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焊条烘焙温度与时间

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焊接材料烘焙标准及操作规程

1、焊条的烘焙温度和保温时间,严格按焊条生产厂家推荐的烘焙规定或有关的技术标准要求进行。国外焊材的烘焙要求,按所提供的焊材质保书或有关技术标准要求进行烘焙。 2、如焊条生产厂家无烘焙规定或有关技术标准,则按下表的烘干标准进行:

焊条类别 保温时间 烘干温度 酸性焊条 1h 70~150℃ 碱性焊条 1h 350-400℃ 碱性不锈钢焊条 1h 150~250℃ 注:⑴酸性焊条储存时间短且包装良好的,使用于一般结构件焊接,在使用前不再烘焙。 ⑵碱性焊条对含氢量有特别要求的,烘焙温度应提高到400~450℃,保温1~2h

3、焊条烘干时,应缓慢升温、保温、缓慢降温,严禁将需烘干的焊条直接放入已升至高温的烘箱内,或者将烘至高温的焊条从高温炉中突然取出冷却,以防止焊条药皮因骤冷或骤热面产生开裂或脱落现象。

4、同一烘干箱每次只能入同种烘干标准的焊条进行烘干,对烘干标准相同,但批号、牌号或规格不同的焊条,堆放时必须有一定的物理间隔,且焊条堆放不宜过高〔一般为1~3层〕,以保证焊条烘干均匀。

5、烘干后的焊条,应贮放在温度为50~100℃的恒温保温箱内,随用随取。

6、当焊条在施工现场放置超过4个小时以上时,应对焊条重新烘干处理,但焊条反复烘干次数不得超过三次。 附件17:焊接材料回收制度

焊接材料回收制度

为了节省焊材,保证焊接工程质量,保持安全、清洁、文明的施工环境,特制定焊材回收

制度。 1、每个焊工只允许领用、退回自己本人使用的焊材,不允许几个焊工所需的焊材由一个焊

工领用、退回,并要求当天退回剩余焊材及焊材头。 2、焊工在焊接施工过程中,不得乱抛乱丢焊材头及剩余焊材,必须放回焊条保温筒内,下

班后交回焊材库,由焊材管理人员点收,并填好《焊材回收记录单》。 3、焊接时,焊条头、焊丝头焊后余留长度不得超过60mm,特殊位置焊接时,允许部分焊

材头剩余长度超过这个限度。 4、焊条回收率:要求地面组装阶段到达97%,安装阶段不得低于95%。到达这个要求的,按实际回收数给予适当奖励;焊丝回收,一根焊丝回收带色标的两根焊丝头,回收要求同

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焊条头。奖励金额按实际回收数给予适当奖励。焊材回收率低于90%的焊工,给予扣款处

理,扣款数额为:领用数与实际回收差额部分×0.5元/根。 5、焊条烘焙员每月把每个焊工当月的焊材领用数及焊材头回收数进行统计,把统计结果上

交给物资部和焊接项目,由两部门审核后报主管经理批准,依照规定奖惩。 6、焊材回收假设出现异常情况〔如当天退回焊材数超过当天领用数等〕,该焊工当月不予

建奖,并每次扣罚50元。 7、焊工领用出去没使用完的焊条当天下班前退回焊材库,并重新焊干,此批焊材应做好识别标记,第二天发放焊材时,此批焊材应优先发放。焊条重新烘干次数不得超过三次。

8、如第二次、三次烘干焊材数不足焊工所领用数,应不予发放。

附件18:焊材的贮存与保管制度

焊材的贮存与保管制度

1、焊材必须在干燥通风的室内仓库存放。焊材贮存库内,不允许放置有害气体和腐蚀性介

质,室内保持整洁。

2、焊材存放在专用架子上,严格防范焊材受潮。

3、焊材堆放时应按种类、牌号、规格、入库时间分类堆放,每垛应有明确标记,防止混乱。 4、焊材在供给给使用单位之后,保质期至少保证在6个月之内。入库的焊材应做到先入库

批次先发放。 5、特种焊材贮存与保管应高于一般性焊材。特种焊材应堆放在专用仓库或指定区域。

6、对受潮或包装损坏的焊材,未经处理不允许入库。

7、一般焊材一次出库不能超过一天的用量。已经领出库的焊材,焊工必须保管好。当天使

用不完的焊材当天退回焊材仓库。

8、焊材贮存库内,应设置去湿机、温湿仪且运行正常。低氢型焊材室内温度

不低于5℃,相对空气湿度低于60%。

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附 录 A 〔资料性附录〕 焊条烘焙温度与时间 序型 号 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 E5015 E4315 E4303 E5016 E5515-B1 E5515-B2 E6015-B3 E1-5MoV-15 E0-19-10-16 (℃) 400 350 200 400 350 350 350 350 200 200 200 200 200 250 250 250 250 250 250-300 (小时) 2 2 1 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 (℃) 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 100-150 结(J)507 结(J)427 结(J)422 结(J)506 热(R)207 热(R)307 热(R)407 热(R)507 奥(A)102 奥(A)132 奥(A)202 奥(A)302 奥(A)402 奥(A)107 奥(A)137 奥(A)207 奥(A)237 奥(A)407 焊剂(HJ)431 烘焙温度烘焙时间保温温度备 注 10 E0-19-10Nb-16 11 E0-18-12Mo2-16 12 E1-23-13-16 13 E2-26-21-16 14 E0-19-10-15 15 E0-19-10Nb-15 16 E0-18-12Mo2-15 17 E0-18-12Mo2V-15 18 E2-26-21-15 19 HJ401-H08A - 3 -

20 HJ502-H10Mn2 21 烧结焊剂 22 烧结焊剂

250-300 250-300 250-300 2 2 2 100-150 100-150 100-150 焊剂(HJ)350 SJ101 SJ301 第二章 焊接材料

2.1 焊接材料的概述 2.1.1 作用

焊接过程中的各种填充金属以及为了提高焊接质量而附加的保护物质统称为焊接材料。随着焊接技术的迅速发展,焊接材料的应用范围日益扩大。而且,焊接技术的发展对焊接材料无论在品种和产量方面都提出了越来越高的要求。

焊接生产中广泛使用焊接材料主要包括焊条、焊丝、焊剂和保护气体等。

焊接材料的质量对保证焊接过程的稳定和获得满足使用要求的焊缝金属起着决定的作用。归纳起来,焊接材料应具有以下作用:

1. 保证电弧稳定燃烧和焊接熔滴顺利过渡;

2. 在焊接过程中保护液态熔池金属,以防止空气侵入;

3. 进行冶金反应和过渡合金元素,调整和控制焊缝金属的成分与性能; 4. 防止气孔、裂纹等焊接缺陷的产生;

5. 改善焊接工艺性能,在保证焊接质量的前提下尽可能提高焊接效率。

2.1.2 各国焊接材料发展现状

涂料焊条目前在世界各国焊接材料生产中仍占较大的比例。在焊条的使用方面,美国目前主要使用钛型、高纤维型和低氢型焊条,为了提高熔敷效率,在钛型和低氢型焊条药皮里加入一定量的铁粉。在欧洲主要是钛型、钛钙型和低氢型焊条,但北欧低氢型焊条比例较高,而且和美国一样,发展高效率铁粉焊条。日本用于低碳钢的焊条药皮类型主要是钛铁矿型、钛钙型和铁粉氧化铁型,用于高强钢、特殊钢和外表堆焊的几乎都是低氢型焊条。

世界各国在埋弧焊焊接材料的使用方面近年来变化不大。欧、美埋弧焊焊剂的用量一直保持在约占焊材总量的11%~15%之间,其中烧结焊剂的用量在逐渐增加,熔炼焊剂的用量逐渐减少。目前,在欧、美及日本等工业发达国家,烧结焊剂的使用量已占全部焊剂使用量的70%以上,且品种齐全,形成系列。日本在带极堆焊中,仍大量使用烧结焊剂。

从各国焊接材料的发展来看,近年来国外焊丝生产的增长速度较快,涂料焊条所占的比例有所下降,气体保护焊焊丝的品种和数量正在逐年增加,而且特别引人注意的是药芯焊丝的发展。在实芯焊丝的使用方面,日本大量采用的是CO2气体保护焊,美国则大量采用混合气体保护焊。

我国焊接材料生产能力,特别是自动焊接用焊丝的生产能力,近年来有了明显发展。我国焊材生产中焊条的年产量占焊材总量的比例在逐年减少,由80年代中期的90%以上降低到90年代初期的85%左右,预计今后数年间,这种变化仍将延续下去。

为适应我国经济发展的需要,应尽快提高我国焊接自动化水平,调整我国焊接材料的构成比例,大力发展自动和半自动焊接材料。预计今后数年我国药芯焊丝的产量和品种将会有较快的发展。

2.2 焊条

2.2.1 分类

电焊条的分类方法很多,可分别按用途、熔渣的碱度、焊条药皮的主要成分、焊条性能特征等不同

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角度对电焊条进行分类。

1 按用途分类

电焊条按用途可分为十大类,见表2-1,表中还列出焊条型号按化学成分进行分类的方法以便于比较。

2 按熔渣碱度分类

在实际生产中,通常将焊条分为两大类---酸性焊条和碱性焊条〔又称低氢型焊条〕,即按熔渣中酸性氧化物与碱性氧化物的比例分类。当熔渣中酸性氧化物的比例高时为酸性焊条,反之即为碱性焊条。

从焊接工艺性能来比较,酸性焊条电弧柔软,飞溅小,熔渣流动性和覆盖性均好,因此,焊缝外表美观,焊波细密,成形平滑;碱性焊条的熔滴过渡是短路过渡,电弧不够稳定,熔渣的覆盖性差,焊缝形状凸起,且焊缝外观波纹粗糙,但在向上立焊时,容易操作。

表2—1

焊条牌号 序号 1 2 3 4 1) 2) 5 6 7 8 9 10 焊条分类 〔按用途分类〕 结构钢焊条 钼及铬钼耐热钢焊条 低温钢焊条 不锈钢焊条: 铬不锈钢焊条 铬镍不锈钢焊条 堆焊焊条 铸铁焊条 镍及镍合金焊条 铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条 特殊用途焊条 代号 汉字〔字母〕 结〔J〕 热〔R〕 温〔W〕 铬〔G〕 奥〔A〕 堆〔D〕 铸〔Z〕 镍〔Ni〕 铜〔T〕 铝〔L〕 特〔TS〕 堆焊焊条 铸铁焊条 镍及镍合金焊条 铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条 ---- ED EZ ENi TCu TAl -- GB984-2001 GB10044-88 GB/T13814-92 GB3670-95 GB3669-2001 不锈钢焊条 E GB/T983-95 焊条分类 〔按化学成分分类〕 碳钢焊条 低合金钢焊条 焊条型号 代号 国家标准 E E GB/T5117-95 GB/T5118-95 酸性焊条的药皮中含有较多的氧化铁、氧化钛及氧化硅等,氧化性较强,因此在焊接过程中使合金元素烧损较多,同时由于焊缝金属中氧和氢含量较多,因而熔敷金属塑性、韧性较低。碱性焊条的药皮中含有多量的大理石和萤石,并有较多的铁合金作为脱氧剂和渗合金剂,因此药皮具有足够的脱氧能力。另外,碱性焊条主要靠大理石等碳酸盐分解出CO2做保护气体,与酸性焊条相比,弧柱气氛中氢的分压较低,且萤石中的氟化钙在高温时与氢结合成氟化氢〔HF〕,从而降低了焊缝中的含氢量,故碱性焊条又称为低氢型焊条。但由于氟的反电离作用,为了使碱性焊条的电弧能稳定燃烧,一般只能采用直流反接〔即焊条接正极〕进行焊接,只有当药皮中含有多量稳弧剂时,才可以交直流两用。用碱性焊条焊接时,由于焊缝金属中氧和氢含量较少,非金属夹杂物也少,故具有较高的塑性和冲击韧性。

采用水银法或气相色谱法测定时,每100g熔敷金属中的扩散氢含量,碱性焊条为≤15ml,酸性焊条则为15mL以上,采用甘油法测定时,每100g熔敷金属中的扩散氢含量,碱性焊条为1~8ml,酸性焊条则为17~50ml。

3 按药皮的主要成分分类

焊条药皮由多种原料组成,按照药皮的主要成分可以确定焊条的药皮类型。药皮中以钛铁矿为主的称为钛铁矿型;当药皮中含有30%以上的二氧化钛及20%以下的钙、镁的碳酸盐时,就称为钛钙型。唯有低氢型例外,虽然它的药皮中主要组成为钙、镁的碳酸盐和萤石,但却以焊缝中含氢量最低作为其主要特征而予以命名。对于有些药皮类型,由于使用的粘接剂分别为钾水玻璃(或以钾为主的钾钠水玻璃)或钠水玻璃,因此,同一药皮类型又可进一步划分为钾型和钠型,如低氢钾型和低氢钠型。前者可用于交直流焊接电源,而后者只能使用直流电源。焊条药皮类型分类示于表2-2。

由于药皮配方组分不同,致使各种药皮类型焊条的焊接工艺性能、焊接熔渣的特性以及焊缝金属力学性能均有很大差异,因此在选用焊条时,要充分考虑各类焊条药皮类型的特点。此外,对于药皮中含有多量

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铁粉的焊条,可以称为铁粉焊条。按照相应焊条药皮的主要成分,又可分为铁粉钛型、铁粉钛铁矿型、铁粉钛钙型、铁粉氧化铁型及铁粉低氢型等,构成了铁粉焊条系列。 4.按焊条性能分类

按性能分类的焊条,都是根据其特殊使用性能而制造的专用焊条,如超低氢焊条、低尘低毒焊条、立向下焊条、打底层焊条、高效铁粉焊条、防潮焊条、水下焊条、重力焊条等

2.2.2 组成

焊条由焊芯和药皮两部分组成,焊芯采用焊接专用的金属丝〔即焊丝〕。焊芯牌号的首位字母是“H”,后面的数字表示含碳量,其它合金元素含量的表示方法与钢材的表示方法大致相同。对高质量的焊条焊芯,尾部加“A”表示优质钢,加“E”表示特优质钢。通常各种电焊条所用的焊芯种类见表2—3。

表2-2 焊条药皮类型及主要特点 序号 0 药皮类型 不属已规定类型 氧化钛型 电源种类 不规定 主要特点 在某些焊条中采用氧化锆、金红石等,这些新渣系目前尚未形成系列 含多量氧化钛,焊条工艺性能良好,电弧稳定,引弧方便,飞溅很小,熔深很浅,熔渣覆盖性良好,脱渣容易,焊缝波纹特别美观,可全位置焊接.尤宜于薄板焊接.但焊缝塑性和抗裂性稍差.随药皮中钾、钠及铁粉等用量的变化,分为高钛钾型、高钛钠型及铁粉钛型等 药皮中含氧化钛30%以上,钙、镁的碳酸盐20%以下,焊条工艺性能良好,熔渣流动性好,熔深一般,电弧稳定,焊缝美观,脱渣方便,适用于全位置焊接,如J422即属此类型,是目前碳钢焊条中使用最广泛的一种焊条 药皮中含钛铁矿≥30%,焊条熔化速度快,熔渣流动性好,熔深较深,脱渣容易,焊波整齐,电弧稳定,平焊、平角焊工艺性能较好,立焊稍次,焊缝有较好的抗裂性 药皮中含多量氧化铁和较多的锰铁脱氧剂,熔深大,熔化速度快,焊接生产率高,电弧稳定.再引弧方便。立焊、仰焊较困难,飞溅稍大,焊缝抗裂性能较好,适用于中厚板焊接。由于电弧吹力大,适于野时操作。.假设药皮中加入一定量的铁粉,则为铁粉氧化铁型 药皮中含15%以上的有机物,30%左右的氧化钛,焊接工艺性能良好,电弧稳定,电弧吹力大,熔深大,熔渣少,脱渣容易。可作立向下焊、深5 纤维素型 直流或交流 熔焊或单面焊双面成型焊接,立、仰焊工艺性好,适用于薄板结构、油箱管道、、车辆壳体等焊接。随药皮中稳弧剂、粘结剂含量变化,分为高纤维素钠型〈采用直流反接〉、高纤维素钾型两类 直流或交流 药皮组分以碳酸盐和萤石为主,焊条使用前须经300~400℃烘焙。短弧操作,焊接工艺性一般,可全位置焊接,焊缝有良好的抗裂性和综合力学性能。适宜于焊接重要的焊接结构。按照药皮中稳弧剂量、铁粉量和粘结剂直流 不同,分为低氢钠型、低氢钾型和铁粉低氢型等 药皮中含有多量石墨,通常用于铸铁或堆焊焊条。采用低碳钢焊芯时,焊 接工艺性能较差,飞溅较多,烟雾较大,熔渣少,适用于平焊。采用有色金属焊芯时,能改善其工艺性能,但电流不宜过大 药皮中含多量氯化物和氟化物,主要用于铝及铝合金焊条。.吸潮性强,焊 前要烘干。药皮熔点低,熔化速度快。采用直流电源,焊接工艺性较差,短弧操作,熔渣有腐蚀性,焊后常用热水清洗 1 直流或交流 2 钛钙型 直流或交流 3 钛铁矿型 直流或交流 4 氧化铁型 直流或交流 6 7 低氢型 低氢型 8 石墨型 9 盐基型

表2-3 电焊条种类 低碳钢焊条 低合金高强钢焊条 低合金耐热钢焊条 不锈钢焊条 堆焊焊条 铸铁焊条 所用焊芯种类 低碳钢焊芯〔H08A等〕 低碳钢或低合金钢焊芯 低碳钢或低合金钢焊芯 不锈钢或低碳钢焊芯 低碳钢或合金钢焊芯 低碳钢、铸铁或非铁合金焊芯 - 6 -

有色金属焊条 有色金属焊芯 焊条药皮由多种原材料组成,焊条药皮可以采用氧化物、碳酸盐、有机物、氟化物、铁合金等数十种原材料粉末,按照一定的配方混合而成。各种原材料根据其在焊条药皮中的作用,可分成以下几类:稳弧剂、造渣剂、脱氧剂、造气剂、合金剂、增塑剂、粘结剂。

1. 电焊条的型号

焊条型号是以焊条国家标准为依据,反映焊条主要特性的一种表示方法。焊条型号包括以下含义:焊条类别、焊条特点〔如焊芯金属类型、使用温度、熔敷金属化学组成或抗拉强度等〕、药皮类型及焊接电源。不同类型焊条的型号表示方法也不同。

〔1〕碳钢焊条型号划分

碳钢焊条型号编制方法为:首字母\"E\"表示焊条;前面的两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值,单位为kgf/mm2〔1 kgf/mm2=9.81MPa〕;第三位数字表示焊条的焊接位置,\"0\"及\"1\"表示焊条适用于全位置焊接〔即可进行平、立、仰、横焊),\"2\"表示焊条适用于平焊及平角焊,\"4\"表示焊条适用于向下立焊;第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型。

据GB/T5117-95《碳钢焊条》标准规定,碳钢焊条型号按熔敷金属抗拉强度、药皮类型、焊接位置和焊接电源种类的划分。见表2-4。

表2-4 碳钢焊条〔GB517-1995〕

焊条类型 E4300 E4301 E4303 E4310 E4311 E4312 E4313 E4315 E4316 E4320 E4322 E4323 E4324 E4327 E4328 E5001 E5003 E5010 E5011 E5014 E5015 E5016 E5018 E5018M E5023 铁粉钛钙型 铁粉钛型 铁粉氧化铁型 铁粉低氢型 钛铁矿型 钛钙型 高纤维素钠型 高纤维素钾型 铁粉钛型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢钾型 铁粉低氢型 铁粉钛钙型 - 7 -

平、平角焊 平、立、仰、横 药皮类型 特殊型 钛铁矿型 钛钙型 高纤维素钠型 高纤维素钠型 高钛钠型 高钛钠型 低氢钠型 低氢钾型 平 氧化铁型 平角焊 平 平、平角焊 平 平角焊 平、平角焊 平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 交流或直流正接 交流或直流正接 交流或直流正、反接 交流或直流正、反接 交流或直流正、反接 交流或直流正接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 直流反接 交流或直流正、反接 平、立、仰、横 交流或直流正、反接 焊接位置 电流种类 E43系列—熔敷金属抗拉强度≥420MPa E50系列—熔敷金属抗拉强度≥490MPa E5024 E5027 E5028 E5048 铁粉钛型 铁粉氧化铁型 铁粉低氢型 平、横、仰、立向下 交流或直流正、反接 交流或直流正接 交流或直流反接 注:1.焊接位置栏中文字涵义:平—平焊,立—立焊,仰—仰焊,横—横焊,平角焊—水平角焊,立向下—向下立焊。 2.直径不大于4.0mm的E5014、E××15、E××16、E5018和E5018M型焊条及直径不大于5.0mm的其他型号的焊条,可适用于立焊和仰焊。 3.E4322型焊条适宜单道焊。

〔2〕低合金钢焊条型号划分

根据GB/T5118-95《低合金钢焊条》标准规定,低合金钢焊条型号按熔敷金属抗拉强度、拉伸性能要求〔见表2-7〕、化学成分、药皮类型、焊接位置和焊接电源种类的划分。见表2-5。

表2-5 低合金钢焊条〔GB/T5118-1995〕

焊条型号 E5003-× E5010-× E5011-× E5015-× E5016-× E5018-× E5020-× E5027-× 药皮类型 钛钙型 高纤维素钠型 高纤维素钠型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 高氧化铁型 铁粉氧化铁型 平角焊 平 平角焊 平 平、立、仰、横 焊接位置 电流种类 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正接 交流或直流正、反接 交流或直流正接 交流或直流正、反接 E50系列—熔敷金属抗拉强度≥490MPa E55系列—熔敷金属搞拉强度≥540MPa E5500-× E5503-× E5510-× E5511-× E5513-× E5515-× E5516-× E5518-× E6000-× E6010-× E6011-× E6013-× E6015-× E6016-× E6018-× E7010-× E7011-× E7013-× E7015-× 特殊型 钛钙型 高纤维素钠型 高纤维素钾型 高钛钾型 低氢钠型 低氢钠型 铁粉低氢型 E60系列—熔敷金属搞拉强度≥590MPa 特殊型 高纤维素钠型 高纤维素钠型 高钛钾型 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E70系列-熔敷金属抗拉强度≥690MPa 高纤维素钠型 高纤维素钾型 高钛钾型 低氢钠型 - 8 -

平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 直流反接 平、立、仰、横焊 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 平、立、仰、横 直流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 交流或直流正、反接 直流反接 交流或直流反接 E7016-× E7018-× 低氢钾型 铁粉低氢型 E75系列—熔敷金属抗拉强度≥740MPa 交流或直流反接

E7515-× E7516-× E7518-× E8015-× E8016-× E8018-× E8515-× E8516-× E8518-× E9015-× E9016-× E9018-× E10015-× E10016-× E10018-× 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E80系列—熔敷金属抗拉强度≥780MPa 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E85系列—熔敷金属抗拉强度≥830MPa 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E90系列—熔敷金属抗拉强度≥880MPa 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 E100系列—熔敷金属抗拉强度≥980MPa 低氢钠型 低氢钾型 铁粉低氢型 平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 平、立、仰、横 直流反接 交流或直流反接 注: 1.后缀字母×代表熔敷金属化学成分分类代号,如Al、B1、B2等。

2.焊接位置栏中文字涵义:平—平焊;立—立焊;仰—仰焊;横—横焊;平角焊—水平角焊。

3.表中立和仰是指适用于立焊和仰焊的直径不大于4.0mm的E××15-×、E××16-×、E××18-×型及直径不大于

5.0mm的其他型号焊条。

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分的分类代号,并以短划\"--\"与前面数字分开。见表2-6,如还有附加化学成分时,附加化学成分直接用元素符号表示,并以短划“-”与前面后缀字母分开。

表2-6 低合金钢焊条熔敷金属化学成分〔GB/T5118-1995〕 焊条型号 化 学 成 分〔质量分数〕〔%〕 C Mn P S Si Ni Cr Mo V Nb W B Cu 碳 钼 钢 焊 条 E5003-A1 E5010-A1 E5011-A1 E5015-A1 E5016-A1 E5018-A1 E5020-A1 E5027-A1 E5515-C1 E5516-C1 E5518-C1 E5015-C1L E5016-C1L E5018-C1L - 9 -

— — — — — — — — — — — 镍 钢 焊 条 — — — — — — — — — — — — — — — 0.60 E5016-C2 E5018-C2 E5015-C2L E5016-C2L E5018-C2L E5515-C3 E5516-C3 E5518-C3 E5518-NM E6015-D1 E6016-D1 E6018-D1 E6015-D3 E6016-D3 E6018-D3 E7015-D2 E7016-D2 E7018-D2 ~1.25 ~1.10 镍 钼 钢 焊 条 0.10 ~ ~ ~ — — — 0.10 锰 钼 钢 焊 条 ~ ~ ~ 其它低合金钢焊条 E××03-G E××10-G E××11-G E××13-G E××15-G E××16-G E××18-G E5020-G E6018-M ~ ~ — E7018-M ~ E7518-M ~ ~ 1.25~2.50 1.75~2.50 ~ ~ — — — — ≥1.00 — — ≥ ≥ ≥ ≥ ≥ — — ~ — — — — — 续表 E8518-M ~ ~ ~ E8518-M1 ~ ~ E5018-W E5518-W ~ ~ ~ ~ — ~ ~ ~ ~ ~ — ~ 注:1.焊条型号中的“××”代表焊条的不同抗拉强度等级。 2.表中单值除特殊规定以外,均为最大百分比。 3.E5518-NM型焊条w(Al)不大于0.05%。

- 10 -

4.E××××-G型焊条只要一个元素符合表中规定即可,当有-40℃冲击吸收功要求≥54J时,该焊条型号标志为E××××-E。

表2-7 低合金钢焊条熔敷金属拉伸性能要求〔GB/T5118-1995〕 焊条型号 E5003-× E5010-×,E5011-×,E5015-×,E5016-×,E5018-×, E5020-×,E5027-×, E5500-×,E5503-× E5510-×,E5511-× E5513-× E5515-× E5516-×,E5518-× E5516-C3,E5518- C3 E6000-× E6010-×,E6011-× E6013-× E6015-×,E6016-×,E6018-× E6018-M E7010-×,E7011-× E7013-× E7015-×,E7016-×,E7018-× E7018-M E7515-×,E7516-×,E7518-× E7518-M E8015-×,E8016-×,E8018-× E8515-×,E8516-×,E8518-× E8518-M,E8518-M1 E9015-×,E9016-×,E9018-× E10015-×,E10016-×,E10018-× 注:表中的单值均为最小值。

740 780 830 880 980 0 690 740 780 880 690 590 590 490 540 440 440~540 540 440 490 490 σb/MPa σs或σ/MPa δ5〔%〕 20 22 16 17 16 17 17 22 14 15 14 15 22 15 13 15 18 13 18 13 12 15 12 〔3〕不锈钢焊条型号划分

不锈钢焊条根据熔敷金属的化学成分、药皮类型、焊接位置及焊接电流种类划分型号。根据GB/T983-95《不锈钢焊条》标准规定,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 308 -15

型号后面附加的后缀〔15、16、17、25、26〕表示焊条药皮类型及焊接电源种类.后缀15表示焊条为碱性药皮,直流反极性焊接;后缀16表示焊条可以是碱性药皮,也可以是钛型或钛钙型药皮,交直流两用;后缀17是药皮类型16的变型,表示焊条为钛酸型药皮〔用SiO2代替药皮类型16中的一些TiO2〕,焊接熔化速度快,抗发红性能优良,可交直流两用。后缀25和26焊条的药皮成分和操作特征与药皮类型15和16的焊条非常类似,药皮类型15和16焊条的说明也适合于药皮类型25和26。

- 11 -

不锈钢焊条通常用于铬含量大于4%,镍含量小于50%的不锈钢或耐热钢的焊接。根据GB/T983-95〈〈不锈钢焊条〉标准规定,不锈钢焊条型号按熔敷金属的化学成分、力学性能、焊接电源种类和焊接位置划分,见表2-8、2-9、2-10。

表2-8 不锈钢焊条熔敷金属化学成分〔质量分数〕〔%〕〔GB/T983-1995〕 焊条 型号 E209-XX E219-XX E240-XX E307-XX E308-XX E308H-XX E308L-XX E308Mo-XX E308MoL-XX E309-XX E309L-XX E309Nb-XX E309Mo-XX E309MoL-XX E310-XX E310H-XX E310Nb-XX E310Mo-XX E312-XX E316-XX E316H-XX E316L-XX E317-XX E317L-XX E317MoCu-XX E317MoCuL-XX E318-XX E318V-XX E320-XX C Cr Ni Mo Mn Si Cu 其它 - - - - - - - - - - - - - _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - 12 -

E320LR-XX E330-XX E330H E330MoMnWNb-XX E347-XX _ _ E349-XX E383-XX E385-XX E410-XX E410NiMo-XX E430-XX E630-XX E16-8-2-XX E16-25MoN-XX E11MoVNi-XX E11MoVNW-XX E2209-XX E2553-XX _ _ _ _ _ _ N:≥ 注:1、表中单值均为最大值。

2、当对表中给出的元素进行化学成分分析还存在其他元素时,这些元素的总量不得超过0.5%(铁除外)。 3、焊条型号中的字母L表示碳含量较低,H表示碳含量较高,R表示碳、磷、硅含量料低。

4、考虑到以后标准修订中,将把E502、E505、E7Cr、E5MoV、E9Mo〔5〕型焊条归入合金钢焊条中,在本表中未摘录。

表2-9 焊接电源种类及焊接位置 焊条型号 EXXX〔X〕-15 EXXX〔X〕-25 EXXX〔X〕-16 EXXX〔X〕-17 EXXX〔X〕-26 药皮类型 碱性低氢型 〔同上〕 低氢型、钛型或钛钙型 〔同上〕 〔同上〕 电源种类 DC DC AC或DC AC或DC AC或DC 焊接位置 全位置 平焊、横焊 全位置 全位置 平焊、横焊 表2-10 熔敷金属力学性能

焊条型号 抗拉强度σb (MPa) - 13 -

伸长率δs(%) E209-XX E219-XX E240-XX E307-XX E308-XX 690 620 690 590 550 30 15 E308H-XX E308L-XX E308Mo-XX E308MoL-XX E309-XX E309L-XX E309Nb-XX 550 E309Mo-XX 25 E309MoL-XX E310-XX E310H-XX E310Nb-XX 550 E310Mo-XX E312-XX E316-XX 520 E316H-XX E316L-XX E317-XX E317L-XX E317L-XX E317MoCu-XX 540 E317MoCuL-XX 25 E318-XX E318V-XX E320-XX E320LR-XX 520 E330-XX E330H-XX E330MoMnWNb-XX E347-XX E349-XX E383-XX 520 E385-XX - 14 -

30 620 590 520 690 25 10 25 25 25 550 540 550 30 490 550 550 25 520 30 660 22 25 540 550 620 10 520 550 520 550 520 35 E410-XX E410NiMo-XX E430-XX E502-XX 450 760 450 20 15 20 420 E505-XX E630-XX E16-8-2-XX E16-25MoN-XX E7Cr-XX E5MoV-XX E9Mo-XX E11MoVNi-XX 730 E11MoVNiW-XX E2209-XX E2553-XX 690 590 20 15 15 930 550 420 420 540 590 7 35 30 20 14 16 〔4〕堆焊焊条型号划分

根据GB984-85《堆焊焊条》标准规定,堆焊焊条型号按熔敷金属化学成分及药皮类型划分。堆焊焊条型号编制方法为:首字母\"E\"表示焊条;第二位\"D\"表示堆焊;型号中第三位至倒数第三位表示焊条特点,用拼音字母或元素符号表示堆焊焊条的分类,见表2-11。最后两位数字表示焊条药皮类型及焊接电源种类,并用短划\"-\"与前面符号分开,见表2-12。如在同一基本型号内有几个分类时,可用字母A、B、C等标志,再细分可加注数字,如A1、A2等。

堆焊焊条型号举列: E D P CrMo Al - 03 表示药皮类型为钛钙型,交、直流两用 表示细分的型号 表示含铬钼合金元素

表示型号分类(普通低中合金钢) 表示堆焊焊条类别 表示焊条

表2-11 堆焊焊条的分类

型号分类 EDP XX-XX EDR XX-XX EDCr XX-XX EDMn XX-XX EDCrMn XX-XX EDCrNi XX-XX 熔敷金属类型 普通低中合金钢 热强合金钢 高铬钢 高锰钢 高铬锰钢 高铬镍钢 型号分类 EDD XX-XX EDZ XX-XX EDZr XX-XX EDCOCR XX-XX EDW XX-XX EDT XX-XX 熔敷金属类型 高速刀具钢 合金铸铁 高铬铸铁 碳经钨 碳化钨 特殊型 表2-12 堆焊焊条型号中药皮类型的数字表示 焊条型号 药皮类型 - 15 -

焊接电源 ED XX-00 ED XX-03 ED XX-15 ED XX-16 ED XX-08 特殊型 钛钙型 低氢钠型 低氢钾型 石墨型 AC或DC AC或DC DC AC或DC AC或DC 表2-13 堆焊焊条型号及堆焊金属化学成分和硬度 堆焊金属化学成分〔%〕 焊条型号 C EDPMn2-XX EDPMn3-XX EDPMn4-XX EDPMn5-XX EDPMn6-XX EDPCrMo-Al-XX EDPCrMo-A2-XX EDPCrMo-A3-XX EDPCrMo-A4-XX EDPCrMnSi-XX EDPCrMoV-Al-XX EDPCrMoV-A2-XX EDPCrSi-A-XX EDPCrSi-B-XX EDRCrMnMo-XX EDRCrW-XX EDRCrMoWV-Al-XX EDRCrMoWV-A2-XX EDRCrMoWV-A3-XX EDRCrMoWCo-A-XX EDRCrMoWCo-B-XX EDCr-Al-XX EDCr-A2-XX EDCr-B-XX EDMn-A-XX EDMn-B-XX EDCrMn-A-XX Mn — __ __ __ __ __ __ 50 52~58° __ __ __ 10.00~ __ __ 37 45 — 2.50 — — 堆焊金属化学成分〔%〕 焊条型号 C Mn Si Cr Ni Mo W V Nb Co Fe B S P 其他元素总量 __ 38~48 堆焊层硬度HRC〔HB〕 170 __ __ __ 62~66° 40 __ __ __ __ __ __ __ __ 55 __ __ __ __ __ __ __ __ 余量 __ __ 45 60 40、45 48 55 — __ 50 — — __ 40 __ __ __ 30 22 50 — — — 30 40 28 Si Cr Ni Mo W V Nb Co Fe B S P 其他元素总量 堆焊层硬度HRC〔HB〕 22 ~ 0.80~ — __ — __ - 16 -

EDCrMn-B-XX EDCrMn-C-XX EDCrMn-D-XX EDCrNi-A-XX EDCrNi-B-XX EDCrNi-C-XX EDD-A-XX EDD-B-XX EDD-C-XX EDD-D-XX EDZ-A1-XX EDZ-A2-XX EDZ-A3-XX EDZ-B1-XX EDZ-B2-XX EDZCr-A-XX EDZCr-B-XX EDZCr-C-XX EDZCr-D-XX EDCoCr-A-XX EDCoCr-B-XX EDCoCr-C-XX EDCoCr-D-XX EDW-A-XX EDW-B-XX EDTV-XX 0.50~ 0.60~ 0.60~ 2.00~ 4.80~ 3.80~ 5.00~ 9.50~ _ 7.00~ __ __ __ 20 28 210 __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ 270~320 37 __ 0.70~ 0.50~ 0.30~ 0.70~ 2.50~ 3.00~ 4.80~ 1.50~ 1.50~ 2.50~ 3.00~ 0.70~ 1.00~ 1.75~ 0.20~ 1.50~ 1.50~ 2.00~ 3.00~ 55 __ __ 3.80~ 3.00~ __ __ __ __ __ __ __- __ __ __ __ 60 __ __ __ __ 8.50~ __ __ __ __ __ __ __ __ __ __ 3.00~ 7.00~ 11.00~ 40.00~ 50.00~ __ 5.00~ 0.50~ 250 __ __ 余量 53 __ _ 60 __ 余量 __ 180 28~35 __ __ 44 __ 余量 48 58 40 50 60 40 45 4.00~ __ 1.50~ 1.50~ __ __ 1.00~ __ __ 2.0~ 注:1、型号中XX表示药皮类型代号。

2、表中列出的化学成分单个值均为最大值,硬度单个值均为最低平均值。 3、标“*”者为经热处理后的硬度值,热处理标准在焊条说明书中规定。

〔5〕铸铁焊条型号划分

根据GB10044-88《铸铁焊条及焊丝》标准规定,铸铁焊条型号按熔敷金属的化学成分及用途划分。首字母\"E\"表示焊条;字母 \"Z\"表示用于铸铁焊接;在“EZ”后面用熔敷金属主要化学元素符号或金属类型代号表示,见表2-14,再细分时用数字表示。铸铁焊条型号划分及熔敷金属化学成分列于表2-15。

表2-14 铸铁焊条类别及型号 类别 铁基焊条 名称 灰铸铁焊条 球墨铸铁焊条 纯镍铸铁焊条 镍铁铸铁焊条 - 17 -

型号 EZC EZCQ EZNi EZNiFe 镍基焊条 镍铜铸铁焊条 镍铁铜铁焊条 其它焊条 纯铁及碳钢焊条 高钒焊条

表2-15 铸铁焊条的化学成分 EZNiCu EZNiFeCu EZFe EZV 其他铸铁焊条C 牌号 总量 EZC EZCQ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 余 余 __ __ __ __ __ __ __ __ __ 0.04~ __ __ ≤ Si Mn S P Fe Ni Cu Al V 球化剂 元素EZNi-1 ≤ ≤ ≤ __ ≤8 ≥90 __ __ __ ≤ EZNi-2 ≤ ≤ ≤ __ ≤8 ≤85 ≤ ≥ __ __ ≤ EZNiFe-1 ≤ ≤ ≤ __ 余 45~60 __ __ __ __ ≤ EZNiFe-2 ≤ ≤ ≤ __ 余 45~60 ≤ ≤ __ __ ≤ EZNiFe-3 ≤ ≤ ≤ __ 余 45~60 ≤ __ __ ≤ EZNiCu-1 ≤ ≤ ≤ __ ≤6 60~70 24~35 __ __ __ ≤ EZNiCu-2 ≤ ≤ __ 3~6 50~60 35~45 __ __ __ ≤ EZFeCu ≤ ≤ ≤ __ 余 45~60 4~10 __ __ __ ≤ EZFe-1 ≤ ≤ ≤ ≤ 余 __ __ __ __ __ __ EZFe-2 ≤ ≤ ≤ ≤ 余 __ __ __ __ __ __ EZV ≤ ≤ ≤ ≤ 余 __ __ __ __ __ __

表2-16 镍及镍合金焊条的成分要求

型号 C Mn Fe P S Si Cu Ni(1) Co Al __ Ti __ Cr Nb+Ta __ 4) __ __ ___ 其他Mo V W 元素总量 ENi-0 ENi-1 ENiCu-7 _ 其余 ≥92 62~69 - 18 -

ENiCrFe-0 ENiCrFe-1 ENiCrFe-2 ENiCrFe-3 ENiCrFe-4 ENiMo-1 ENiMo-3 ENiMo-7 ENiCrMo-0 ENiCrMo-1 ENiCrMo-2 ENiCrMo-3 ENiCrMo-4 ENiCrMo-5 ENiCrMo-6 ENiCrMo-7 ENiCrMo-8 ENiCrMo-9 1.0~ __ ≥62 __ 3) 15.0~ 0.5~ (3) 0.5~ __ 1.0~ 5.0~ 1.0~ 1.0~ 1.0~ 2) ≥59 1.0~ (3) ≥60 __ 18.0~ 17.0~ __ 其余 2) __ __ 2.5~ __ 1.75~ __ 3.15~ __ __ __ 3.0~ 5.5~ __ __ 0.2~ 0.05~ 2.0~ 0.5~ 8.0~ __ 18.0~ ≥55 其余 其余 2) __ __ 5.0~ 8.5~ 6.0~ 3.0~ 3.0~ 1.0~ __ ≥55 其余 68~ 78 其余 __ __ __ __ 注:①在对本有中规定的化学元素进行分析时,如果发现存在其他元素,则应进一步分析,分析结果不应超过其他元素总量。

②表中所列单个值,除有其他规定,则均为最大值。 1〕Ni含量包括附带的钻。 2〕Co—有要求时最大为0.12。 3〕Ta—有要求时最大为0.30。 4〕Nb—有要求时最大为2.5。

〔6〕有色金属焊条型号

--镍及镍合金焊条〔GB/T13814-1992〕

-镍及镍合金焊条的化学成分及性能要求见表2-16和表2-17。

表2-17 镍及镍合金焊条的性能要求 型号 熔敷金属拉伸试验 - 19 - 型号 熔敷金属拉伸试验 抗拉强度σb MPa ENi-0 ENi-1 ENiCu-1 ENiCrFe-0 ENiCrFe-1 ENiCrFe-2 ENiCrFe-3 ENiCrFe-4 ENiMo-1 ENiMo-3 ENiMo-7 650 690 760 (66) (70) (77) 550 (56) 410 480 (kgf/mm2) (42) (50) 延伸率δs % 20 ENiCrMo-0 ENiCrMo-1 ENiCrMo-2 ENiCrMo-3 30 ENiCrMo-4 ENiCrMo-5 ENiCrMo-6 20 ENiCrMo-7 ENiCrMo-8 25 ENiCrMo-8 抗拉强度σb MPa 620 650 760 690 620 690 620 (kgf/mm2) (63) (66) (77) (70) (63) (70) (63) 延伸率δs % 20 30 25 35 25 注:表中所列值均为最小值。

铝及铝合金焊条〔GB/T3669-1983〕

铝及铝合金焊条的化学成分及抗拉强度要求的意见见表2-18和表2-19

表2-18焊芯化学成分〔%〕 型号 TA1 TAli TALlMn Si ≤ ≤ Fe ≤ ≤ ≤ Cu ≤ ≤ ≤ Mn ≤ ≤ Zn ≤ ≤ ≤ Al ≥ 余 余 其他元素总量 ≤ ≤ ≤ 表2-19熔敷金属抗拉强度 型号 TA1 TA1Si TA1Mn σb,MPa ≥ ≥118 ≥118

铜及铜合金焊条(GB/T 3670-1995) 铜及铜合金焊条的化学成分及性能要求见表2-20

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表2-20铜及铜合金焊条化学成分(%)及性能要求

型号 Ecu EcuSi-A EcuSi-B EcuSn-A EcuSn-B EcuAl-A2 EcuAl-B EcuAl-C EcuNi-A EcuNi-B EcuAlNi EcuMnAlNi Cu 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 余量 Si f f Mn f f f f Fe f — — f f Al f f f f f Sn — — — f f — — — — f Ni f f f f f f f P — — — — — Pb Zn f f f F f f f f f f f f F成分合计 σb,MPa 170 250 270 250 270 410 450 390 270 350 490 520 δ5,% 20 22 22 15 12 20 10 15 20 20 13 15 注:①表中所列化学成分的单个值为最大值,力学性能的单个值为最小值。

②表中f表示微量元素。

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2.电焊条的牌号编制

焊条牌号是根据焊条的主要用途及性能特点来命名的。一般可分为十大类。各大类焊条按主要性能不同再分成假设干小类。焊条牌号通常以一个汉语拼音字母(或汉字)与三位数字表示。拼音字母(或汉字)表示焊条各大类,后面的三位数字中,前面两位数字表示各大类中的假设干小类,第三位数字表示各种焊条牌号的药皮类型及焊接电源,焊条牌号中第三位数字列于表2-21,其中盐基型主要用于有色金属焊条(如铝及铝合金焊条等),石墨型主要用于铸铁焊条及个别堆焊焊条中。如J507〔结507〕焊条:\"J\"(结)表示结构钢焊条,牌号中前两位数字表示熔敷金属抗拉强度最低值为490 MPa,第三位数字\"7\"表示其药皮类型为低氢钠型,直流反接电源。按照GB/T5117-1995,它应符合E5015型要求。又如A102(奥102)焊条:\"A\"(奥)表示奥氏体不锈钢焊条,熔敷金属化学组成为0Cr19Ni9型,药皮类型为钛钙型,交直流电源。当熔敷金属中含有某些主要元素时,也可在焊条牌号后面加注元素符号,如J507MoV、D547Mo焊条。当药皮中含有多量铁粉,焊条效率大于130%时,焊条牌号后面可加注\"Fe\"及二位数字(以效率的十分之一表示)。如J502Fe16,表示熔敷金属抗拉强度大于490 MPa的铁粉钛钙型焊条,其焊条效率为160%左右。对于某些具有特殊性能的焊条,也可在焊条牌号的后面加注拼音字母,如J507XG、J507RH焊条,\"X\"表示向下立焊,\"G\"表示管子,\"R\"表示高韧性,\"H\"表示超低氢。用于铸铁焊补的某些镍及镍合金焊条,则在铸铁类型牌号中列出。某些不锈钢焊条主要用于堆焊,在编制时列在堆焊焊条牌号的类型中。

表2-21 焊条牌号中第三位数字的含意 焊条牌号 □××0 □××1 □××2 □××3 □××4 □××5 □××6 □××7 □××8 □××9 药皮类型 不属已规定的类型 钛型 钛钙型 钛铁矿型 氧化铁型 纤维素型 低氢钾型 低氢钠型 石墨型 盐基型 焊接电源种类 不规定 直流或交流 直流或交流 直流或交流 直流或交流 直流或交流 直流或交流 直流 直流或交流 直流 注:表中\"口\"表示焊条牌号中的拼音字母或汉字,××表示牌号中的前两位数字。

各类电焊条牌号分类编制方法如下。

〔1〕结构钢焊条(包括碳钢和低合金高强钢焊条)

牌号前加\"J\"(或\"结\"字)表示结构钢焊条。牌号前两位数字,表示焊缝金属抗拉强度等级,其系列如表2-22。牌号第三位数字,表示药皮类型和焊接电源种类,药皮中含有多量铁粉、焊条效率为105%以上,在牌号末尾加注“Fe“字;焊条效率在125%以上时在Fe字后面再加两位数字,如J506Fe13等。结构钢焊条有特殊性能和用途的,则在牌号后面加注起主要作用的化学元素符号或主要用途的拼音字母。

表2-22 焊缝金属抗拉强度等级 焊条牌号 J42× J50× J55× J60× 焊缝金属抗拉强度等级 MPa 420 490 540 590 - 22 -

Kgf/mm2 43 50 55 60 J70× J75× J80× J85× J90× J10× 690 740 780 830 880 980 70 75 80 85 90 100 牌号举例:

J 50 7 CuP

用于焊接铜磷钢,有抗大气和耐海水腐蚀的特殊用途

低氢钠型药皮,直流电源

熔敷金属抗拉强度不低于490MPa〔50kgf/mm2〕

结构钢焊条

J 42 1 X

向下立焊专用焊条

氧化钛型药皮,交直流电源

熔敷金属抗拉强度不低于420MPa〔43kgf/mm2〕

结构钢焊条

〔2〕钼和铬钼耐热钢焊条

牌号前加“R”〔或“热”字〕,表示钼和铬钼耐热钢焊条。牌号第一位数字,表示熔敷金属主要化学成分组成等级,见表2-23。牌号第二位数字,表示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号,对于同一组成等级的焊条,可有十个牌号,按0、1、2、……9顺序编排,以区别铬钼之外的其他成分的不同。牌号第三位数字,表示药皮类型和焊接电源种类〔见表2-21〕。

牌号举例:

R 3 4 7

低氢钠型药皮,直流电源

牌号分类编号为4

熔敷金属主要化学成分等级为铬含量约1%,钼含量约0.5%

耐热钢焊条

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表2-23 耐热钢焊条熔敷金属主要化学成分组成等级 焊条牌号 R1×× R2×× R3×× R4×× R5×× R6×× R7×× R8×× 熔敷金属主要化学成分组成等级 含Mo约0.5% 含Cr约0.5%,含Mo约0.5% 含Cr1%~2%,含Mo0.5%~1% 含Cr约2.5%~2%,含Mo约1% 含Cr约5%,含Mo约% 含Cr约7%,含Mo约1% 含Cr约9%,含Mo约1% 含Cr约1%,含Mo约1% 〔3〕低温钢焊条

牌号前加“W”〔或“温”字〕,表示低温钢焊条,牌号前两位数字,表示低温钢焊工作温度等级,参见表2-24。牌号第三位数字,表示药皮类型和焊接电源种类〔见表2-21〕。

牌号举例:

W 70 7

低氢钠型药皮,直流电源 工作温度等级为-70℃ 低温钢焊条

表2-24 低温钢焊条工作温度等级 焊条牌号 W60× W70× W90× W10× W19× W25× 工作温度等级,℃ -60 -70 -90 -100 -196 -253 〔4〕不锈钢焊条

牌号前加“G”〔或“铬”字〕或“A”〔或“奥”字〕,分别表示铬不锈钢焊条或奥氏体铬镍不锈钢焊条。牌号第一位数字,表示熔敷金属主要化学成分组成等级,参见表2-25。

表2-25 不锈钢焊条熔敷金属主要化学成分组成等级 焊条牌号 G2×× G3×× A0×× A1×× A2×× A3×× A4×× A5×× A6×× A7×× A8×× A9×× 熔敷金属主要化学成分组成等级 含Cr量约为13% 含Cr量约为17% 含C量≤0.04%〔超低碳〕 含Cr量约为19%,含Ni量约为10% 含Cr量约为18%,含Ni量约为12% 含Cr量约为23%,含Ni量约为13% 含Cr量约为26%,含Ni量约为21% 含Cr量约为16%,含Ni量约为25% 含Cr量约为16%,含Ni量约为35% 铬锰氮不锈钢 含Cr量约为18%,含Ni量约为18% 含Cr量约为20%,含Ni量约为34% 牌号第二位数字,表示同一熔敷金属主要化学成分组成等级中的不同牌号。对同一组成等级焊条,可有10牌号,按0、1、2、……9顺序排列,以区别镍铬之外的其他成分的不同。牌号第三位数字,表示药皮类型和焊接电源种类〔见表2-21〕。

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牌号举例:

G 2 0 2

钛钙型药皮,交直流两用

牌号分类编号为0

熔敷金属主要化学成分等级为含铬量约13%

铬不锈钢焊条 A 0 2 2

钛钙型药皮,交直流两用

牌号分类编号为2

熔敷金属主要化学成分等级为含碳量≤0.04%〔超低碳〕

奥氏体不锈钢焊条 〔5〕堆焊焊条

牌号前加“D”〔或“堆”字〕,表示堆焊焊条。牌号的前两位数字表示堆焊焊条的用途或熔敷金属的主要成分类型等,见表2-26。

表2-26 堆焊焊条牌号的前两位数字含义 焊条牌号 D00×~09× D10×~24× D25×~29× D30×~49× D50×~59× D60×~69× D70×~79× D80×~× D90×~99× 主要用途或主要成分类型 不规定 不同硬度的常温堆焊焊条 常温高锰钢堆焊焊条 刀具工具用堆焊焊条 阀门堆焊焊条 合金铸铁堆焊焊条 碳化钨堆焊焊条 钴基合金堆焊焊条 待发展的堆焊焊条 牌号第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类〔见表2-21〕。 牌号举例:

D 25 6

低氢钠型药皮,交直流两用 常温高锰钢堆焊焊条 堆焊焊条

〔6〕铸铁焊条

牌号前加“Z”〔或“铸”字〕,表示铸铁焊条。牌号第一位数字,表示熔敷金属主要化学成分组

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成类型。第一位数字的含义列于表2-27。牌号第二位数字,表示同一熔敷金属主要化学成分组成类型中的不同牌号,对同一成分组成类型焊条,可有十个牌号,按0、1、2、……、9顺序排列。牌号第三位数字,表示药皮类型及焊接电源种类〔见表2-21〕。

表2-27 铸铁焊条牌号第一位数字含义 焊条牌号 Z1×× Z2×× Z3×× Z4×× Z5×× Z6×× Z7×× 熔敷金属主要化学成分组成类型 碳钢或高钒钢 铸铁〔包括球墨铸铁〕 纯镍 镍铁合金 镍铜合金 铜铁合金 待发展

牌号举例:

Z 3 0 8

石墨型药皮,交直流两用

牌号分类编号为0

熔敷金属主要化学组成类型为纯镍

铸铁焊条 〔7〕有色金属焊条

牌号前加“Ni“〔或镍”字〕、“T”〔或“铜”字〕、“L”〔或“铝”字〕,分别表示镍及镍合金焊条、铜及铜合金焊条、铝及铝合金焊条。牌号第一位数字,表示熔敷金属化学成分组成类型,其含义列于表2-28。

表2-28 有色金属焊条牌号第一位数字的含义 焊条牌号 镍及镍合金焊条 铜及铜合金焊条 铝及铝合金焊条 Ni1×× Ni2×× Ni3×× Ni4×× T1×× T2×× T3×× T4×× L1×× L2×× L3×× L4×× 纯镍 镍铜合金 茵科镍合金 待发展 纯铜 青铜合金 白铜合金 待发展 钝铝 铝硅合金 铝锰合金 待发展 熔敷金属化学成分组成类型 牌号第二位数字,表示同一熔敷金属化学成分组成类型中的不同牌号,对于同一成分组成类型焊条,可有十个牌号,按0、1、2、……、9顺序排列。牌号第三位数字表示药皮类型和焊接电源种类〔见表2-21〕。

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牌号举例:

Ni 1 1 2

钛钙型药皮,交直流两用

牌号分类编号为1

熔敷金属主要化学组成类型为纯镍

镍及镍合金焊条 T 2 0 7

低氢钠型药皮,直流电源

牌号分类编号为0

熔敷金属主要化学组成类型为青铜

铜及铜合金焊条 L 1 0 9

盐基型药皮,直流电源

牌号分类编号为0

熔敷金属主要化学组成类型为纯铝

铝及铝合金焊条 〔8〕特殊用途焊条

牌号前加“TS”〔或“特”字〕,表示特殊用途焊条。牌号第一位数字,表示焊条的用途,其含义列于表2-29。牌号第二位数字,表示同一用途中的不同牌号,对同一类型焊条,可有十个牌号,按0、1、2、…、9顺序排列。牌号第三位数字,表示药皮类型及焊接电源种类〔见表2-21〕。

表2-29 特殊用途焊条牌号第一位数字含义 焊条牌号 TS2×× TS3×× TS4×× TS5×× TS6×× TS×××× - 27 -

熔敷金属主要成分及焊条用途 水下焊接用 水下切割用 铸铁件焊补前开坡口用 电渣焊用管状焊条 铁锰铝焊条 特细焊条

牌号举例:

TS 3 0 4

氧化铁型药皮,交直流两用

牌号分类编号为0

用途为水下切割用

特殊用途焊条

2.2.4 电焊条的选用

焊条的选用须在确保焊接结构安全、可靠使用的前提下,根据被焊材料的化学成分、力学性能、板厚及接头形式、焊接结构特点、受力状态、结构使用条件对焊缝性能的要求、焊接施工条件和技术经济效益等综合考查后,有针对性的选用焊条,必要时还需进行焊接性试验。焊条的选用原则如下:

1 同种钢材焊接时焊条选用要点 〔1〕考虑焊缝金属力学性能和化学成分

对于普通结构钢,通常要求焊缝金属与母材等强度,应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢,有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下,应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时,焊缝中容易产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。

(2) 考虑焊接构件使用性能和工作条件

对承受动载荷和冲击载荷的焊件,除满足强度要求外,主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧度和塑性,可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。接触腐蚀介质的焊件,应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其它耐腐蚀焊条。在高温、低温、耐磨或其它特殊条件下工作的焊接件,应选用相应地耐热钢、低温钢、堆焊或其它特殊用途焊条。

(3)考虑焊接结构特点及受力条件

对结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件,由于焊接过程中产生很大的内应力,易使焊缝产生裂纹,应选用抗裂性能好的碱性低氢焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件,应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件不能翻转的焊件,应选用适于全位置焊接的焊条。

(4)考虑施工条件和经济效益

在满足产品使用性能要求的情况下,应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合,应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大的结构,有条件时应尽量采用高效率焊条,如铁粉焊条、高效率重力焊条等,或选用底层焊条、立向下焊条之类的专用焊条,以提高焊接生产率。

(1)强度级别不同的碳钢+低合金钢或低合金钢+低合金高强钢

一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度,选用的焊条强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度,同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差侧母材的性能。因此,可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。但是,为了防止焊接裂纹,应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺,包括焊接标准、预热温度及焊后热处理等。

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〔2〕低合金钢+奥氏体不锈钢

应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条,一般选用铬、镍含量较高的、塑性、抗裂性较好的25-13型奥氏体钢焊条,以防止因产生脆性淬硬组织而导致的裂纹。但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接工艺及标准。

〔3〕不锈复合钢板

应考虑对基层、覆层、过渡层的焊接选用三种不同性能的焊条。对基层〔碳钢或低合金钢〕的焊接,选用相应强度等级的结构钢焊条;覆层直接与腐蚀介质接触,应选用相应成分的奥氏体不锈钢焊条。关键是过渡层〔即覆层与基层交界面〕的焊接,必须考虑基体材料的稀释作用,应选用铬、镍含量较高、塑性和抗裂性好的25-13型奥氏体焊条。

2.3 焊丝

2..3.1 焊丝分类

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 惰性气体保护焊〔TIG,MIG〕

气体保护焊

活性气体保护焊〔MAG〕

焊丝

自保护焊

埋弧焊

药芯焊丝

气体保护焊〔CO2焊,Ar+CO2焊〕

自保护焊

2.3.2 实芯焊丝

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外表处理。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。

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,所以焊接标准变化时,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标准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

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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。

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,同时严格焊丝中的P、S、Sn、Sb等有害杂质的含量。

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。。

外表堆焊用焊丝 为了增加耐磨性,或使金属外表获得某些特殊性能,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外表是一种可行的方法,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,也可以有假设干差异。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

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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,焊缝力学性能可到达国标及美国标准中规定的要求。

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。

2.3.3 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。

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 工艺性能 焊道形状 电弧稳定性 填充粉类型 钛型 美观 平滑 良好 - 31 -

钙钛型 一般 稍凸 良好 钙型 稍差 稍凸 良好 “金属粉”型 一般 稍凸 良好 熔滴过渡 飞溅量 熔渣覆盖性 脱渣性 烟尘量 缺口韧性 扩散量〔ml/100g〕 焊接性能 含氧量〔ppm〕 抗裂性能 X射线检查 抗气孔性能 熔敷效率 备注 70%~90% 细小滴过渡 粒小,极少 良好 良好 一般 一般 2~10 600~900 一般 良好 稍差 70%~85% 滴状过渡 粒小,少 稍差 稍差 稍多 良好 2~6 500~700 良好 良好 良好 70%~85% 滴状过渡 粒大,多 差 稍差 多 优 1~4 450~650 优 良好 良好 70%~85% 滴状过渡 粒小,极少 渣极少 稍差 少 良好 1~3 600~700 优 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外表张力形成焊道,故外表形状不良。药芯焊丝焊接时,能形成一定数量的熔渣,依靠渣的外表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。

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

CO2保护 低温钢 耐大气腐蚀钢

药粉型

不锈钢 外表堆焊

低碳钢、490MPa级钢

药 Ar+CO2保护

高强度钢

低温钢

低碳钢、490MPa级钢

丝 CO2保护 低温钢

Ar+CO2保护 低碳钢、490MPa级钢

金属粉型

图2-1

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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。试验说明,随着Ar比例的增加,导致气孔敏感性增大、熔合不良、焊道外表不美观等弊端,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、φ 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,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,这种差异逐渐缩小,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级高强度钢及外表堆焊等。近来,日本已研制出了焊接低温钢用的自保护药芯焊丝。

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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、φ2.0mm)。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。

进行外表堆焊时,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,其硬度值可到达360 HV、460 HV、760 HV等级别。

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:

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 学 成 分〔%〕 牌 号 H08A H08E H08C H08MnA H15a H15Mn H10Mn2 H08Mn2Si H08MnsSiA H10MnSi H10MnSiMo H10MnSiMoTiA H08MnMoA H08Mn2MoA H10Mn2MoA H08Mn2MoVA H10Mn2MoVA H08CrMoA H13CrMoA H18CrMoA H08CrMoVA H08CrNi2MoA G30CrMnSiA H10MoCrA C ≤ ≤ ≤ ≤ 0.11~0.18 0.11~0.18 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 0.08~0.12 ≤ 0.06~0.11 0.08~0.13 0.06~0.11 0.08~0.13 ≤ ~0.16 ~ ≤ ~ ~ ≤ Mn ~ ~ ~ ~1.10 5~0.65 ~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 1.70~0 ~0 ~0 ~0 ~0 ~ ~ ~0 Si ≤3 ≤3 ≤3 ≤7 ≤3 ≤3 ≤7 0.65~0.95 0.65~0.95 0.60~0.90 0.70~1.10 0.40~0.70 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 0.15~0.35 0.15~0.35 0.15~0.35 0.15~0.35 0.10~0.30 0.90~ 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~ 0.80~ 0.80~ ~ ~ 0.80~ ~ 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 ~ ≤0.30 ≤0.30 Mo 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 0.40~0.60 V 0.06~0.12 0.15~0.35 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 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 ≤0.20 其他 T~ 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) S ≤ ≤30 ≤20 ≤15 ≤30 ≤30 ≤35 ≤35 ≤35 ≤30 ≤35 ≤35 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤ ≤30 ≤ ≤ ≤30 ≤30 ≤20 ≤15 ≤30 ≤30 ≤35 ≤35 ≤35 ≤30 ≤35 ≤35 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤30 ≤ ≤30 P 合金结构钢

表2-32

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类别 牌 号 H1Cr19Ni9 H0Cr19Ni12Mo2 H00Cr19Ni12Mo2 H00Cr19Ni12Mo2Cu2 H0Cr19Ni14Mo3 H0Cr21Ni10 H00Cr21Ni10 H0Cr20Ni10Ti H0Cr20NI10Nb H00Cr20Ni25Mo4Cu H1Cr21Ni10Mn6 H1Cr24Ni13 H1Cr24Ni13Mo2 H00Cr25Ni22Mn4Mo2N H1Cr26Ni21 H0Cr26Ni21 化 学 成 分,%〔m/m〕 C ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ~ ≤ Si ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ Mn ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ≤ ≤ ≤ ≤ ~ P ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ S ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ Cr ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ Ni ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ≤ ≤ ≤ ≤ ~ Mo ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ≤ Cu ~ ~ ~ 其他 Ti9×C%~ Nb10×C%~ ~ ~ 奥 氏 体 型 铁素体型 马氏体型 H0Cr14 H1Cr17 H1Cr13 H2Cr13 H0Cr17Ni 4Cu4Nb

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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 0.65~0.95 P S Ni Cr 碳 钢 焊 丝 ER49-1 ER50-2 ER50-3 ER50-4 ER50-5 ER50-6 ER50-7 ≤ ≤ 0.06~0.15 0.07~0.15 0.07~0.19 0.06~0.15 0.07~0.15 0.07~0.12 ≤ 0.06~0.10 0.07~0.12 ≤ ~ 0.90~1.40 1.00~1.50 0.90~1.40 1.40~1.85 0.50~0.80 0.40~0.70 0~0 0~0 0.40~0.70 — ≤0.025 ≤0.035 — — — — — 0.50~0.90 — 铬 钼 钢 焊 丝 ER55-B2 ER55-B2L ER55-B2-MnV ER55-B2-Mn ER62-B3 ER62-B3L ER55-C1 ER55-C2 ER55-C3 ≤ ≤1.25 0.40~0.80 ≤0.025 ≤0.025 0.40~0.70 0.60~0.90 0.40~0.70 ≤0.025 ≤0.20 0~0 0~0 0~0 ≤0.20 0~0 0.40~0.65 0.50~0.70 0.45~0.65 0.90~1.20 — 0~0 — — — — ≤0.35 ≤0.50 ≤0.030 ≤0.030 ≤0.30 ≤0.20 — 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 ≤0.030 ≤0.025 ≤0.025 ≤0.025 镍 钢 焊 丝 0.80~≤0.15 ≤0.35 1.10 2.00~2.75 — — 3.00~3.75 ≤0.05 — — — — ≤0.35 ≤0.50

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续表

焊丝型号 C Mn Si P S Ni Cr Mo V Ti Zr Al Cu 其他元 素总量 锰 钼 钢 焊 丝 ER55-D2-Ti ER55-D2 ≤ ~ ~ ~ ~ ~ — ≤ 其他低合金钢焊丝 ER69-1 ≤ ~ ≤0.010 ER69-2 ≤ ER69-3 ~ ≤0.020 ≤0.020 ~ ~ ≤0.010 1.40~2.10 0.80~1.25 0.50~1.00 1.90~≤0.010 ~ ≤0.010 2.60 2.00~2.80 — ≤0.30 5~5 ≤0.05 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.25 0.25~0.65 — ≤0.20 — ≤0.10 ≤0.35 ≤0.50 ~ ~ ≤ — ≤ ≤ — — — — ≤ ≤ 0~5 ER76-1 ≤ 1.40~ ~ ≤0.50 5~5 ≤0.04 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.25 ER83-1 ERXX-G ≤ ≤0.60 0.30~5 ≤0.03 供需双方协商 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。

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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σ 〔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

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续表2-34

焊丝型号 ER62-B3 ER62-B3L ER69-1 ER69-2 ER69-3 ER76-1 ER83-1 ERXX-G -51 -20 -51 供需双方协凋 试验温度〔℃〕 不要求 ≥68 ≥35 ≥68 V型缺口冲击吸收功,〔J〕 1〕铝及铝合金焊丝〔GB/T10858-19〕

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 — Mn — ~ Mg — — 2.40~3.0 0.05~0.20 0.15~0.35 0.05~0.25 — ~ ~ — Cr Zn — — Ti — 0.05~0.20 0.05~0.15 0.15 0.05~0.20 ~ — 0.20 — 余量 Al ≥ ≥ ≥ 其他元素总量 Fe+Si≤1.0 SAlMg-2 铝镁 SAlMg-3 F ~3.90 ~ ~ SAlMg-5 — ~ ~ — 铝铜 铝锰 铝硅 SAlCu SAlMn SAlSi-1 SAlSi-2 ~ ~ 0.70 ~ — ~ 1.00~1.6 — — — 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 HSCuZn-2 HSCuZn-3 HSCuZn-4 Cu ≥98 57~61 56~60 56~62 61~63 Zn — 余 余 余 余 Sn ≤ ~1.5 ~1.1 ~1.5 — Si ≤0.5 — ~ ~ 0.3~0.7 Mn ≤0.5 — ~ ≤ — Ni — — — ≤ — Fe — — ~ ≤ — P ≤0.15 — — — — Pb ≤0.02 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 Al ≤0.01 — — ≤0.01 — Ti — — — — — S — — — — — 续表 型号 HSCuZnNi HSCuNi Cu 46~50 余 Zn 余 — Sn — — Si ≤ ≤ Mn — ≤ Ni 29.0~Fe — ~ P ≤ ≤ Pb ≤ ≤ Al ≤ — Ti — ~ S — ≤ - 40 -

32.0 HSCuSi HSCuSn HSCuAl 余 余 余 ≤ — ≤ ≤ ~9.0 — ~4.0 — ≤ ≤ — ≤ — — — ≤ — — — ~ — ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 7.0~9.0 ≤ 7.0~9.0 — — — — — — HSCuAlNi 余 ≤ — ≤ ~3.0 ~3.0 ≤ — — —

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。

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表2-37 镍及镍合金的焊丝成分 焊丝 型号 ERNi-1 ≤ ERNiCu-7 ≤4.0 ≤2.5 ≤ ≤1.25 余量 C Mn ≤ Fe ≤ P ≤ S Si ≤ Cu ≤ Ni ≥93.0 62.0~.0 ≥67.0 ≤0 ≥70.0 ≤ ≤0.35 ≥67.0 ≤3 ≤0 1.5~3.0 38.0~46.0 50.0~55.0 ≤0.25 ≤0.20 0.20~0.80 2.5~3.5 0.60~1.2 0.65~1.15 — — 14.0~17.0 19.5~23.5 17.0~21.0 ≤1.0 Co Al ≤1.5 ≤1.25 Ti 2.0~3.5 — 1.5~3.0 18.0~22.0 Cr ERNiCi-3 ≤ 2.5~3.5 ≤3.0 6.0~10.0 ≤8.0 ≥22.0 ≤ ≤ ≤0.75 ERNiCrFe-5 ERNiCrFe-6 ERNiFeCr-1 ≤ ≤ 2.0~2.7 ≤ ≤ — ERNiFeCr-2 ≤ ERNiMo-1 0.04~0.08 ≤0.12 ≤0.35 余量 ≤ ≤ ≤0.35 ≤0.30 4.0~7.0 ≤25 ≤3 ERNiMo-2 ≤0.50 ≤ 4.0~7.0 ≤15 ≤2 ≤0.50 ≤0.20 6.0~8.0 ERNiMo-3 ≤2.5 ≤ 余量 ≤1.0 ≤4 ≤3 1.25~2.5 — — 4.0~6.0 ERNiMo-7 ≤0.12 ≤2.0 18.0~21.0 17.0~20.0 ≤ ≤2 ≤15 ≤0 ≤0.50 ≥58.0 ≤1.0 21.0~23.5 20.5~23.0 ≤0 ≤0 22.0~23.0 ERNiCrMo-1 ≤0.05 0.05~0.15 ≤0.10 1.0~2.0 ≤2.5 0.50~2.5 — ERNiCrMo-2 ≤ ERNiCrMo-3 ≤0 续表 焊丝 型号 ERNiCrMo-4 C Mn Fe P S Si Cu Ni Co Al Ti Cr 14.5~16.5 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 ≤0.03 余量 18.0~21.0 ≤0.03 ≤1.0 ≤0.04 0.7~1.20 1.5~2.5 47.0~52.0 余量 ≤2.0 — — ≤0.70 0.7~1.50 — ERNiCrMo-8 ≤0.03 ERNiCrMo-9 ≤0.015 ≤5.0 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%。

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焊丝更适合于焊接外表有较厚氧化皮、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 表2-39熔敷金属化学成分〔质量分数〕〔%〕 C Mn Si P S Ni Cr Mo V Al — — 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 σ/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〕 代号X4 0 1 2 3 4 5 +20 0 -20 -30 -40 47 冲击吸收功 温度/℃ 冲击吸收功/J 〔不小于〕 没有规定 没有规定 5 -40 现将完整的焊丝型号表示如下: EF 0 3 50 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 主要用途 用于碳钢及500MPa级低合金钢焊接 用于碳钢结构对接及角接 用于重要低碳钢[4] 牌号 YJ-501 GB型号 AWS型号 E71T—1 渣系类型 保护类型 表示药芯焊丝 钛型 CO2气体保护 YJ-501Ni-1 YJ-502-1

EF01-5020 E71T—5 E70T-1 钛型 钛钙型 3

CO2气体保护 CO2气体保护 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 〔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 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 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 σ/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 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 试件状态 AW AW AW AW AW AW AW 5

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。 ℃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 — — — — — E551T1-A1 E500T5-A1 E550T1-A1 — — — — — C Mn P S Si Ni Cr Mo V AL Cu 续表 型号 锰 钼钢焊丝 其他E550T5-Ni3 E600T5-Ni3 E601T1-D1 E600T5-D2 E700T5-D2 E550T5-K1 E550T4-K2 — — — — — — — — — — — — — — — — — — C Mn P S Si Ni Cr Mo V AL Cu 6

低合金钢焊丝 E501T8-K2 E550T1-K2 E600T1-K2 E601T1-K2 E505T5-K2 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 — — — — ≥ ≥ ≥ — ≥ — — ≥ — — ≥ — — — — — — — — —

×××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 — — — — — — 续表 焊丝型号 E309TX-X E309LCbTX-X E309LTX-X E309MoTX-X E309LMoTX-X E309LniMoTX-X C Cr Ni 7

Mo Mn Si 其它 — — — — — — E310TX-X E312TX-X

E316TX-X E316LTX-X E317LTX-X E347TX-X E409TX-X E410TX-X E410NiMoTX-X — — — (Nb+Ta):8×C%~100 — — — Ti: 10× E410NiTiTX-X E430TX-X 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 其它 σb /MPa δ5(%) — 牌号 直径 特征和用途 C 低氢型渣系,自保护药芯焊丝,用于焊接0Cr13、1Cr13不锈钢结构,也可用于耐磨件外表堆焊 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、耐磨的外表堆焊 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外表层 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外表层 低氢型渣系,,Si Mn Ni Cr YG207-2 ≤ ≤ ≤ ≤ ≥450 ≥20 经860℃×2h缓冷至600℃后空冷。 YG317-1 ≤ ≤ ≤ Mo:0.3~ ≥785 ≥15 经580℃×4h退火处理 YA002-2 ≤ ≤ ≥515 ≥35 相当于AWS E308LT-3 YA102-1 ≤ ≤ ≥550 ≥35 相当于AWS E308T-1 YA107-1 ≤ ≤ ≥550 ≥35 相当于AWS 8

YA132-1 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外表层 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 E308T-1 ≤ ≤ Nb:8XC ≥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异,特别是冲击韧度差异更大。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。

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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。

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

2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-CaO-MgO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

CaO+MgO+BaO+Na2O+K2O+CaF2+0.5〔MnO+FeO〕 B= 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 焊剂牌号 碱度值 130 131 150 172 230 250 251 260 330 350 360 430 431 433 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

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剂(Af=0.3~0.6),低活性焊剂(Af=0.1~0.13)和惰性焊剂(Af≤0.1)。

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。

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 10,表示熔敷金属拉字母“F”表示埋弧焊用焊剂;其后第一位数字代号X1分为5、6···

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σ〔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 试验温度〔℃〕 0 -20 -30 -40 -50 -60 -80 -100 ≥27 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 2 3 4 5

主要组分〔%〕 CaO+MgO+MnO+CaF2>50,SiO2≤20,CaF2≥15 Al2O3+CaO+MgO>45,Al2O3≥20 CaO+MgO+SiO2>60 MnO+SiO2>50 Al2O3+TiO2>45 11

渣系 氟碱型 高铝型 硅钙型 硅锰型 铝钛型 6 不作规定 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。

〔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。

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 HJ X1X HJ X2X HJ X3X HJ X4X HJ X5X HJ X6X HJ X7X HJ X8X HJ X9X 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 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

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。

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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。

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 P≤ SiO234~38、CaF22~5、CaO48~55、Al2O36~9、R2O≤3、FeO≤1.0、S≤、P≤8 SiO221~23、CaF225~33、Al2O328~32、MgO9~13、CaO3~7、S≤8、P≤8 SiO224~30、CaF218~24、Al2O322~30、MgO13~20其它元素总量≤8、CaO≤5、FeO≤、S≤7、P≤8 MnO1~2、SiO23~6、CaF245~55、Al2O328~35、CaO2~5、ZrO22~4、NaF2~3、R2O≤3、FeO≤、S≤、P≤ MnO5~10、SiO240~46、CaF27~11、Al2O310~17、MgO10~14、CaO8~14、FeO≤、S≤、P≤ MnO5~8、SiO218~22、CaF223~30、Al2O318~23、MgO12~16、CaO4~8、R2O≤3、FeO≤、S≤、P≤ MnO7~10、SiO218~22、CaF223~30、Al2O318~23、MgO14~17、CaO3~6、FeO≤1.0、S≤、P≤ MnO2~5、SiO218~22、CaF228~24、Al2O322~28、MgO17~23、CaO2~7、FeO≤1.0、S≤、P≤ MnO2~4、SiO229~34、CaF220~25、Al2O319~24、MgO15~18、CaO4~7、FeO≤1.0、S≤、P≤ MnO22~26、SiO244~48、CaF23~6、MgO16~20、Al2O3≤4、CaO≤3、FeO≤1.5、R2O≤1、S≤6、P≤8 MnO14~19、SiO230~35、CaF214~20、Al2O313~18、CaO10~18、FeO≤1.0、S≤6、P≤7 MnO14~19、SiO230~35、CaF214~20、Al2O313~18、CaO10~18、TiO22~4、FeO≤1.0、S≤、P≤ MnO20~26、SiO233~37、CaF210~19、Al2O311~15、MgO5~9、CaO4~7、FeO≤1.0、S≤、P≤ MnO38~47、SiO238~45、CaF25~9、Al2O311~15、CaO≤6、Al2O3≤5、FeO≤1.8、S≤6、P≤ MnO34~38、SiO240~44、CaF23~7、MgO5~8、CaO≤6、Al2O3≤4、FeO≤1.8、S≤6、P≤ MnO44~47、SiO242~45、CaF22~4、CaO≤4、Al2O3≤3、FeO≤1.8、R2O≤、S≤6、P≤ MnO35~40、SiO240~45、CaF24~48、CaO3~9、TiO21~8、Al2O3≤6、MgO≤5、FeO≤1.5、S≤5、P≤5 组成成分〔%〕 SiO235~40、CaF24~7、MgO14~19、CrO10~18、Al2O312~16、TiO27~11、F、S≤、 表2-56 埋弧焊熔炼焊剂用途及配用焊丝 焊剂牌号 HJ130 HJ131 焊剂类型 无Mn高Si低F 无Mn高Si低F 用 途 低碳钢、普低钢 Ni基合金 配用焊丝 H10Mn2 Ni基焊丝 焊剂颗粒度 〔目〕 8~40 10~40 电流种类 交、直流 交、直流 使用前焙烘 2×250 2×250 13

HJ150 HJ151 HJ172 HJ173 HJ230 HJ250 HJ251 HJ252 HJ260 HJ330 HJ350 HJ351 HJ430 HJ431 HJ432 HJ433 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 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 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 10~60 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 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 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 SJ101 渣系 氟碱型 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 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 14

SJ301 SJ401 硅钙型 硅锰型

SJ501 铝钛型 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,适于快能,焊缝强度比用SJ501时稍高 速焊。

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SJ502 铝钛型

电弧焊是指利用电弧作为热源的焊接方法,简称弧焊。它是熔焊中最重要的、应用最广泛的焊接方法。

一、焊接方法发展概况

焊接是指通过适当的物理化学过程(加热、加压或两者并用)使两个别离的固态物体产生原子(分子)间结合力而连接成一体的连接方法。被连接的两个物体可以是各种同类或不同类的金属、非金属(石墨、陶瓷、玻璃、塑料等),也可以是一种金属与一种非金属。

早期的焊接,是把两块熟铁(钢)加热到红热状态以后用锻打的方法连接在一起的锻接;用火烙铁加热低熔点铅锡合金的软钎焊,已经有几百年甚至更长的应用历史。现代焊接方法的发展是以电弧焊和压力焊为起点的。电弧作为一种气体导电的物理现象,是在19世纪初被发现的,但只是到19世纪末电力生产得到发展以后,人们才有条件研究电弧的实际应用。

1885年人别那尔道斯发明了碳极电弧,起初主要用作强光源,可把它看作是电弧作为工业热源应用的创始。而电弧焊真正用于工业,则是在12年发现金属极电弧后,研制出结构简单、使用方便、成本低廉的交流电弧焊机,特别是1930年前后出现了薄皮和厚皮焊条以后才逐渐开始的。厚皮焊条的出现,使手工电弧焊技术进入成熟阶段,它熔深大、效率高、质量好、操作方便等突出优点是气焊方法无法比拟的,于是手工电弧焊很快被广泛应用于车辆、船舶、锅炉、起重设备和桥梁等金属结构的制造。钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊也是在30年代先后研究成功的,成为焊接有色金属和不锈钢等材料的有效方法。这一时期,工业产品和生产技术的发展速度较快,迫切要求焊接过程向机械化、自动化方面发展,而且当时的机械制造、电力拖动与自动控制技术也已为实现这一目标提供了技术和物质基础。于是便在30年代中期研究成功了变速送丝式埋弧焊机,以及与之匹

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配的颗粒状焊剂和光焊丝,从而实现了焊接过程自动化,显著提高了焊接效率和焊接质量。

进半个世纪以来,正是现代工业和科学技术迅猛发展的时代,一方面,这些工业和科学技术的发展不断提出了各种使用要求(动载、强韧性、高温、高压、低温、耐蚀、耐磨等)、各种结构形式及各种黑色和有色金属材料的焊接问题。例如,造船和海洋开发工业的发展要求解决大面积拼板大型立体框架结构自动焊及各种低合金高强钢的焊接问题;石化工业的发展要求解决各种耐高、低温及耐各种腐蚀性介质的压力容器焊接;航空航天业则要求解决大量铝、钛等轻质合金结构的焊接;电子及精密仪表制造业则要求解决大量微型精密件的焊接。另一方面,现代科学技术和工业的大量成就又为焊接方法的发展提供了宽广的技术基础,焊接方法就是在现代工业和科学技术的推动下相辅相成的蓬勃发展起来的。

世界主要发达国家通过焊接加工完成制造的钢材的总量占钢总的50%。随着我国经济的高速发展,通过焊接加工完成制造的钢材的总量占钢总的25%。

各类企事业单位招用技术工种的劳动者,必须从取得相应职业资格证书的人员中录取。

二、焊接的本质及其分类

金属等固体材料之所以能保持固定形状的整体,是因为其内部原子之间的距离(晶格)十分小,原子之间形成了牢固的结合力。要把一块固体金属一分为二,必须施加足够的外力破坏这些原子间的结合力。假设把两个别离的金属构件靠原子结合力的作用连接成一整体,则须克服两个困难:

1、待连接外表不平。即使进行最精密的加工,其外表不平度也只能到达μm(微米)级,仍远远大于原子间结合所要求的数量级10-4

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μm。

2、外表存在的氧化膜和其它污染物阻碍金属外表原子之间接近到晶格距离并形成结合力。

因此,焊接过程的本质就是通过适当的物理化学过程克服这两个困难,使两个别离外表的金属原子之间接近至晶格距离并形成结合力。

按照焊缝金属结合的性质,基本的焊接方法通常分为三大类。 1、熔化焊接

使被连接的构件外表局部加热熔化成液体,然后冷却结晶成一体的方法称为熔化焊接。为了实现熔化焊接,关键是要有一个能量集中、温度足够高的加热热源。按热源形式的不同,熔化焊接基本方法分为:

气焊(以氧乙炔或其它可燃气体燃烧火焰为热源); 铝热焊(以铝热剂放热反应热为热源); 电弧焊(以气体导电时产生的热为热源);

电阻点、缝焊(以焊件本身通电时的电阻热为热源); 电渣焊(以熔渣导电时的电阻热为热源); 电子束焊(以高速运动的电子束流为热源); 激光焊(以单色光子束流为热源)等假设干种。

其中,电弧焊按照采用的电极,又分为熔化极和非熔化极两类: 〔1〕熔化极电弧焊:

是利用金属焊丝(焊条)作电极同时熔化填充焊缝的电弧焊方法,它包括焊条电弧焊、埋弧焊、熔化极氩弧焊、C02电弧焊等方法;

〔2〕非熔化极电弧焊:

是利用不熔化电极(如钨棒)进行焊接的电弧焊方法,它包括钨极氩弧焊、等离子弧焊等方法。

2、压力焊接

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利用摩擦、扩散和加压等物理作用克服两个连接外表的不平度,除去(挤走)氧化膜及其它污染物,使两个连接外表上的原子相互接近到晶格距离,从而在固态条件下形成的连接统称为固相焊接。固相焊接时通常都必须加压,因此通常这类加压的焊接方法称为压力焊接。为了使固相焊接容易实现,大都在加压同时伴随加热措施,但加热温度都远低于焊件的熔点。

3、钎焊

利用某些熔点低于被连接构件材料熔点的熔化金属(钎料)作连接的媒介物在连接界面上的流散浸润作用,然后冷却结晶形成结合面的方法称为钎焊。

焊工国家职业标准

1. 职业概况

〔1〕焊工:操作焊接和气割设备,进行金属工件的焊接或切割成型的人员。

〔2〕焊工等级: 焊工共设五个等级,分别为初级(国家职业资格五级)、中级(国家职业资格四级)、高级(国家职业资格三级)、技师(国家职业资格二级)、高级技师(国家职业资格一级)。

〔3〕职业环境: 室内、外及高空作业且大部分在常温下工作(个别地区除外),施工中会产生一定的光辐射、烟尘、有害气体和环境噪音。

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(4) 职业能力特征:具有一定的学习理解和表达能力,手指、手臂灵活,动作协调,视力良好,具有分辨颜色色调和浓淡的能力。

(5) 基本文化程度:初中毕业。 (6) 培训要求:

培训期限:全日制职业学校教育,根据其培养目标和教学计划确定,晋级培训期限,初级不少于280标准学时,中级不少于320标准学时,高级不少于240标准学时,技师不少于180标准学时,高级技师不少于200标准学时。

培训教师:具有本职业大专以上(含大专)学历或高级以上职业资格证书,培训技师、高级技师应具有高级技师职业资格证书或相应专业技术职称,口齿清楚、有较好的表达能力。

培训场地设备:理论培训应具有可容纳30名以上学员的教室;实操培训场所应具有80平米以上且能安排8个以上工位,有相适应的设备和必要工卡具,通风良好,安全设施完善的场地。

(7) 鉴定要求:

a 适用对象:从事或准备从事本职业的人员。 b 申报条件:

——初级(具备以下条件之一者)

经本职业初级正规培训达规定标准学时数,并取得毕(结)业证书。

在本职业连续见习工作2年以上。 ——中级(具备以下条件之一者)

取得本职业初级职业资格证书后,连续从事本职业工作3年以上,经本职业中级正规培训达规定标准学时数,并取得毕(结)业证书。

取得本职业初级职业资格证书后,连续从事本职业工作5年以上。 连续从事本职业工作6年以上。

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取得经劳动保障行政部门审核认定的,以中级技能为培养目标的中等以上职业学校本职业毕业证书。

——高级(具备以下条件之一者)

取得本职业中级职业资格证书后,连续从事本职业工作4年以上,经本职业高级正规培训达规定标准学时数,并取得毕(结)业证书。

取得本职业中级职业资格证书后,连续从事本职业工作7年以上。 连续从事本职业工作10年以上。 ——技师(具备以下条件之一者)

取得本职业高级职业资格证书后,连续从事本职业工作5年以上,经本职业正规技能培训达规定标准学时,并取得毕(结)业证书。

取得本职业高级职业资格证书后,连续从事本职业工作8年以上。 高级技工学校本专业毕业生,连续从事本职业工作满2年。 ——高级技师〔具备以下条件之一者〕

取得本职业技师职业资格证书后,连续从事本职业工作3年以上,经本职业正规高级技师培训达规定标准学时数,并取得毕(结)业证书。

取得本职业技师职业资格证书后,连续从事本职业工作5年以上。 c 鉴定方式:

分为理论知识考试和技能操作考核(可根据申报人实际情况选定项目),理论知识考试采用笔试,技能操作考核采用现场实际操作方式。考试成绩均实行百分制,两项皆达60分以上者为合格。技师和高级技师鉴定还须进行综合评审。

d 考评人员与考生配比:

理论考评员与考生的配比为1:20且不少于3人;技能操作考评员与考生的配比为1:5且不少于3人;综合评审考评员与考生配比为1:10且不少于3人。

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e 鉴定时间:

理论知识考试60—120分钟〔等级不同时间不同〕;操作技能考核90—150分钟〔项目不同时间不同〕;综合评审20—40分钟。

f 鉴定场所设备:

理论知识考试在标准教室里进行。技能操作考核在具有必备设备、工卡具及设施、通风条件和安全措施完善的场所进行。

2. 焊接培训知识

焊接理论知识培训的范围包括: ——焊接安全技术

——金属材料的编号、分类、化学成分、机械性能和焊接特点;

——焊接材料〔焊条、焊丝、焊剂和气体等〕的牌号〔名称〕、类型、使用和保管;

——焊接设备、用具和测量仪器仪表的名称、种类、使用和维护;

——常用焊接方法的特点,焊接工艺参数、焊接顺序、操作方法及其对焊接质量的影响;

——焊接缺陷的产生原因、危害、预防方法、控制标准和检测方法、返修;

——焊接接头的性能及其影响因素;

——焊接应力和变形的产生原因和防止方法; ——接头形式、焊缝代号、图样识别。 焊接技能操作知识培训内容包括: (1) 焊工入门培训

焊工入门培训大纲

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时间 培训项目 安全教育手弧焊基本知识 培训内容 焊工安全操作规程; 手工电弧焊的引弧、控制弧长、不断弧、不粘焊条、运条方法、焊道接头和收尾方法、电源的种类和极性、正反接方法。 单面焊双面成型的基本操作要领〔组对间隙始焊端,终焊端,反变形约5度,钝边,试件反面两端定位焊〕 封底焊接〔断弧焊手法的操作要领,灭弧与接弧的时间间隔,灭手工电弧焊平第二至五周 焊的单面焊双面成型 〔D—5〕 弧频率要均匀,根部成型高度以1.5~2mm为宜〕 填充层焊接〔清除底层焊缝的焊渣和外表缺陷,采用月牙形或横向锯齿形运条,运条与前进方向的角度以85度为宜,焊条摆动到坡口两侧要稍做停留,以保证焊道两侧熔合良好〕 盖面层焊接〔最后一层填充焊道应比母材外表低,保证盖面时能看清坡口,盖面焊道两边平直;盖面层焊接采用小月牙快速焊,运条与前进方向的角度以80~85度为宜,焊条摆动到坡口两侧要稍做停留〕 氩弧焊焊接设备及配套附件〔氩气瓶、氩气胶管、钨极氩弧焊焊把、钨极、钨极夹、喷嘴、氩气表等〕、焊机极性、直流正接等基本第六、七、八周 水平固定管 氩电联焊 〔Ws/D-17〕 常识; 通过管外表敷焊、引弧送丝,掌握氩弧焊的基本方法;通过对接坡口焊缝的练习,掌握带坡口对接管氩弧焊操作要领:间隙、引弧、运弧、填丝、接头收弧,到达控制坡口两侧熔透均匀,以保证管内壁成型良好;盖面焊接重点掌握电流、运条角度、速度等工艺参数和操作技能。 垂直固定管 第九、十周 氩电联焊 〔Ws/D-16〕 第十一、十二周 第十三周

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第一周 垂直对接坡口练习,从右往左运弧、送丝,注意氩弧焊把的喷嘴角度; 手工电弧焊用的焊条排焊,从左往右,保证上下两边缘线熔为一体,防止咬边。 培训垂直俯位,水平固定位置骑座式管板的手工对接焊。注意焊管板电焊 〔D-24,26〕 条的角度、电流的大小,要求形成凹型焊缝。 综合练习 学员每天焊一套〔D1-5,24,26,Ws/D1-11,12〕试件,教练进行讲评,攻其弱项。

——常用的金属材料主要有:低合金结构钢、珠光体耐热钢、低温

钢、奥氏体不锈钢、镍基合金、铸铁、有色金属〔铝、铜、钛及其合金〕等,重点掌握各钢种的焊接性及焊接工艺。要求高级焊工除掌握低合金结构钢、珠光体耐热钢、低温钢、奥氏体不锈钢等基本金属材料及其异种金属焊接工艺以外,其他材料的焊接工艺至少掌握一至二种。

——要求焊工技师能够对新型材料〔镍、塑料、陶瓷等〕进行焊接性分析,能够针对特殊材料和结构进行特种焊接方法〔钎焊、电渣焊、激光焊接及切割、电子束焊接、堆焊、热喷涂等〕的选择和运用。

〔2〕焊工技能提高培训

对于高级焊工要求能够运用常用的焊接方法对各种〔常用及特殊〕材料进行焊接;对于焊工技师要求能够运用各种焊接方法对各种材料进行焊接,且能解决一般焊接结构生产问题。

——常用的焊接方法主要包括:手工电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊、电阻焊、等离子焊接与切割以及气焊等,重点掌握各种焊接方法的工作原理、特点、应用范围、焊接工艺参数以及该种焊接方法的设备和焊接操作要点等知识。要求高级焊工除手工电弧焊、钨极氩弧焊、二氧化碳气体保护焊等基本焊接方法以外,其他的焊接方法至少掌握一至二种。

(3) 焊接管理培训

——焊接安全管理:根据焊工安全操作规程的要求,指导焊工进行场地、设备、工卡具安全检查;运用焊接劳动卫生知识指导焊工进行安全生产。

——焊接技术管理:根据焊接标准标准,指导焊工进行新材料、新工艺、新产品的焊接工艺评定,编制焊接工艺规程;运用力学知识,

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指导焊工进行焊接接头静载强度的计算和结构可靠性分析;指导焊工技师进行技术总结,撰写技术论文。

——焊接生产管理:指导焊工看懂焊接装配图,进行焊接结构的

放样和下料;指导焊工运用电子学和焊接设备知识,进行焊接设备的验收、简单故障分析及维修;指导焊工参与编制焊接结构生产工艺流程,进行工装卡具的选择和改良;指导焊工进行成本核算和定额管理。 ——焊接质量管理:根据质量验收标准,进行焊接结构的缺陷分析和质量检查,撰写质量检查报告,进行焊接结构的质量验收。

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