如何選用藥芯焊絲與實(shí)心焊絲,太全了
發(fā)布時間:
2023-12-04
實(shí)心焊絲選用
(1)埋弧焊焊絲
埋弧焊時焊劑對焊縫金屬起保護(hù)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,并參與冶金反應(yīng)。
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):常配合高錳焊劑用于低碳鋼及強(qiáng)度較低的低合金鋼焊接。
B、中錳焊絲(如H08MnA,H10MnS):主要用于低合金鋼焊接,也可配合低錳焊劑用于低碳鋼焊接。
C、高錳焊絲(如H10Mn2 H08Mn2Si):用于低合金鋼焊接
2)高強(qiáng)鋼用絲
這類焊絲含Mn1%以上,含Mo0.3%~0.8%,如H08MnMoA、H08Mn2MoA,用于強(qiáng)度較高的低合金高強(qiáng)鋼焊接。此外,根據(jù)高強(qiáng)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(qiáng)度590Mpa級的焊縫金屬多采用MN-MO系焊絲,如H08MNMOA等。
3)不銹鋼用焊絲
采用的焊絲成分要與被焊接的不銹鋼分成基本一致,焊接鉻不銹鋼時,采用HoCr14 H1Cr13 H1Cr17等焊絲;焊接鉻-鎳不銹鋼時,采用H0Cr19Ni9 HoCr19Ni9 HoCr19Ni9Ti等焊絲;焊接超低碳不銹鋼時,應(yīng)采用相應(yīng)的超低碳焊絲,如HOOCr19Ni9等,焊劑可采用熔煉型或燒結(jié)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(jié)焊劑焊接不銹鋼、我國仍以熔煉焊劑為主,但正在研制和推廣使用燒結(jié)焊劑。
(2)氣體保護(hù)焊用焊絲
氣體保護(hù)焊分為惰性氣體保護(hù)焊(TIG焊和MIG焊)、活性氣體保護(hù)焊(MAG焊)以及自保護(hù)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,被焊母材加熱熔化后直接連接起來,有時加填充焊絲,由于保護(hù)氣體為純Ar,無氧化性,焊絲熔化后成分基本不發(fā)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(qiáng)度和塑、韌性良好,容易滿足使用性能要求。
2)MIG和MAG焊絲
MIG方法主要用于焊接不銹鋼等高合金鋼。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。但焊接超低碳不銹鋼時不能采用Ar+5%CO2混合氣體,只可采用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焊接時由于保護(hù)氣體有一定的氧化性,應(yīng)適當(dāng)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。焊接高強(qiáng)鋼時,焊縫中C的含量通常低于母材,Mn含量則應(yīng)高于母材,這不權(quán)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(qiáng)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系焊絲,如H08MnSiA、H08Mn2SiA、H04Mn2SiA等。CO2焊焊絲直徑一般是0.89 1.0 1.2 1.6 2.0mm等。焊絲直徑≤1.2mm屬于細(xì)絲CO2焊,焊絲直徑≥1.6mm屬于粗絲CO2焊。
H08Mn2SiA焊絲是一種廣泛應(yīng)用的CO2焊焊絲,它有較好的工藝性能,適合于焊接500Mpa級以下的低合金鋼。
(3)電渣焊焊絲
電渣焊適用于中板和厚板焊接。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;牌號中第一位數(shù)字表示焊絲的經(jīng)學(xué)組成類型,牌號中第二、三位數(shù)字表示同一類型焊絲的不同牌號。
1)堆焊焊絲
目前生產(chǎn)的堆焊用硬質(zhì)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,但抗沖擊能力差。
硬質(zhì)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(chǎn)效率低,但設(shè)備簡單,堆焊時熔深淺,母材熔化量少,堆焊質(zhì)量高,因?yàn)閼?yīng)用較廣泛。
2)銅及銅合金焊絲
銅及銅合金焊絲常用于焊接銅及銅合金,其中黃銅焊絲也廣泛用于釬焊碳鋼、鑄鐵及硬質(zhì)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(yōu)質(zhì)焊縫的必要條件。用氧-乙炔氣焊時應(yīng)配合氣焊熔劑共同使用。
3)鋁及鋁合金焊絲
鋁及鋁合金焊絲用于鋁合金氬弧焊及氧-乙炔氣焊時作填充材料。焊絲的選擇主要根據(jù)母材的種類、對接接頭抗裂性能、力學(xué)性能及耐蝕性等方面的要求綜合考慮。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(qiáng)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
主要用于氣焊焊補(bǔ)鑄鐵。由于氧-乙炔火焰溫度(小于3400℃)比電弧溫度(6000℃)低很多,而且熱點(diǎn)不集中,較適于灰口鑄鐵薄壁鑄件的焊補(bǔ)。此外,氣焊火焰溫度低于可減少球化劑的蒸發(fā),有利于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,由于釔的沸點(diǎn)高,抗球化衰退能力比鎂強(qiáng),更有利于保證焊縫球化,故近年來應(yīng)用較多。
藥芯焊絲的選用
(1)藥芯焊絲的種類與特性
根據(jù)焊絲的結(jié)構(gòu),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、已成為今后發(fā)展的方向。
根據(jù)是否有保護(hù)氣體,藥芯焊絲可分為氣體保護(hù)焊絲和自保護(hù)焊絲;藥芯焊絲芯部粉劑的成分與焊條藥皮相似,含有穩(wěn)弧劑、脫氧劑、造渣劑及合金劑等,根據(jù)藥芯焊絲內(nèi)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。
鈦型渣系藥芯焊絲的焊道成形美觀,全位置焊接進(jìn)工藝性能好、電弧穩(wěn)定、飛濺小、但焊縫金屬的韌性和抗裂性能較差。與此相反,鈣型渣系藥芯焊絲的焊縫韌性和抗裂性能優(yōu)良,但焊道成形和焊接工藝性能稍差。鈦鈣型渣系介于上述二者之間。
“金屬粉型”藥芯焊絲的焊接工藝性能類似于實(shí)芯焊絲,其熔敷效率和抗裂性能優(yōu)于“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(wěn)弧劑,可保證焊接時造渣少、效率高、飛濺小、電弧穩(wěn)定,而且焊縫擴(kuò)散氫含量低,抗裂性能得到改善。
藥芯焊絲的截面形狀對焊接工藝性能與冶金性能有很大影響。根據(jù)藥芯焊絲的截面形狀可分為簡單的O形和復(fù)雜斷面的折疊形兩類,折疊形又可分為梅花形、T形、E形和中間填絲形等。
藥芯焊絲的截面形狀越復(fù)雜、越對稱,電弧越穩(wěn)定,藥芯的冶金反應(yīng)和保護(hù)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(dāng)焊絲直徑小于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(zhì)量好、對鋼材的適應(yīng)性強(qiáng),可用于焊接各種類型的鋼結(jié)構(gòu),包括低碳鋼、低合金高強(qiáng)鋼、低溫鋼、耐熱鋼、不銹鋼及耐磨堆焊等。所采用的保護(hù)氣體有CO2和Ar+CO2兩種,前者用于普通結(jié)構(gòu),后者有于重要結(jié)構(gòu)。藥芯焊絲適于自動或地半自動焊接,直流或交流電弧均要。
1)低碳鋼及高強(qiáng)鋼用藥芯焊絲
這類焊絲大多數(shù)為鈦型渣系,焊接工藝性好、焊接生產(chǎn)率高,主要用于造船、橋梁、建筑、車輛制造等。低碳鋼及高強(qiáng)鋼用藥芯焊絲品種較多,從焊縫強(qiáng)度級別上看抗拉強(qiáng)度490MPa級和590Mpa級的藥芯焊絲已普遍使用;從性能上看,有的側(cè)重于工藝性能,有的側(cè)重于焊縫力學(xué)性能和抗裂性能,有的適用于包括向下立焊在內(nèi)的全位置焊,也有的專用于角焊縫。
2)不銹鋼用藥芯焊絲
不銹鋼藥芯焊絲的口種已有20余種,除鉻鎳系不銹鋼藥芯焊絲外,還有鉻系不銹鋼藥芯焊絲。焊絲直徑有0.8、1.2、1.6mm等,可滿足不銹鋼薄板、中板及厚板的焊接需要。所采用的保護(hù)氣體多數(shù)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面獲得某些特殊性能,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,難于加工制造。隨著藥芯焊絲的問世,這些合金元素可加入藥芯中,且加工制造方便,故采用藥芯焊絲進(jìn)行埋弧堆焊耐磨表面是種常用的方法,并已得到廣泛應(yīng)用。此外,在燒結(jié)焊劑中加入合金元素,堆焊后也能得到相應(yīng)成分的堆焊層,它與實(shí)芯或藥芯焊絲相配合,可滿足不同的堆焊要求。
常用藥芯焊絲CO2堆焊和藥芯焊絲埋弧堆焊方法如下。
細(xì)絲CO2藥芯焊絲堆焊 該方法焊接效率高,生產(chǎn)效率為手弧焊的3~4倍;焊接工藝性能優(yōu)良,電弧穩(wěn)定、飛濺小、脫渣容易、堆焊成形美觀。這種方法只能通常藥芯焊絲過渡合金元素,多用于合金成分不太高的堆焊層。
藥芯焊絲埋弧堆焊 采用大直徑(3.2 、4.0mm)的藥芯焊絲,焊接電流大,焊接生產(chǎn)率明顯提高。當(dāng)采用燒焊劑時,還可通過焊劑過渡合金元素,使堆焊層得到更高的合金成分,其合金含量可在14%~20%之間變化,以滿足不同的使用要求。該法主要用于堆焊軋制輥、送進(jìn)輥、連鑄輥等耐磨耐蝕部件。
(2)自保護(hù)藥芯焊絲
自保護(hù)焊絲是指不需要保護(hù)氣體或焊劑,就可進(jìn)行電弧焊,從而獲得合格焊縫的焊絲,自保護(hù)藥芯焊絲是把作為造渣、造氣、脫氧作用的粉劑和金屬粉置于鋼皮之內(nèi)或涂在焊絲表面,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(hù)作用,不用另加氣體保護(hù)。
自保護(hù)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(fēng)能力優(yōu)于氣體保護(hù)焊,通常可在四級風(fēng)力下施焊。因?yàn)椴恍枰Wo(hù)氣體,適于野外或高空作業(yè),故多用于安裝現(xiàn)場和建筑工地。
自保護(hù)焊絲的焊縫金屬塑、韌性一般低于采用保護(hù)氣體的藥芯焊絲。自保護(hù)焊絲目前主要用于低碳鋼焊接結(jié)構(gòu),不宜用于焊接高強(qiáng)度鋼等重要結(jié)構(gòu),此外,自保護(hù)焊絲施焊時煙塵較大,在狹窄空間作業(yè)時要注意加強(qiáng)通風(fēng)換氣。
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