焊丝

国产实芯焊丝的牌号及主要成分见表 2-31、表 2-32。 (2)焊丝型号 气体保护电弧焊用碳钢、 低合金钢焊丝按化学成分和采用熔化极气体保护电弧焊时熔敷金属的力 学性能分类。 焊丝型号的表示方法为 ER××-×,字母“ER”表示焊丝,ER 后面的两位数字表示熔敷金属的 最低抗拉强度,短划“-”后面的字母或数字表示焊丝化学成分分类代号。如还附加其它化学元素时, 直接用元素符号表示,并以短划“-”与前面数字分开。国产实芯焊丝型号、化学成分和力学性能列 于表 2-33、表 2-34。 焊丝型号举例: ER 55 B2 Mn 表示焊丝中含有锰元素 表示焊丝化学成分分类代号 表示熔敷金属抗拉强度最低值为 55kgf/mm2 或 540MPa 表示焊丝

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表 2-31 国产实芯焊丝的牌号及主要成分(GB/T14957-95)
钢 种 碳 素 结 构 钢 序 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 化 牌 号 C ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 0.11~0.18 0.11~0.18 ≤0.12 ≤0.11 ≤0.11 ≤0.14 ≤0.14 0.08~0.12 ≤0.10 0.06~0.11 0.08~0.13 0.06~0.11 0.08~0.13 ≤0.10 0.11~0.16 0.15~0.22 ≤0.10 0.05~0.01 0.25~0.35 ≤0.12 Mn 0.30~0.55 0.30~0.55 0.30~0.55 0.80~1.10 0.35~0.65 0.80~1.10 1.50~1.90 1.70~2.10 1.80~2.10 0.80~1.10 0.90~1.20 1.00~1.30 1.20~1.60 1.60~1.90 1.70~2.00 1.60~1.90 1.70~2.40 0.40~0.70 0.40~0.70 0.40~0.70 0.40~0.70 0.50~0.85 0.80~1.10 0.40~0.70 Si ≤0.03 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.07 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.07 0.65~0.95 0.65~0.95 0.60~0.90 0.70~1.10 0.40~0.70 ≤0.25 ≤0.25 ≤0.40 ≤0.25 ≤0.40 0.15~0.35 0.15~0.35 0.15~0.35 0.15~0.35 0.10~0.30 0.90~1.20 0.15~0.35 Cr ≤0.20 ≤0.20 ≤0.10 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 0.80~1.10 0.80~1.10 0.80~1.10 1.00~1.30 0.70~1.00 0.80~1.10 0.45~0.65 学 Ni ≤0.30 ≤0.30 ≤0.10 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 ≤0.30 1.40~ 1.80 ≤0.30 ≤0.30 成 分(%) Mo V Cu ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 0.06~ 0.12 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 0.15~ 0.35 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 其他 S ≤ ≤0.030 ≤0.020 ≤0.015 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 0.025 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.020 ≤0.015 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.035 ≤0.030 ≤0.035 ≤0.035 0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.030 P

合 金 结 构 钢

H08A H08E H08C H08MnA H15a H15Mn H10Mn2 H08Mn2Si H08MnsSiA H10MnSi H10MnSiMo H10MnSiMoTiA H08MnMoA H08Mn2MoA H10Mn2MoA H08Mn2MoVA H10Mn2MoVA H08CrMoA H13CrMoA H18CrMoA H08CrMoVA H08CrNi2MoA G30CrMnSiA H10MoCrA

0.15~0.25 0.20~0.40 0.30~0.50 0.50~0.70 0.60~0.80 0.50~0.70 0.60~0.80 0.40~0.60 0.40~0.60 0.15~0.25 0.50~0.70 0.20~0.40

Ti0.05~0.15 Ti0.15(加入量) Ti0.15(加入量) Ti0.15(加入量) Ti0.15(加入量) Ti0.15(加入量)

0.40~0.60

- 7 -

表 2-32
类别 牌 号 化 C ≤0.14 ≤0.08 ≤0.03 ≤0.03 ≤0.08 ≤0.08 ≤0.03 ≤0.08 ≤0.08 ≤0.03 ≤0.10 ≤0.12 ≤0.12 ≤0.03 ≤0.15 ≤0.08 ≤0.06 ≤0.10 ≤0.12 0.13~0.21 ≤0.05 Si ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.50 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.70 ≤0.50 ≤0.50 ≤0.60 ≤0.75 Mn 1.00~2.00 1.00~2.50 1.00~2.50 1.00~2.50 1.00~2.50 1.00~2.50 1.00~2.50 1.00~2.50 1.00~2.50 1.00~2.50 5.00~7.00 1.00~2.50 1.00~2.50 3.50~5.50 1.00~2.50 1.00~2.50 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 0.25~0.75 P ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 S ≤0.030 ≤0.030 ≤0.020 ≤0.020 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.020 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.020 ≤0.020 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.020 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.030 学 成 分,%(m/m) Cr 18.00~20.00 18.00~20.00 18.00~20.00 18.00~20.00 18.50~20.50 19.50~22.50 18.50~20.50 19.00~21.50 19.00~21.00 19.00~21.00 20.00~22.00 23.00~25.00 23.00~25.00 24.00~26.00 25.00~28.00 25.00~28.00 13.00~15.00 15.50~17.00 11.50~13.50 12.00~14.00 15.50~17.00 Ni 8.00~10.00 11.00~14.00 11.00~14.00 11.00~14.00 13.00~15.00 9.00~11.00 9.00~11.00 9.00~10.50 9.00~11.00 24.00~26.00 9.00~11.00 12.00~14.00 12.00~14.00 21.50~23.00 20.00~22.00 20.00~22.00 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 ≤0.60 4.00~5.00 ≤0.75 3.00~4.00 N0.15~0.45 2.00~3.00 2.00~2.80 N0.10~0.15 4.00~5.00 1.00~2.00 Ti9×C%~ 1.00 Nb10× C%~1.00 2.00~3.00 2.00~3.00 2.00~3.00 3.00~4.00 1.00~2.50 Mo Cu 其他

H1Cr19Ni9 H0Cr19Ni12Mo2 H00Cr19Ni12Mo2 H00Cr19Ni12Mo2Cu2 H0Cr19Ni14Mo3 H0Cr21Ni10 H00Cr21Ni10 奥 氏 体 型 H0Cr20Ni10Ti H0Cr20NI10Nb H00Cr20Ni25Mo4Cu H1Cr21Ni10Mn6 H1Cr24Ni13 H1Cr24Ni13Mo2 H00Cr25Ni22Mn4Mo2N H1Cr26Ni21 H0Cr26Ni21 铁素 体型 马氏 体型 H0Cr14 H1Cr17 H1Cr13 H2Cr13 H0Cr17Ni 4Cu4Nb

- 8 -

表 2-33 国产焊丝型号及其化学成分(%) GB/T8110-95) (
焊丝型号 C Mn Si P S Ni 碳 ER49-1 ER50-2 ER50-3 ER50-4 ER50-5 ER50-6 ER50-7 ≤0.11 ≤0.07 0.06~ 0.15 0.07~ 0.15 0.07~ 0.19 0.06~ 0.15 0.07~ 0.15 0.07~ 0.12 ≤0.05 0.06~ 0.10 0.07~ 0.12 ≤0.05 1.80~ 2.10 0.90~ 1.40 1.00~ 1.50 0.90~ 1.40 1.40~ 1.85 0.50~ 0.80 — ≤0.025 ≤0.035 — — — — — 0.50~ 0.90 — 铬 ER55-B2 ER55B2L ER55B2-MnV ER55B2-Mn ER62-B3 ER62B3L 0.40~ 0.70 1.20~ 1.60 1.20~ 1.70 0.40~ 0.70 0.40~ 0.70 0.60~ 0.90 ≤0.025 ≤0.20 钼 钢 1.20~ 1.50 1.00~ 1.30 0.90~ 1.20 2.30~ 2.70 钢 焊 焊 丝 0.40~ 0.65 0.50~ 0.70 0.45~ 0.65 0.90~ 1.20 丝 ≤0.35 ≤0.05 — — — — — — ≤0.35 ≤0.50 — 0.20~ 0.40 0.65~ 0.95 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.30 钢 Cr 焊 丝 — 0.05~ 0.15 — 0.02~ 0.12 — 0.05~ 0.15 — ≤0.50 ≤0.50 — Mo V Ti Zr Al Cu 其他元 素总量

≤0.20

≤0.030

≤0.025

≤0.025







≤0.35

≤0.50

0.40~ 0.70



≤0.025

≤0.20 镍 0.80~ 1.10 2.00~ 2.75 3.00~ 3.75

ER55-C1 ER55-C2 ER55-C3 ≤0.12 ≤1.25 0.40~ 0.80 ≤0.025 ≤0.025

≤0.15

- 9 -

续表
焊丝型号 C Mn Si P S Ni 锰 ER55D2-Ti ER55-D2 0.07~ 0.12 ≤0.11 1.20~ 1.90 1.60~ 2.10 0.40~ 0.80 0.50~ 0.80 其他低合金钢焊丝 ER69-1 ≤0.08 1.25~ ≤0.12 ER69-3 1.80 0.20~ 0.50 0.20~ 0.60 0.40~ 0.80 ≤0.09 1.40~ ≤0.10 1.80 0.20~ 0.55 0.25~ 0.60 ≤0.010 ≤0.010 ≤0.020 ≤0.020 ≤0.010 ≤0.010 1.40~ 2.10 0.80~ 1.25 0.50~ 1.00 1.90~ 2.60 2.00~ 2.80 ≤0.60 ≤0.50 0.25~ 0.55 0.30~ 0.65 供需双方协商 ≤0.03 ≤0.04 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.25 — 0.20~ 0.55 — ≤0.20 — ≤0.10 ≤0.30 0.25~ 0.55 ≤0.05 ≤0.10 ≤0.10 0.25~ 0.65 ≤0.35 ≤0.50 ≤0.25 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.15 — — 钼 Cr 钢 焊 丝 0.20~ 0.50 0.40~ 0.60 — — ≤0.20 — — ≤0.50 ≤0.50 Mo V Ti Zr Al Cu 其他元 素总量

ER69-2

ER76-1

ER83-1 ERXX-G

注:①焊丝中铜含量包括镀铜层。 ②型号中字母“L”表示含碳量低的焊丝。

- 10 -

表 2-34 国产焊丝型号及其力学性能(GB/T8110-95)
焊丝型号 ER49-1 ER50-2 ER50-3 ER50-4 ER50-5 ER50-6 ER50-7 ER55-D2-Ti ER55-D2 ER55-B2 ER55-B2L ER55-B2-MnV ER55-B2-Mn ER55-C1 ER55-C2 ER55-C3 ER62-B2 ER62-B3L ER69-1 ER69-2 ER69-3 ER76-1 ER83-1 ERXX-G Ar+2%CO2 CO2 Ar+2%CO2 ≥760 ≥830 660~740 730~840 供需双方协商 ≥15 ≥14 Ar+1%~5%O2 ≥620 ≥540 ≥17 ≥470 ≥24 Ar+1%~5%O2 Ar+20%CO2 ≥550 ≥440 ≥470 ≥19 ≥20 ≥17 CO2 ≥500 ≥420 ≥22 保护气体 抗拉强度σb (MPa) ≥490 屈服强度σ0.2 (MPa) ≥372 伸长度δ5 (%) ≥20

≥690

610~740

≥16

注:ER50-2、ER50-3、ER50-4、ER50-5、ER50-6、ER50-7 型焊丝,当伸长率超过最低值时,每增加 1%,屈服强度和 抗拉强度可减少 10MPa,但抗拉强度最低值不得小于 480MPa,屈服强度最低值不得小于 400MPa。

续表 2-34
焊丝型号 ER49-1 ER50-2 ER50-3 ER50-4 ER50-5 ER50-6 ER50-7 ER55-D2-Ti ER55-D2 ER55-B2 ER55-B2L ER55-B2-MnV ER55-B2-Mn ER55-C1 ER55-C2 ER55-C3 室温 -46 -62 -73 ≥27 试验温度(℃) 室温 -29 -18 不要求 V 型缺口冲击吸收功, (J) ≥47 ≥27

-29

≥27

不要求

- 11 -

续表 2-34
焊丝型号 ER62-B3 ER62-B3L ER69-1 ER69-2 ER69-3 ER76-1 ER83-1 ERXX-G 试验温度(℃) 不要求 -51 -20 -51 供需双方协凋 ≥68 ≥35 ≥68 V 型缺口冲击吸收功, (J)

1)铝及铝合金焊丝(GB/T10858-1989) 铝及铝合金焊丝的化学成分要求见表 2-35。 表 2-35 铝及铝合金焊线的化学成分要求
类别 型号 SAl-1 纯铝 SAl-2 SAl-3 SAlMg-1 Si Fe Cu 0.05 0.40 — 0.10 Mn 0.05 0.03 — 0.50~1.0 Mg — 0.03 — 0.05~ 0.25 0.40 2.40~3.0 0.20 0.15~ SAlMg-2 铝镁 SAlMg-3 0.40 0.40 0.10 0.50~1.0 0.20~ 4.70~5.70 0.60 铝铜 0.20~ 0.40 1.00~1.6 0.05 0.15 V:0.05~ 0.15 Zr:0.10~ 0.25 4.30~5.20 0.25 SAlMg-5 0.40 0.40 — — — 0.05~ 0.20 0.10~ 0.20 — 0.20 — 余量 Fe+Si 0.45 0.05 0.01 3.10~3.90 0.35 0.05~ 0.25 0.15 0.15 0.20 0.15 — Cr Zn 0.10 0.04 — — Ti 0.05 0.03 — 0.05~ 0.20 0.05~ Al ≥99.0 ≥99.7 ≥99.5 其他元 素总量

Fe+Si≤1.0 0.20 0.30 0.25 0.30

SAlCu

0.20

0.30

5.8~6.8

0.02

0.10

铝锰 铝硅

SAlMn SAlSi-1 SAlSi-2

0.60 4.5~6.0 11.0~ 13.0

0.70 0.80 0.80

— 0.30 0.30

— 0.05 0.10 —

— 0.10 0.20

注:除规定外,单个数值表示最大值。

2)铜及铜合金焊丝(GB/T9460-1988) 铜及铜合金焊丝的化学成分见表 2-36。 表 2-36 铜及铜合金焊丝的化学成分
型号 HSCu HSCuZn-1 Cu ≥98 57~61 Zn — 余 Sn ≤1.0 0.5~ 1.5 HSCuZn-2 56~60 余 0.8~ 1.1 HSCuZn-3 56~62 余 0.5~ 1.5 HSCuZn-4 61~63 余 — 0.04~ 0.15 0.1~ 0.5 0.3~ 0.7 — — — — ≤0.05 — — — 0.01~ 0.5 ≤1.0 ≤1.5 — 0.25~ 1.2 ≤0.5 — ≤0.05 ≤0.01 — — — ≤0.05 — — — Si ≤0.5 — Mn ≤0.5 — Ni — — Fe — — P ≤0.15 — Pb ≤0.02 ≤0.05 Al ≤0.01 — Ti — — S — —

- 12 -

续表
型号 HSCuZnNi HSCuNi Cu 46~50 余 Zn 余 — Sn — — Si ≤0.25 ≤0.15 2.8~ 4.0 HSCuSn 余 — 6.0~ 9.0 HSCuAl 余 ≤0.1 — ≤0.1 ≤2.0 0.5~ 3.0 — 0.5~ 3.0 — — — — — 0.1~ 0.35 — ≤0.20 7.0~ 9.0 HSCuAlNi 余 ≤0.1 — ≤0.1 ≤2.0 — ≤0.20 7.0~ 9.0 — — — — ≤0.20 ≤0.01 — — Mn — ≤1.0 29.0~ 32.0 HSCuSi 余 ≤1.5 ≤1.1 ≤1.5 — Ni Fe — 0.4~ 0.75 ≤0.5 — ≤0.20 ≤0.01 P ≤0.25 ≤0.02 Pb ≤0.05 ≤0.20 Al ≤0.02 — Ti — 0.2~ 0.5 — — S — ≤0.01

3)镍及镍合金焊丝(GB/T15620-1995) 镍及镍合金焊丝的化学成分见表 2-37。

- 13 -

表 2-37 镍及镍合金的焊丝成分
焊丝 型号 ERNi-1 ≤0.15 ERNiCu-7 ≤4.0 ≤2.5 ≤0.02 ≤1.25 余量 C Mn ≤1.0 Fe ≤1.0 P ≤0.03 S Si ≤0.75 Cu ≤0.25 Ni ≥93.0 62.0~ 89.0 ERNiCi-3 ≤0.10 2.5~3.5 ≤3.0 6.0~ 10.0 2.0~2.7 ≤0.05 ≤1.0 ≤8.0 ≥22.0 ≤0.03 ≤0.50 1.5~3.0 46.0 ERNiFeCr-2 ≤0.08 ERNiMo-1 0.04~ ERNiMo-2 0.08 ERNiMo-3 ≤0.12 ≤1.0 4.0~7.0 ≤1.0 ERNiMo-7 ≤0.12 ≤2.0 18.0~ 1.0~2.0 21.0 0.05~ ERNiCrMo-2 0.15 ERNiCrMo-3 ≤0.10 ≤0.50 ≤1.0 17.0~ 20.0 ≤5.0 ≤0.02 ≤0.015 ≤0.50 ≤0.50 ≥58.0 2.5 0.50~ 2.5 — ≤0.40 ≤0.40 ≤0.04 ≤0.03 1.25~ 余量 ≤1.0 4.0~7.0 ≤0.025 ≤0.03 ≤0.35 余量 ≤0.015 ≤0.015 ≤0.35 ≤0.30 50.0~ 55.0 ≤0.25 0.20~ 0.80 ≤0.03 ≤0.35 ≥67.0 38.0~ ≤0.20 2.5~3.5 0.60~ 1.2 0.65~ 1.15 19.5~ 23.5 17.0~ 21.0 ≤1.0 ≤0.015 ≤0.05 ≤0.50 ≥70.0 ≥67.0 — — 14.0~ 17.0 ≤0.75 18.0~ 22.0 ERNiCrFe-5 ERNiCrFe-6 ERNiFeCr-1 ≤1.0 ≤0.08 — Co Al ≤1.5 ≤1.25 Ti 2.0~3.5 — 1.5~3.0 Cr

≤0.50

≤0.015

≤0.02 ≤0.50

≤0.20

6.0~8.0

≤2.5 — —

4.0~6.0

≤1.0 21.0~ 23.5 20.5~ 23.0 22.0~ 23.0

ERNiCrMo-1

≤0.05

≤2.5

续表
焊丝 型号 ERNiCrMo-4 C Mn Fe P S Si Cu Ni Co Al Ti Cr 14.5~ 16.5 ≤2.0 ≤0.03 余量 18.0~ 21.0 ≤0.03 ≤1.0 ERNiCrMo-9 ≤0.015 ≤0.04 0.7~ 1.20 1.5~2.5 47.0~ 52.0 余量 ≤5.0 — — 0.7~ 1.50 — ≤0.70 14.0~ 18.0 23.0~ 26.0 21.0~ 23.0

≤0.02

4.0~7.0 ≤0.04 ≤0.08 ≤0.50 余量

≤2.5



ERNiCrMo-7

≤0.015 ≤1.0

≤3.0

ERNiCrMo-8

≤0.03

注: ① ERNICr-3、ERNiCr-弄号规定时,钴的含量不应超过 0.30%。 ② ERNIFeCr-2 型焊丝,硼的含量不应超过 0.006%。 ③ 在分析中,如出现其他元素,应对这些元素进行测定,并且总的含量不应超过表上“其它 元素总量”的要求。 ④ 镍含量中包括钴。
1

2.药芯焊丝 有关药芯焊丝的型号和规定见 GB10045-88《碳钢药芯焊丝》 ,其中分为 7 种 类型,如表 2-38 所示;其熔敷金属化学成分见表 2-39。 7 种不同类型的药芯焊丝的特点概括如下: (1)EF×1 焊丝 EF×1 焊丝采用 CO2 保护气体,但为改善工艺性能,也可采用 Ar+CO2 混合气体。减少 Ar+CO2 混合气体中的 CO2 含量,将增加熔敷金属中 Mn 和 Si 的含量,并且可以改 善冲击性能。这类焊丝指定用于单道焊的多道焊。EF×1 焊丝的特点是电弧稳定、溅量小、焊道 平坦微凸、渣量适中并可完全覆盖住焊道,这类焊丝大多具有氧化钛型渣系。 (2)EF×2 焊丝 EF×2 焊丝实质上是 Mn 或 Si 或二者含量较高的 EF×1 焊丝。主要用于平 位置单道焊和水平角焊缝。 这些焊丝中含有较高的脱氧剂, 可以单道焊接带有轧钢氧化皮的钢或 沸腾钢。鉴于检查未被稀释的熔敷金属的化学成分不能说明单道焊熔敷金属的化学成分不作要 求。 采用 Mn 作为主要脱氧元素的 EF×2 焊丝在单道焊和多道焊两种应用中获得良好的力学性能, 但在多道焊应用中, 锰含量和抗拉强度较高。 这类焊丝比 EF×1 焊丝更适合于焊接表面有较厚氧 化皮、锈及其他杂质的钢材,并仍可获得满足射线探伤要求的焊缝。电弧特性和熔敷速度类似于 EF×1。 表 2-38 碳钢药芯焊丝类型(GB10045-88) 焊丝类型 药芯类型 保护气体 电流种类 适用性 EF×1 氧化钛型 二氧化碳 直流,焊丝接正 单道焊和多道焊 EF×2 氧化钛型 二氧化碳 直流,焊丝接正 单道焊 EF×3 氧化钙-氟化物型 二氧化碳 直流,焊丝接正 单道焊和多道焊 EF×4 — 自保护 直流,焊丝接正 单道焊和多道焊 EF×5 — 自保护 直流,焊丝接正 单道焊和多道焊 EF×G — — — 单道焊和多道焊 EF×GS — — — 单道焊
注:EF 表示药芯焊丝:X 表示焊丝适用的焊接位置,共有两种数字:0 用于平焊和横焊;1 用于全位置焊接:1, 2,3,4,5, G,GS 表示焊丝类型代号。

焊丝类型 EF×1 EF×3 EF×4 EF×5 EF×G EF×2 EF×GS

C

表 2-39 熔敷金属化学成分(质量分数) (%) Mn Si P S Ni

Cr

Mo

V

Al



1.75

0.90

0.40

0.03

0.50

0.20

0.30

0.80

1.8



注:表内数值均为最大值。

(3)EF×3 焊丝 EF×3 焊丝采用 CO2 保护气体(也可以象 EF×1 焊丝那样用 Ar+CO2 的混 合气体) ,用于位置的单道焊和多道焊及水平角焊缝的焊接。这类焊丝的特点熔滴呈粗过渡、焊 道微凸、焊渣薄而且不能完全覆盖焊道。这类焊丝具有氧化钙-氟化物型渣系。用这类焊丝熔敷 的焊缝金属,与氧化钛系列焊丝的相比,具有更好的冲击性能和抗裂性能。 (4)EF×3 焊丝 EF×3 焊丝是自保护型,采用直流,焊丝接正极。这类焊丝的渣大多适用 于平焊的横焊,可用于单道焊和多道焊。 (5)EF×5 焊丝 EF×5 焊丝自保护型,采用直流,焊丝接负极。这类焊丝渣系较适合于全 方位置焊,可用于单道焊和多道焊。 (6)EF×G 焊丝 EF×G 焊丝是指不属于上述分类的多道焊焊丝。 (7)EF×GS 焊丝 EF×GS 焊丝是指不属于上述分类的单道焊焊丝。 上述焊丝类型并不等于焊丝型号, 焊丝型号是由两部分构成, 即焊丝类型的代加上表示焊缝金属 力学性能的一组 4 个数字构成。 例如: EF × 1 —×1×2 ×3 ×4 表示夏比冲击吸收功不小于 47 试验温度
2

表示夏比冲击吸收功不小于 27 试验温度 表示焊缝金属抗拉强度最小值

焊缝金属强度系列代号 X1X2 有两种,见表 2-40 表 2-40 焊缝金属强度系列(GB10045-88) 强度系列(X1X2 代号) 43 σ/MPa 430 σ0.2/MPa 340 δ(%) 22

50 500 410 22 注:1.表中的值均为最小值; 2.当伸长率从最小值每提高 1%时,抗拉强度屈服强度或两低要求允降低 7MPa,但最多 只能降低 14MPa。 X3 和 X4 各有 6 种代号,见表 2-41。 表 2-41 焊缝金属夏比 V 形缺口冲击吸收功(GB 10045-88) 冲击吸收功 代号 X3 0 1 2 3 4 +20 0 -20 -30 27 温度/℃ 冲击吸收功/J (不小于) 没有规定 0 1 2 3 4 5 4 2 表示夏比冲击吸收功在 0℃时不小于 47J 表示夏比冲击吸收功在-30℃时不小于 27J 表示抗拉强度最小值为 500MPa 表示焊丝药芯为氧化钙—物型,CO2 气体保 护,采用直流焊丝接正,用于单道焊及多道焊 表示适用于平焊和横焊 表 2-42 碳钢药芯焊丝牌号与 GB 10045-88 和 AWS 5.20-79 的对照[4] 表示药芯焊丝 GB 型号 AWS 型号 渣系类型 保护类型 主要用途 用 于 碳 钢 及 YJ-501 E71T—1 钛型 CO2 气体保护 500MPa 级 低 合 金钢焊接 YJ-501Ni-1 YJ-502-1 EF01-5020 E71T—5 E70T-1 钛型 钛钙型
3

代号 X4 温度/℃

冲击吸收功 冲击吸收功/J (不小于) 没有规定 +20 0 -20 -30 -40 47

5 -40 现将完整的焊丝型号表示如下: EF 0 3 50

牌号

CO2 气体保护 CO2 气体保护

用于碳钢结构对 接及角接 用于重要低碳钢

及相应强度低合 金钢焊接 YJ-502R-1 YJ-502R-2 EF01-5052 EF01-5052 钛钙型 钛钙型 CO2 气体保护 自保护 用于重要低碳钢 和低合金钢焊接 用于低碳钢和低 合金钢焊接 用于重要碳钢和 YJ-507-1 EF03-5040 E70T-5 氧化物-氟化物型 CO2 气体保护 相应强度低合金 钢焊接 用于重要低合碳 YJ-507Ni-1 EF03-5004 氧化物-氟化物型 CO2 气体保护 钢物相应强度低 合金钢焊接 适用于冶金高 YJ-507-2 EF04-5020 E70T-4 氧化物-氟化物型 自保护 炉、船舶、桥梁 等碳钢结构焊接 用于重要的低碳 Y-507G-2 EF04-5042 E70T-8 氧化钙-氟化物型 自保护 钢中、厚板结构 焊接 用于低碳钢输 Y-507D-2 EFOGS-5000 E70T-GS 氧化钙-氟化物型 自保护 油、气管道及中、 薄板结构焊接 (8) 药芯焊丝 GB/T 17493-1998 中对适用于气体保护和自保护电弧焊用低合金钢药芯焊 丝的型号、分类和技术要求等作了规定。低合金钢药芯焊丝型号表示方法为 E×××T×—×: E 表示焊丝,T 表示药芯焊丝;字母 E 后面的两位数字表示焊丝熔敷金属的力学性能,字母 E 后 面的第三个数字表示推荐的焊接位置,其中 0 表示平焊和横焊;1 表示全位置焊接;字母 T 后面 的数字表示焊丝的渣系、保护类型和电流类型,可以分为 T1、T4、T5、T8 和 T×—G 共 5 类 , 各种渣系药芯焊丝的特点见表 2-43。按熔敷金属抗拉强度将低合金钢药芯焊丝分为 E43、E50、 E55、E60、E70、E75、E85 和由供需双方共同商定共 8 个等级。焊丝熔敷金属拉伸性能和 V 形 缺口冲击性能要求分别见表 2-44 和表 2-45。按照焊丝的化学成份,又可以将代合金钢药芯焊丝 分为碳钼钢焊丝、镍钢焊丝、锰钼钢焊丝及其他低合金钢焊丝,各种成分低合金钢药芯焊丝熔敷 金属化学成分要求见表 2-46。药芯焊丝按照药粉中有无造渣剂还可以分为药粉型药芯焊丝和金 属粉型药芯焊丝。表 2-47 中列出了一些目前我国生产的药芯焊丝及其对应的标准型号。

表 2-43 低合金钢药芯焊丝类别特点的符号说明(GB/T17493-1998) 型号
E×××T1-× E×××T4-× E×××T5-× E×××T8-× E×××T×-G

焊丝渣系特点
渣系以金红石为主体,熔滴成喷射或细滴过渡 渣系具有强脱硫作用,熔滴杨粗滴过渡 氧化钙-氟化物碱性渣系,熔滴成粗滴过渡 渣系具有强脱硫作用

保护类型
气保护 自保护 气保护 自保护

电流类型
直流,焊丝接正极 直流,焊丝接正极 直流,焊丝接正极 直流,焊丝接正极

渣系、电弧特性、焊缝成形及极性不作规定

表 2-44 低合金钢药芯焊丝熔敷金属抗拉伸性能
4

型号 E43×T×-× E50×T×-× E55×T×-× E60×T×-× E70×T×-× E75×T×-× E85×T×-× E×××T×-G

σb/MPa 410~550 490~620 550~690 620~760 690~830 760~900 830~970

σ0.2/MPa 340 440 470 540 610 680 750 由供需双方协商

δ5(%) 22 20 19 17 16 15 14

注:1.用外部气体保护焊丝(E×××T1-×和 E×××T5-×) ,其性能随保护气体的改变化。 2.表中所列单个值均为最小值。

表 2-45 低合金钢药芯焊丝熔敷金属 V 形缺口冲击性能要求(GB/T17493-1998) 型号 E550T1-A1 E551T1-A1 E550T5-A1 E501T8-Ni1 E550T1-Ni1 E551T1-Ni1 E550T5-Ni1 E501T8-Ni2 E550T1-Ni2 E551T1-Ni2 E550T5-Ni2 E600T1-Ni2 E601T1-Ni2 E550T5-Ni3 E600T5-Ni3 E601T1-D1 E600T5-D2 E700T5-D2 E600T1-D3 续表 型号 E550T5-K1 E500T4-K2 E501T8-K2 E550T1-K2 E600T1-K2 E601T1-K2 E550T5-K2 试件状态 AW AW AW AW AW AW AW
5

试件状态 PWHT PWHT PWHT AW AW AW PWHT AW AW AW PWHT AW AW PWHT PWHT AW PWHT PWHT AW

试验温度/℃ 不要求 不要求 -30 -30 -30 -30 -50 -30 -40 -40 -60 -40 -40 -70 -70 -40 -50 -40 -30

冲击吸收功/J

27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27

试验温度/℃ -40 -20 -30 -30 -20 -20 -30

冲击吸收功/J 27 27 27 27 27 27 27

E600T5-K2 E700T1-K3 E750T1-K3 E700T5-K3 E750T5-K3 E750T5-K4 E751T1-K4 E850T5-K4 E850T1-K5 E431T8-K6 E501T8-K6 E701T1-K7 E550T1-W E×××T×-G

AW AW AW AW AW AW AW AW AW AW AW AW AW

-50 -20 -20 -50 -50 -50 -50 -50 不要求 -30 -30 -50 -30 由供需双方协商

27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27 27

注:1.AW=焊态,PWHT=焊后热处理。 2.表中所列冲击吸收均为最小值。 3.焊后热处理温度超过 620℃会降低冲击值。

表 2-46 低合金钢药芯焊丝熔敷金属化学成分(质量分数) (%) GB/T17493-1998) (
型号 碳 钼 钢 焊 丝 E501T8-Ni1 E550T1-Ni1 E551T1-Ni1 镍 钢 焊 丝 E550T5-Ni1 E501T8-Ni2 E550T1-Ni2 E551T1-Ni2 E550T5-Ni2 E600T1-Ni2 E601T1-Ni2 0.12 1.50 0.03 0.03 0.08 1.75~2.75 — — — 1.8 — 0.12 1.50 0.03 0.03 0.08 0.80~1.10 0.15 0.35 0.05 1.8 — E551T1-A1 E500T5-A1 E550T1-A1 0.12 1.25 0.03 0.03 0.08 — — 0.40~0.65 — — — C Mn P S Si Ni Cr Mo V AL Cu

续表
型号 锰 钼 钢 焊 丝 其 他 E550T5-Ni3 0.12 E600T5-Ni3 E601T1-D1 E600T5-D2 0.15 E700T5-D2 E550T5-K1 E550T4-K2 0.15 0.15 0.80~1.40 0.50~1.75 0.03 0.03 0.03 0.03 0.80 0.80 0.80~1.10 1.00~2.00 0.15 0.15 0.20~0.61 0.35 0.05 0.05 — 1.8 — — 1.65~2.25 0.03 0.03 0.80 — — 0.25~0.55 — — — 0.12 1.25~2.00 0.03 0.03 0.80 — — 0.25~0.55 — — — 1.50 0.03 0.03 0.80 2.75~3.75 C Mn P S Si Ni Cr — Mo — V — AL — Cu —

6

E501T8-K2 E550T1-K2 E600T1-K2 E601T1-K2 E505T5-K2 E600T5-K2 E700T1-K3 低 合 金 钢 焊 丝 E750T1-K3 0.15 E700T5-K3 E750T5-K3 E750T5-K4 E751T1-K4 E850T5-K4 E850T1-K5 E431T8-K6 0.15 E501T8-K6 E701T1-K7 E550T1-W 0.15 0.12 — 1.00~1.75 0.50~1.30 ≥1.00 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.80 0.35~0.8 ≥0.80 2.00~2.75 0.40~0.80 ≥0.50 — 0.45~0.70 ≥0.30 — — ≥0.20
0.10

0.75~2.25

0.03

0.03

0.80

1.25~2.60

0.15

0.25~0.65

0.05





0.15

1.20~2.25

0.03

0.03

0.80

1.75~2.60

0.20~0.60

0.30~0.65

0.05





0.10~0.25

0.60~1.60 0.50~1.50

0.03 0.03

0.03 0.03

0.80 0.80

0.75~2.00 0.40~1.10

0.20~0.70 0.15

0.15~0.55 0.15

0.05 0.15 — —


— 1.8 — — 1.8

— — — — —

E×××T×-G

注:1.表中所列单个值为最大值 2.元素 A1 只用于自保护焊丝 3.对 E×××T×-G 型号,只要列出元素中有任何一个满足最小值要求,即为该型号化学成分符合 要求。

表 2-47 不锈钢药芯焊丝熔敷金属化学成分(质量分数) (%) ANSI/AWS A5.22-95) (
焊丝型号 C Cr Ni Mo Mn Si 其它 气保护焊药芯焊丝 E307TX-X E308TX-X E308LTX-X E308HTX-X E308MoTX-X E308LmoTX-X 0.13 0.08 0.04 0.04~0.08 0.08 0.04 18.0~20.5 18.0~21.0 18.0~21.0 18.0~21.0 18.0~21.0 18.0~21.0 9.0~10.5 9.0~11.0 9.0~11.0 9.0~11.0 9.0~11.0 9.0~12.0 0.5~1.5 0.5 0.5 0.5 2.0~3.0 2.0~3.0 3.30~4.75 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 — — — — — —

续表 焊丝型号
E309TX-X E309LCbTX-X E309LTX-X E309MoTX-X E309LMoTX-X
E309LniMoTX-X

C 0.10 0.04 0.04 0.12 0.04 0.04

Cr 22.0~25.0 22.0~25.0 22.0~25.0 21.0~25.0 22.0~25.0 20.5~23.5

Ni 12.0~14.0 12.0~14.0 12.0~14.0 12.0~16.0 12.0~16.0 15.0~17.0
7

Mo 0.5 0.5 0.5 2.0~3.0 2.0~3.0 2.5~3.5

Mn 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5

Si 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00

其它 — Nb: 0.7~1.0 — — —

E310TX-X E312TX-X E316TX-X E316LTX-X E317LTX-X E347TX-X E409TX-X E410TX-X
E410NiMoTX-X

0.20 0.15 0.08 0.04 0.04 0.08 0.10 0.12 0.06 0.04

25.0~28.0 28.0~32.0 17.0~20.0 17.0~20.0 18.0~21.0 18.0~21.0 10.5~13.5 11.0~13.5 11.0~12.5 11.0~12.0

20.0~22.5 8.0~10.5 11.0~14.0 11.0~14.0 12.0~14.0 9.0~11.0 0.60 0.60 4.0~5.0 3.6~4.5

0.5 0.5 2.0~3.0 2.0~3.0 3.0~4.0 0.5 0.5 0.5 0.4~0.7 0.5

1.0~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.5~2.5 0.80 1.2 1.0 0.7

1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 0.50

— — — — — (Nb+Ta):8
×C%~100

— — — Ti:
10×C%~1.5

E410NiTiTX-X

E430TX-X

0.10 15.0~18.0 0.60 0.5 1.2 1.00 表 2-48 国产不锈钢药芯焊丝的牌号及熔敷金属成分和力学性能
熔敷金属 化学成分(质量分数,%) 力学性能 Cr 其它 σb /MPa 低氢型渣系, 自 保护药芯焊丝, 用 于 焊 接 0Cr13 、 1Cr13 不锈钢结构, 也 可用 于 耐 磨 件 表面堆焊 低氢 型 渣 系 , CO2 气体 保护 药芯焊丝, 用于 焊接 同 类 型 铬 镍不锈钢结构, 也可 用 于 耐 腐 蚀、 耐磨的表面 堆焊 自保 护 型 超 低 碳不 锈 钢 焊 丝 用于 焊 接 超 低 碳 Cr19Ni10 不 锈钢 结 构 和 工 作温度低于 300 ℃的 0Cr19Ni9、 0Cr19Ni11Ti 的 不锈 钢 结 构 以 及堆 焊 不 锈 钢 表面层 钛钙 型 渣 系 , CO2 气体 保护 药芯焊丝, 用于 焊接 工 作 温 度 低 于 300 ℃ 的 0Cr19Ni9 、 0Cr19Ni11Ti 的 不锈 钢 结 构 以 及堆 焊 不 锈 钢 δ5(%)



牌号

直径

特征和用途 C Si Mn Ni

YG207-2

1.6 2.0

≤0.12

≤0.90

≤1.0

≤0.60

11.0 ~13.5

≥450

≥20

经 860 ℃ × 2h 缓 冷 至 600 ℃ 后空冷。

YG317-1

1.6 2.0

≤0.08

≤0.90

≤1.5

5.0 ~6.5

15.5 ~17.5

Mo: 0.3~ 1.5

≥785

≥15

经 580 ℃ × 4h 退火处理

YA002-2

1.2 1.6 2.0 2.4

≤0.04

≤1.0

1.0 ~2.5

9.0 ~11.0

18.0 ~21.0

≥515

≥35

相当于 AWS E308LT-3

YA102-1

1.6 2.0

≤0.08

≤1.0

1.0 ~2.5

9.0 ~11.0

18.0 ~21.0

≥550

≥35

相当于 AWS E308T-1

8

YA107-1

1.6 2.0

YA132-1

1.6 2.0

表面层 低氢型渣系,, CO2 气体 保护 药芯焊丝, 用于 焊接 工 作 温 度 低 于 300 ℃ 的 0Cr19Ni9 、 0Cr19Ni11Ti 的 不锈 钢 结 构 以 及堆 焊 不 锈 钢 表面层 钛系 型 渣 系 , CO2 气体 保护 药芯焊丝, 用于 焊接 重 要 的 含 钛稳 定 剂 的 不 锈钢结构,如 0Cr19Ni11Ti 等

≤0.08

≤1.0

1.0 ~2.5

9.0 ~11.0

18.0 ~21.0

≥550

≥35

相当于 AWS E308T-1

≤0.08

≤1.0

1.0 ~2.5

9.0 ~11.0

18.0 ~21.0

Nb: 8XC ~1.0

≥515

≥30

相当于 AWS E347T-1

注:牌号中 Y 表示药芯焊丝,后面的字母及数字表达式与不锈钢焊条牌号相同。

牌号第一个字母“Y”表示药芯焊丝,第二个字母及第一、二、三位数字与焊条编制方法相 同。牌号“—”的数字,表示焊接时的保护方法。 牌 号 焊接时保护方法 YJ×××-1 气保护 YJ×××-1 自保护 YJ×××-1 气保护、自保护两用 YJ×××-1 其他保护形式 药芯焊丝有特殊性能和用途时, 则在牌号后面加注起主要作用的元素或主要用途的字母 (一 般不超过两个字) 。 Y J 42 2--1 焊接时采用气保护 钛钙型,交直流两用 熔敷金属бb≥420MPa 适用焊接结构钢 3.有色金属及铸铁焊丝 药芯焊丝 牌号前两个字母“HS”表示焊丝。牌号中第一位数字表示焊丝的化学组成类型,第二、第 三位数字表示同一类型焊丝的不同牌号。 HS 2 21 牌 号 化学组成类型 HS1×× 堆焊硬质合金 牌号编号为 21 HS2×× 铜及铜合金 铜及铜合金类型 HS3×× 铝及铝合金 焊丝 HS4×× 铸 铁

2.4 焊剂
埋弧焊的焊接材料由焊丝 (或带极) 与焊剂的组合构成。 焊剂是具有一定粒度的颗粒状物质, 是埋弧焊和电渣焊时不可缺少的焊接材料。目前我国焊丝和焊剂的产量占焊材总量的 15%左右。 在焊接过程中,焊剂的作用相当于焊条药皮。焊剂对焊接熔池起着特殊保护、冶金处理和改善工 艺性能的作用。 焊剂的焊接工艺性能和化学冶金性能是决定焊缝金属性能的主要因素之一,采用同样的焊丝 和同样的焊接参数,而配用的焊剂不同,所得焊缝的性能将有很大的差别,特别是冲击韧度差别更 大。一种焊丝与多种焊剂的合理组合,无论是在低碳钢还是在低合金钢上都可以使用,而且能兼顾 各自的特点。 2.4.1 焊剂的分类 目前国产焊剂已有 50 余种。 焊剂的分类方法有许多种,可分别按用途、 制造方法、 化学成分 、 焊接冶金性能等对焊剂进行分类,但每一种分类方法都只是从某一方面反映了焊剂的特性。了解
9

焊剂的分类是为了更好地掌握焊剂的特点,以便进行选择和使用。 1.按用途分类 焊剂按使用用途可分为埋弧焊焊剂、堆焊焊剂、电渣焊焊剂;也可按所焊材料分为低碳钢用 焊剂、低合金钢用焊剂、不锈钢用焊剂、镍及镍合金用焊剂、钛及钛合金用焊剂等。 2.按制造方法分类 按制造方法的不同,可以把焊剂分成熔炼焊剂和烧结焊剂两大类: (1) 熔炼焊剂 把各种原料按配方在炉中熔炼后进行粒化得到的焊剂称为熔炼焊剂。 由于熔炼焊剂制造中要 熔化原料,所以焊剂中不能加碳酸盐、脱氧剂和合金剂,而且制造高碱度焊剂也很困难。熔炼焊剂 根据颗粒结构的不同,又可分为玻璃状焊剂、结晶状焊剂和浮石状焊剂等。玻璃状焊剂和结晶状 焊剂的结构较致密,浮石状焊剂的结构比较疏松。 (2)烧结焊剂 把各种粉料按配方混合后加入粘结剂,制成一定尺寸的小颗粒,经烘熔或烧结后得到的焊剂, 称为烧结焊剂。 制造烧结焊剂所采用的原材料与制造焊条所采用的原材料基本相同,对成分和颗粒大小有严 格要求。按照给定配比配料,混合均匀后加入粘结剂(水玻璃)进行湿混合,然后送入造粒机造粒。 造粒之后将颗粒状的焊剂送入干燥炉内固化、烘干、去除水分,加热温度一般为 150~200℃,最后 送入烧结炉内烧结。根据烘焙温度的不同,烧结焊剂可分为: ----粘结焊剂(亦称陶质焊剂或低温烧结焊剂)通常以水玻璃作为粘结剂,经 400~500℃低温 烘焙或烧结得到的焊剂。 ----烧结焊剂:要在较高的温度(600~1000℃)烧结,经高温烧结后,焊剂的颗粒强度明显提高, 吸潮性大大降低。 烧结焊剂的碱度可以在较大范围内调节而仍能保持良好的工艺性能, 可以根据 需要过渡合金元素;而且,烧结焊剂适用性强,制造简便,故近年来发展很快。 根据不同的使用要求,还可以把熔炼焊剂和烧结焊剂混合起来使用,称之为混合焊剂。 3 按化学成分分类 按照 焊 剂 的 主 要 成 分 进 行 分 类 是 一 种 常 用 的 分 类 方 法 . 按 SiO2 含量 可 分 为 高 硅 焊剂 (SiO2>30%),中硅焊剂(SiO2=10%~30%),低硅焊剂(SiO2<10%)和无硅焊剂。按 MnO 含量可分为 高 锰 焊 剂 (MnO>30%), 中 锰 焊 剂 (MnO=15%~30%), 低 锰 焊 剂 ( MnO=2%~15% ) 和 无 锰 焊 剂 (MnO<2%)。按 CaF2 含量可分为高氟焊剂(CaF2>30%),中氟焊剂(CaF2=10%~30%)和低氟焊剂 (CaF2<10%)。 也有的按 MnO、SiO2 含量或 MnO、SiO2、CaF2 含量进行组合分类,例如焊剂 431 可称为高锰 高硅低氟焊剂,焊剂 350 可称为中锰中硅中氟焊剂,焊剂 250 可称为低锰中硅中氟焊剂。 还可按焊剂所属的渣系分类为 MnO-SiO2 系(MnO+SiO2>50%),CaO-SiO2 系(CaO+MgO+SiO2>60%),A12O3-CaOMgO 系(A12O3+CaO+MgO>45%)和 CaO-MnO-CaF2-SiO2 系等。 4 按焊剂的化学性质分类 焊剂的化学性质决定了焊剂的冶金性能,焊剂碱度及活性是常用来表征焊剂化学性质的指 标。焊剂碱度及活性的变化对焊接工艺性能和焊缝金属的力学性能有很大影响。 目前,有关焊剂碱度的计算应用较广泛的是国际焊接学命〈IIW〉推荐的公式,即 B= CaO+MgO+BaO+Na2O+K2O+CaF2+0.5(MnO+FeO) SiO2+0.5(Al2O3+TiO2+ZrO2) 式中各组分的含量按重量百分数计算。根据计算结果作如下分类: (1) 酸性焊剂(B<1.0) :通常酸性焊剂具有良好的焊接工艺性能,焊缝成形美观,但焊缝金属 含氧量高,冲击韧度较低。 (2) 中性焊剂(B=1.0~1.5) :熔敷金属的化学成分与焊丝的化学成分相近,焊缝含氧量有所降 低。 (3) 碱性焊剂(B>1.5) :通常碱性焊剂熔敷金属的含氧量较低,可以获得较高的焊缝冲击韧 度,但焊接工艺性能较差。按照国际焊接学会推荐公式计算出的焊剂碱度值见表 2-49。 表 2-49
10

焊剂牌号 碱度值

130 0.78

131 1.46

150 1.30

172 2.68

230 0.8

250 1.75

251 1.68

260 1.11

330 0.81

350 1.0

360 0.94

430 0.78

431 0.79

433 0.67

此外,按相对化学活性系数(Af)可以把各种成分的焊剂分为高活性焊剂(Af≥0.6),活性焊 剂(Af=0.3~0.6),低活性焊剂(Af=0.1~0.13)和惰性焊剂(Af≤0.1)。 2.4.2 焊剂的型号与牌号 我国埋弧焊和电渣焊用焊剂主要分为熔炼焊剂和烧结焊剂两大类。 1.型号 根据 GB12470-90 的规定,我国低合金钢埋弧焊用焊剂型号根据焊缝金属力学性能和焊剂渣 系来划分,表示方法如下: F X1 X2 X3 X4 - H××× 焊丝牌号 焊剂渣系代号 熔敷金属冲击吸收功分级代号 试样状态代号 熔敷金属拉伸性能代号 字母“F”表示埋弧焊用焊剂;其后第一位数字代号 X1 分为 5、6· · 10,表示熔敷金属拉 · 伸性能,每类均规定了抗拉强度、屈服强度及伸长率三项指标。见表 2-50,第二位代号 X2 表示 埋弧焊用焊剂代号 试样状态:0 表示焊态,1 表示焊后热处理状态;第三位数字代号 X3 分为 0、1· · 6、8、10, · 表示熔敷金属冲击功≥27J 的试验温度,见表 2-51,第四位代号 X4 分为 1、2· · 6,表示焊剂 · 渣系。见表 2-52,见表尾部“H×××”表示焊接时所采用的焊丝牌号。

表 2-50 焊剂型号第一位数字代号 X1 的含意
拉伸性能代号(X1) 5 6 7 8 9 10 抗拉强度σb(MPa) 480~650 550~690 620~760 690~820 760~900 820~970 屈服强度σ0.2(MPa) ≥380 ≥460 ≥540 ≥610 ≥680 ≥750 伸长度δ(%) ≥22.0 ≥20.0 ≥17.0 ≥16.0 ≥15.0 ≥14.0

表 2-51 焊剂型号第三位数字代号 X3 的含意
冲击吸收功代号(X3) 1 1 2 3 4 5 6 8 10 0 -20 -30 -40 -50 -60 -80 -100 ≥27 试验温度(℃) 冲击功(J) 无要求

表 2-52 焊剂型号第四位数字代号 X4 的含意
焊剂渣系代号(X4) 1 主要组分(%) CaO+MgO+MnO+CaF2>50,SiO2≤20,CaF2≥15 渣系 氟碱型

11

2 3 4 5 6

Al2O3+CaO+MgO>45,Al2O3≥20 CaO+MgO+SiO2>60 MnO+SiO2>50 Al2O3+TiO2>45 不作规定

高铝型 硅钙型 硅锰型 铝钛型 其他型

举例: F5121-H08MnMoA,表示低合金钢埋板焊用焊剂采用 H08MnMoA 焊丝,其试样焊后热 处理后,熔敷金属抗拉强度为 480~650MPa,屈服强度不低于 380MPa,伸长率不低于 22.0%, 在-20℃时冲击吸收功不小于 27J,焊剂渣系为氟碱型。 2.牌号 (1)熔炼焊剂 牌号前“HJ”表示埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂。牌号第一位数字表示焊剂中氧化锰的含量 (见表 2-53) ,牌号第二位数字表示焊剂中二氧化硅、氟化钙的含量(见表 2-54) ,牌号第三位 数字表示同一类型焊剂的不同牌号,按 0、1、2、··· 9 顺序排列。对同一牌号生产两种颗粒度时 , 在细颗粒焊剂牌号后面加“X”字。 (2)烧结焊剂 牌号前“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂。牌号第一位数字表示焊剂熔渣的渣系(见表 2-57), 牌号第二位、第三位数字表示同一渣系类型焊剂中的不同牌号的焊剂。 2.4.3 熔炼焊剂及选用 1.熔炼焊剂的牌号 焊剂牌号的编制远在 GB12479-90 颁布之前,旧牌号焊剂目前仍盛行国内。牌号前“HJ”表 示埋弧焊及电渣焊用熔炼焊剂。牌号第一位数字表示焊剂中氧化锰的含量,见表 2-53;牌号第 二位数字表示焊剂中二氧化硅、氟化钙的含量,见表 2-54;牌号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。 表 2-53 熔炼焊剂牌号中第一位数字的含意
牌号 HJ 1XX HJ 2XX HJ 3XX HJ 4XX 焊剂类型 无锰 低锰 中锰 高锰 氧化锰含量(%) MnO<2 MnO2~15 MnO15~30 MnO<30

表 2-54 熔炼焊剂牌号中第二位数字的含意
牌 号 焊剂类型 低硅低氟 中硅低氟 高硅低氟 低硅中氟 中硅中氟 高硅中氟 低硅高氟 中硅高氟 其它 二氧化硅及氟化钙含量(%) SiO2<10 CaF2<10 SiO2<10~30 CaF2<10 SiO2>30 CaF2<10 SiO2<10 CaF210~30 SiO2<10~30 CaF210~30 SiO2>30 CaF210~30 SiO2<10 CaF2>30 SiO2<10~30 CaF2>30 HJ X1X HJ X2X HJ X3X HJ X4X HJ X5X HJ X6X HJ X7X HJ X8X HJ X9X

焊剂牌号举例: HJ

4

3

1

X 焊剂粒度为 60-14 目 焊剂牌号编号为 1 焊剂为高硅低氟型 焊剂为高锰型 埋弧焊及电渣焊熔炼焊剂

12

2.熔炼焊剂的选用 目前我国生产的焊剂大部分是熔炼焊剂,有 30 余个品种,其中 HJ431 的产量占熔炼焊剂总 产量的 80%左右。国产常用熔炼焊剂的简明特性、成分及用途列于表 2-55、表 2-56。 低碳钢焊接结构常采用 H08A 或 H08MnA 焊丝,一般选用高锰高硅焊剂(如 HJ431) 通 过 , 焊剂可向焊缝金属中过渡一定的 Si、Mn 合金元素,使焊缝金属具有良好的综合力学性能。如果 选用无锰、低锰或中锰焊剂时,则采用高锰焊丝(如 H08MnA)或某些合金钢焊丝也可获得满 意的结果。焊接低合金钢结构时,应选用中性或碱性焊剂(如 HJ350、HJ250 等) 。特别当焊接 强度级别高而低温韧性好的低合金钢时,须选用碱度较高的焊剂。 2.4.4 烧结焊剂及选用 1.烧结焊剂的牌号 牌号前“SJ”表示埋弧焊用烧结焊剂。牌号第一位数字表示焊剂熔渣的渣系,见表 2-57;牌 号第二位、第三位数字表示同一渣系类型焊剂中的不同牌号的焊剂,按 01、02、……09 顺序排 列。 烧结焊剂产品牌号中也应标注“符合 GB-HJXXX-HXXX”或“符合 GB-FXXXX-HXXXX”。 表 2-55 国产常用熔炼焊剂的简明特性
牌 号 HJ130 HJ131 HJ150 HJ151 HJ172 HJ230 HJ250 HJ251 HJ252 HJ260 HJ330 HJ350 H351 HJ360 HJ430 HJ431 HJ433 HJ434 焊剂类型 无锰高硅低氟 无锰高硅低氟 无锰中硅中氟 无锰中硅中氟 无锰低硅高氟 低锰高硅低氟 低锰中硅中氟 低锰中硅中氟 低锰中硅中氟 低锰高硅中氟 中锰高硅低氟 中锰中硅中氟 中锰中硅中氟 中锰高硅中氟 高锰高硅低氟 高锰高硅低氟 高锰高硅低氟 高锰高硅低氟 用 途 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 电渣焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 埋弧焊 ≤0.05、P≤0.05 SiO234~38、CaF22~5、CaO48~55、Al2O36~9、R2O≤3、FeO≤1.0、S≤0.05、P≤0.08 SiO221~23、CaF225~33、Al2O328~32、MgO9~13、CaO3~7、S≤0.08、P≤0.08 SiO224~30、CaF218~24、Al2O322~30、MgO13~20 其它元素总量≤8、CaO≤5、FeO ≤1.0、S≤0.07、P≤0.08 MnO1~2、SiO23~6、CaF245~55、Al2O328~35、CaO2~5、ZrO22~4、NaF2~3、R2O ≤3、FeO≤0.8、S≤0.05、P≤0.05 MnO5~10、SiO240~46、CaF27~11、Al2O310~17、MgO10~14、CaO8~14、FeO≤1.5、S ≤0.05、P≤0.05 MnO5~8、SiO218~22、CaF223~30、Al2O318~23、MgO12~16、CaO4~8、R2O≤3、 FeO≤1.5、S≤0.05、P≤0.05 MnO7~10、SiO218~22、CaF223~30、Al2O318~23、MgO14~17、CaO3~6、FeO≤1.0、S ≤0.05、P≤0.05 MnO2~5、SiO218~22、CaF228~24、Al2O322~28、MgO17~23、CaO2~7、FeO≤1.0、 S≤0.07、P≤0.08 MnO2~4、SiO229~34、CaF220~25、Al2O319~24、MgO15~18、CaO4~7、FeO≤1.0、 S≤0.07、P≤0.07 MnO22~26、SiO244~48、CaF23~6、MgO16~20、Al2O3≤4、CaO≤3、FeO≤1.5、R2O ≤1、S≤0.06、P≤0.08 MnO14~19、SiO230~35、CaF214~20、Al2O313~18、CaO10~18、FeO≤1.0、S≤0.06、P ≤0.07 MnO14~19、SiO230~35、CaF214~20、Al2O313~18、CaO10~18、TiO22~4、FeO≤1.0、S ≤0.04、P≤0.05 MnO20~26、SiO233~37、CaF210~19、Al2O311~15、MgO5~9、CaO4~7、FeO≤1.0、 S≤0.10、P≤0.10 MnO38~47、SiO238~45、CaF25~9、Al2O311~15、CaO≤6、Al2O3≤5、FeO≤1.8、S ≤0.06、P≤0.08 MnO34~38、SiO240~44、CaF23~7、MgO5~8、CaO≤6、Al2O3≤4、FeO≤1.8、S≤0.06、P ≤0.08 MnO44~47、SiO242~45、CaF22~4、CaO≤4、Al2O3≤3、FeO≤1.8、R2O≤0.5、S≤0.06、P ≤0.08 MnO35~40、SiO240~45、CaF24~48、CaO3~9、TiO21~8、Al2O3≤6、MgO≤5、FeO ≤1.5、S≤0.05、P≤0.05 组成成分(%) SiO235~40、CaF24~7、MgO14~19、CrO10~18、Al2O312~16、TiO27~11、FeO2.0、S

表 2-56 埋弧焊熔炼焊剂用途及配用焊丝
焊剂牌号 焊剂类型 用 途 配用焊丝 焊剂颗粒度 电流种类 使用前

13

(目) HJ130 HJ131 HJ150 HJ151 HJ172 HJ173 HJ230 HJ250 HJ251 HJ252 HJ260 HJ330 HJ350 HJ351 HJ430 HJ431 HJ432 HJ433 无 Mn 高 Si 低 F 无 Mn 高 Si 低 F 无 Mn 中 Si 中 F 无 Mn 中 Si 中 F 无 Mn 低 Si 高 F 无 Mn 低 Si 高 F 低 Mn 高 Si 低 F 低 Mn 中 Si 中 F 低 Mn 中 Si 中 F 低 Mn 中 Si 中 F 低 Mn 高 Si 中 F 中 Mn 高 Si 低 F 中 Mn 中 Si 中 F 中 Mn 中 Si 中 F 高 Mn 高 Si 低 F 高 Mn 高 Si 低 F 高 Mn 高 Si 低 F 高 Mn 高 Si 低 F 低碳钢、普低钢 Ni 基合金 轧辊堆焊 奥氏体不锈钢 含 Nb、Ti 不锈钢 含 Mn、Al 高合金钢 低碳钢、普低钢 低合金高强度钢 珠光体耐热钢 15MnV、14MnMoV、 18MnMoNb 不锈钢、轧辊堆焊 重要低碳钢、普低钢 重低合金高强度钢 MnMo、MnSi 及含 Ni 普低钢 重要低碳钢、普低钢 重要低碳钢、普低钢 重要低碳钢、普低钢 (薄板) 低碳钢 H10Mn2 Ni 基焊丝 H2Cr13、H3Cr2W8 相应钢种焊丝 相应钢种焊丝 相应钢种焊丝 H08MnA、H10Mn2 相应钢种焊丝 CrMo 钢焊丝 H08MnMoA、H10Mn2 不锈钢焊丝 H08MnA、H10Mn25SiA、H10MnSi MnMo、MnSi 及含 Ni 高强钢焊丝 相应钢种焊丝 H08A、H08MnA H08A、H08MnA H08A H08A 8~40 10~40 8~40 10~60 10~60 10~60 8~40 10~60 10~60 10~60 10~60 8~40 3~40 14~80 8~40 14~80 8~40 14~80 8~40 8~40 8~40 交、直流 交、直流 直流 直流 直流 直流 交、直流 直流 直流 直流 直流 交、直流 交、直流 交、直流 交、直流 交、直流 交、直流 交、直流

焙烘 2×250 2×250 2×250 2×300 2×400 2×250 2×250 2×350 2×350 2×350 2×400 2×250 2×400 2×400 2×250 2×250 2×250 2×350

表 2-57 烧结焊剂牌号中第一位数字的含意
焊剂牌号 SJ 1XX SJ 2XX SJ 3XX SJ 4XX SJ 5XX SJ 6XX 熔渣渣系类型 氟碱型 高铝型 硅锰型 铝钛型 其它型 主要组分范围 CaF2≥15%,CaO+MgO+CaF2≥50%,SiO2≤20% Al2O3≥20%,Al2O3+CaO+MgO>45% CaO+MgO+SiO2≥60% MnO+SiO2≥50% Al2O3+TiO2≥45%

烧结焊剂牌号举例: SJ

5

01 焊剂牌号编号为 01 焊剂熔渣渣系为铝钛型 埋弧焊用烧结焊剂

2.烧结焊剂的选用 我国烧结焊剂生产起步较晚,但发展还是比较快的,目前已经开发出二十多个品种。随着焊 接自动化水平不断提高,烧结焊剂将会有较大的发展。常用国产烧结焊剂的特点及用途列于表 2-58。 表 2-58 常用国产烧结焊剂的特点及用途
牌号 渣系 氟碱型 硅钙型 特 点 电弧燃烧稳定,脱渣容 易,焊缝成形美观,焊缝 金属具有较高的低温韧 性,可交、直流两用 焊接工艺性能良好,电弧 用 途 配合 H08MnA、H08MnMoA、H08Mn2MoA、H10Mn2 等焊丝,可 焊接多种低合金钢,如锅炉、压力容器等,还适于多丝焊接,特 别是大直径容器的双面单道焊 配合适当焊丝可焊接普通结构钢、锅炉用钢、管线用钢等;还适

SJ101 SJ301

14

SJ401

硅锰型

SJ501

铝钛型

SJ502

铝钛型

稳定,脱渣容易,成形美 观,可交、直流两用 具有良好的焊接工艺性 能和较高的抗气孔能力 具有良好的焊接工艺性 能和较强的抗气孔能力, 对少量铁儿和氧化膜不 敏感 具有良好的焊接工艺性 能,焊缝强度比用 SJ501 时稍高

于多丝快速焊接,特别是双面单道焊 配合 H08A 焊丝可焊接低合金钢, 用于机车车两、 故山机械等金属 结构的焊接 配合 H08A、H08MnA 等焊丝焊接低碳钢及某些低合金钢, 如锅炉 、 船舶、压力容器等,还适于多丝快速焊 配合 H08A 焊丝可焊接较重要低碳钢及某些低合金钢结构, 适于快 速焊。

15


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