如何選用藥芯焊絲與實心焊絲
發布時間：
2022-11-09
（1）埋弧焊焊絲 埋弧焊時焊劑對焊縫金屬起保護和冶金處理作用，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。
實心焊絲選用
（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。
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）高強鋼用絲
這類焊絲含Mn1%以上，含Mo0.3%~0.8%，如H08MnMoA、H08Mn2MoA，用于強度較高的低合金高強鋼焊接。此外，根據高強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，應采用相應的超低碳焊絲，如HOOCr19Ni9等，焊劑可采用熔煉型或燒結型，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焊劑。
（2）氣體保護焊用焊絲
氣體保護焊分為惰性氣體保護焊（TIG焊和MIG焊）、活性氣體保護焊（MAG焊）以及自保護焊接。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，由于保護氣體為純Ar，無氧化性，焊絲熔化后成分基本不發生變化，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焊接時由于保護氣體有一定的氧化性，應適當提高焊絲中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。焊接高強鋼時，焊縫中C的含量通常低于母材，Mn含量則應高于母材，這不權為了脫氧，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屬于細絲CO2焊，焊絲直徑≥1.6mm屬于粗絲CO2焊。
H08Mn2SiA焊絲是一種廣泛應用的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。對于強度級別要求更高的鋼種，應采用焊絲成分中含有Mo元素的H10MnSiMo等牌號的焊絲。
（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；牌號中第一位數字表示焊絲的經學組成類型，牌號中第二、三位數字表示同一類型焊絲的不同牌號。
1）堆焊焊絲
目前生產的堆焊用硬質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-乙炔堆焊雖然生產效率低，但設備簡單，堆焊時熔深淺，母材熔化量少，堆焊質量高，因為應用較廣泛。
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質焊縫的必要條件。用氧-乙炔氣焊時應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母材的種類、對接接頭抗裂性能、力學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,而且熱點不集中,較適于灰口鑄鐵薄壁鑄件的焊補。此外，氣焊火焰溫度低于可減少球化劑的蒸發，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，由于釔的沸點高，抗球化衰退能力比鎂強，更有利于保證焊縫球化，故近年來應用較多。
藥芯焊絲的選用
（1）藥芯焊絲的種類與特性
根據焊絲的結構，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、已成為今后發展的方向。
根據是否有保護氣體，藥芯焊絲可分為氣體保護焊絲和自保護焊絲；藥芯焊絲芯部粉劑的成分與焊條藥皮相似，含有穩弧劑、脫氧劑、造渣劑及合金劑等，根據藥芯焊絲內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，全位置焊接進工藝性能好、電弧穩定、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芯焊絲，其熔敷效率和抗裂性能優于“藥粉型”焊絲。粉芯中大部分是金屬粉（鐵粉、脫氧劑等），還加入特殊的穩弧劑，可保證焊接時造渣少、效率高、飛濺小、電弧穩定，而且焊縫擴散氫含量低，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。根據藥芯焊絲的截面形狀可分為簡單的O形和復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雜、越對稱，電弧越穩定，藥芯的冶金反應和保護作用越充分。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、焊縫質量好、對鋼材的適應性強，可用于焊接各種類型的鋼結構，包括低碳鋼、低合金高強鋼、低溫鋼、耐熱鋼、不銹鋼及耐磨堆焊等。所采用的保護氣體有CO2和Ar+CO2兩種，前者用于普通結構，后者有于重要結構。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）低碳鋼及高強鋼用藥芯焊絲
這類焊絲大多數為鈦型渣系，焊接工藝性好、焊接生產率高，主要用于造船、橋梁、建筑、車輛制造等。低碳鋼及高強鋼用藥芯焊絲品種較多，從焊縫強度級別上看抗拉強度490MPa級和590Mpa級的藥芯焊絲已普遍使用；從性能上看，有的側重于工藝性能，有的側重于焊縫力學性能和抗裂性能，有的適用于包括向下立焊在內的全位置焊，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。所采用的保護氣體多數為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，故采用藥芯焊絲進行埋弧堆焊耐磨表面是種常用的方法，并已得到廣泛應用。此外，在燒結焊劑中加入合金元素，堆焊后也能得到相應成分的堆焊層，它與實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。
細絲CO2藥芯焊絲堆焊 該方法焊接效率高，生產效率為手弧焊的3~4倍；焊接工藝性能優良，電弧穩定、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，焊接生產率明顯提高。當采用燒焊劑時，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、送進輥、連鑄輥等耐磨耐蝕部件。
（2）自保護藥芯焊絲
自保護焊絲是指不需要保護氣體或焊劑，就可進行電弧焊，從而獲得合格焊縫的焊絲，自保護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作用，不用另加氣體保護。
自保護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能力優于氣體保護焊，通常可在四級風力下施焊。因為不需要保護氣體，適于野外或高空作業，故多用于安裝現場和建筑工地。
自保護焊絲的焊縫金屬塑、韌性一般低于采用保護氣體的藥芯焊絲。自保護焊絲目前主要用于低碳鋼焊接結構，不宜用于焊接高強度鋼等重要結構，此外，自保護焊絲施焊時煙塵較大，在狹窄空間作業時要注意加強通風換氣。
